復雜流體儲層核磁共振測井孔隙度影響因素

鄭磊（長城鉆探工程有限公司測井公司， 遼寧 盤錦 124011）

復雜流體儲層核磁共振測井孔隙度影響因素

鄭磊（長城鉆探工程有限公司測井公司， 遼寧 盤錦 124011）

孔隙度是評價儲層的基本參數，核磁共振測井是確定儲層孔隙度的有效方法，但是，實踐中也發現復雜流體儲層核磁共振測井孔隙度與地層實際孔隙度存在較大差異，影響了核磁共振測井的應用效果。與傳統的測井方式相比而言，該種方式有著獨特的優勢，本文主要分析復雜流體儲層核磁共振測井孔隙度的影響因素。

復雜流體；儲層核磁共振測井；孔隙度；影響因素

NMR測井的孔隙度非常準確，但是在稠油儲層或者含輕烴儲層之中，采用該種方式得出的孔隙度與實際情況存在一些差異，嚴重影響著測井效果，下面就針對復雜流體儲層核磁共振測井孔隙度的影響因素進行深入的分析。

1　NMR測井孔隙度響應方程分析

NMR測井響應和常規測井響應有著一定的差別，后者響應基礎屬于巖石體積物理模型，模型的孔隙流體以及巖石骨架對于測井響應值的影響都是非常大的，NMR測井屬于定域觀測，每次測量過程是由磁化過程與回波串采集過程有機組成的，但是與多指數規律一致，其中，天然氣回波串衰減與磁化是需要服從單指數規律的。具體的計算方程包括以下幾種情況：

（1）孔隙中只有水的情況 如果孔隙中只有水，那么采集數據可以采用如下的方程進行表示：

式中：HIw為水含氫指數； Qwj為第i種孔隙含水孔隙度， Tw

為磁化時間，磁化時間也可以稱之為等待時間； T1wj為第i

種孔隙水縱向弛豫時間，弛豫速度與弛豫機制是存在差異

的，孔隙不同，其中的水弛豫速度也會存在差異，采用相應

的數據處理方式與觀測模式可以將毛管束縛水、泥質束縛

水、可動水等區分開來。

（2）孔隙含水與輕烴 如果孔隙中存在輕烴與水，那么地層NMR孔隙度可以采用如下的公式進行表示：

式中： φwj為第i種孔隙含水孔隙度； T1wj為第i種孔隙水縱向

豫馳時間。

（3）孔隙中存在水與稠油 如果地層存在水與稠油，那么影響因素就更多，稠油屬于典型的混合物，其回波衰減與磁化會服從相關的多指數規律，其地層NMR孔隙度可以采用如下的公式進行表示

2　NMR測井孔隙度的常見影響因素分析

（1）縱向弛豫時間 在核磁共振測井的過程中，必須要留出足夠的等待時間，只有等氫核完全磁化之后才能進行工作，在進行觀測時，需要將測井等待時間控制在10s以上，如果測速較快，無法保證足夠的等待時間，那么可動流體是難以完全恢復的，這也會在一定程度上減小NMR孔隙度，對于該種情況，在進行計算時需要進入計劃因子，這樣可以很好的校正NMR孔隙度。

（2）橫向豫馳時間 ①粘土束縛水。在很多陸相碎屑巖儲層之中，常常可以看到大量的伊利石、蒙脫石、綠泥石、高嶺石等等，這些材質NMR橫向豫馳時間非常小，就現階段來看，常用的核磁共振測井儀回波間隔約為0.6ms，這屬于最小數值，這是無法探測到所有信息的，在回波間隔不足0.35ms的情況下，NMR孔隙度才能夠與常規孔隙度保持良好的一致性，因此，在進行觀測時，需要控制好回波間隔，以0.3ms為宜。②順磁物質弛豫時間。在很多陸相沉積地層中，都有大量的順磁性物質，這會增加橫向表面豫馳強度，出現內部磁場梯度，如果出現以上兩種問題，都會延長豫馳時間組分衰減速度，而在具體的觀測過程中，NMR儀器時間是存在較大的限制的，無法探測到相關信號，減小NMR孔隙度。研究顯示，如果陸相沉積碎屑中巖質成分含量較高，那么NMR得出的孔隙度往往會小于實際孔隙度。③固體瀝青橫向豫馳時間。一般情況下，固體瀝青橫向豫馳時間是非常短的，不足0.1ms，就現階段的技術情況來看，是無法探測到其中的氫核的，這就致使其中NMR孔隙度較小，如果采用常規中子測井法可以測量出汗水與瀝青孔隙，估計出其中的瀝青含量。

（3）泥漿礦化度 常規的振測井儀都是應用居中測量法，射頻磁場需要通過泥漿才能夠實現測量，在這一測量過程中，井眼流體往往會致使射頻能量出現損耗，影響實際信噪比，鑒于此，在測井刻度的過程中，需要根據不同泥漿電阻類型來設置矯正量，規定好泥漿電阻率值，如果存在這個值，可以增加泥漿排除器。

3　結語

復雜流體儲層 NMR測井孔隙度的影響因素很多，在井眼環境滿足 NMR 測井的前提下，NMR 孔隙度主要受地層孔隙中流體的縱向弛豫時間、橫向弛豫時間和含氫指數的影響。

［1］謝然紅，肖立志，劉天定.原油的核磁共振弛豫特性［J］.西南石油大學學報.2007，（05）.