核磁共振二维谱技术识别流体类型.pdfVIP

核磁共振二维谱技术识别流体类型 顾兆斌 刘卫 孙佃庆 孙威 （中国石油勘探开发研究院廊坊分院渗流流体力学研究所，河北廊坊，065007） 摘要：本文研究了核磁共振二维谱技术快速识别流体类型的新方法。核磁共振二维谱一维是扩散系数D，另一维是弛 豫时间 T2，因此核磁共振二维谱不仅可以测量流体的弛豫时间，同时也可以测量流体的扩散系数。通过恒定梯度场 核磁共振岩样分析仪测量多孔介质中饱和流体信息，得到一系列不同回波时间间隔的CPMG回波衰减数据，利用一维 反演和线性拟合计算流体扩散系数和弛豫时间，研究流体扩散系数和弛豫时间关系；利用二维的反演方法得到核磁 共振二维谱（D-T2），研究多孔介质中饱和流体的核磁共振二维谱特征。由于油、气、水弛豫时间和扩散系数的不同， 在核磁共振二维谱上得到很好的表征，而且可以快速、直观的识别它们，为识别流体类型提供新方法。 关键词：核磁共振, 二维谱,流体识别, 扩散, 弛豫 引言 [1] [ 2,3] 近些年，低场核磁共振技术在国内迅速发展，主要应用于油田储层评价 、开发实验 、核 [ 4,5] [6] 磁共振测井 以及核磁共振录井 等领域。核磁共振技术在石油勘探开发中应用原理是通过检测 地层原油、天然气和水中含有的氢原子核来计算地层饱和流体性质和岩石物性参数。核磁共振一维 谱技术主要是利用 CPMG 脉冲测量得到回波衰减数据，然后利用数学反演得到弛豫时间T 谱，通过 2 核磁共振弛豫时间T 谱，计算孔隙度、渗透率、含油饱和度、束缚水饱和度等参数。 2 核磁共振二维谱技术是国际上最先进的核磁共振技术在石油勘探开发中的应用技术。实现核磁 共振二维谱的脉冲序列和反演算法在国内外得到不断的改进。2004 年，Boqin Sun、Keh-Jim Dunn [7] 提出了双窗口型脉冲序列，在脉冲梯度场的作用下，分离弛豫和扩散的作用 ；2005 年，Boqin Sun、 Keh-Jim Dunn 将脉冲序列改进成单窗口型，即多个回波时间间隔不同 CPMG 脉冲序列，在恒定梯度 [8] 场和脉冲梯度场的作用下得到多个回波串数据，利用全局反演得到比较直观的核磁共振二维谱 。 [9] 2006 年，顾兆斌、刘卫等人利用改进的奇异值分解法在国内也首次实现核磁共振二维谱反演 。 核磁共振二维谱技术可以同时得到弛豫时间和扩散系数，增加了识别油气水的能力。利用核磁 共振二维谱技术不仅可以快速测量孔隙度、渗透率、含油饱和度、束缚流体饱和度、原油粘度等储 层物性参数和储层流体性质，从核磁共振二维谱图上还可以直观的区分油、气和水；确定内部梯度 [10 12] − 场；判断储层润湿性等 。核磁共振二维谱技术将为识别油气水层做出巨大贡献。 1 实验测量 1.1 实验仪器 实验所用仪器为廊坊分院自主研发的恒定梯度场核磁共振岩样分析仪，测量区域中心位置