第四讲核磁共振测井.pdf

《测井新方法》 第四讲：核磁共振测井 张元中 中国石油大学（北京）资源与信息学院测井研究中心 zhangyz@; mr.zhangyz@ MRIL-Prime 主要内容 1、核磁共振测井的发展历程 2、NMR物理基础 3、MRIL仪器原理 4、仪器结构、指标和使用条件 5、采集的信息及用途 6、典型应用案例 1、核磁共振测井的发展历程 医学核磁共振成像MRI （Magnetic Resonance Imaging） 核磁共振成像测井MRIL （Magnetic Resonance Imaging Logging） 1、核磁共振测井的发展历程 1946 Purcell 和 Bloch 各自独立的进行了第一次NMR试验，成功的观察到核 磁共振现象； 1949 Varian 观察到地磁场中的核自由进动； 1950 Hahn 提出了自旋回波核磁共振试验方法； 1952 Purcell Bloch 因为观察到NMR现象的突出成就而获诺贝尔奖； 1954 Carr Purcell 提出了CPMG脉冲序列，并且进行了扩散测量； 1956 Brown 和 Fatt对砂岩样品进行了NMR测量，发现砂岩中的NMR衰减明 显比自由流体快； 1960 Brown Gamson设计了第一个基于地磁场的NMR测井仪样机，并进行 了现场测试； 1967 Seevers 观察到岩石核磁共振弛豫速率与岩样渗透率之间的关系； 1969 Timur 提出了自由流体指数概念以及由NMR测量渗透率和含水饱和度 （Sw ）以及束缚水饱和度(Wsirr)的方法。 1、核磁共振测井的发展历程 1978 Schlumberger 把基于地磁场的第一代商用 NML投放市场； 1978 Jackson 申请了基于自旋回波的NMR 测井仪器，提出了inside-out概念； 1988 NUMAR 设计了基于脉冲回波的核磁共振测井样机（MRIL）； 1990 NUMAR 的 MRIL 仪器投入商业服务； 1994 NUMAR 的MRIL与Atlas 的5700系统组合成功； 1995 NUMAR 推出多频的 MRIL-C型测井仪器，并提高了测井速度；SLB推出 商用的仪器CMR； 1996 NUMAR 与 Sperry Sun 合作，研制MRIL-LWD 1997 NUMAR 被 HES收购； 1998 HES推出MRIL-Prime; 1999 推出 MRIL的LWD样机； 。。。。。。 NMR 测井仪器的发展 Clay Bound Water Capillary Bound Water Free Fluid T2 ms 0.5 1.0 10 100 1,000 NML 1970: Free Fluid Only MRIL 1990: Effective Porosity Free Fluid MRIL 1996: Total Porosity Effective Porosity Free Fluid MRIL 1998: Prime Tool 1999: LWD prototype for MRIL 为什么要进行NMR测井？ Formation What will the reservoir produce? Porosity φ φ Neutron R