【正文】 顯然有： （411） （412）利用式（411）和（412）旋轉(zhuǎn)處理最終得到Echo信號(hào)道曲線和Noise噪聲道曲線。MREx在采集回波數(shù)據(jù)的同時(shí)，保存了一條深度曲線DEPTH，用來(lái)標(biāo)定該回波串?dāng)?shù)據(jù)的深度點(diǎn)。雖然使用頻率是不同的，也就是說(shuō)探測(cè)區(qū)域不同，如果介質(zhì)局部均一，這些信號(hào)包含的是相同的信息，通常要對(duì)它們進(jìn)行組合，形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)回波道信號(hào)，提高信噪比。該組要求等待時(shí)間最長(zhǎng)，回波數(shù)目較多。其主要作用是用來(lái)反演差分譜，后續(xù)用于流體性質(zhì)識(shí)別。 （9）第三等待時(shí)間組ECHOB2等待時(shí)間為第三等待時(shí)間，一般為200ms左右，回波間隔與標(biāo)準(zhǔn)回波組ECHOA相同。 粘土束縛水的橫向弛豫時(shí)間很短，如果回波間隔比較長(zhǎng)（），基本觀測(cè)不到粘土束縛水的信號(hào)，這樣就會(huì)造成核磁孔隙度小于巖心分析孔隙度。 (502)核磁共振測(cè)井不僅能夠?qū)偪紫抖冗M(jìn)行觀測(cè)，而且還能對(duì)束縛流體中的粘土束縛流體和毛管束縛流體進(jìn)行區(qū)分。該交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間，便是T2截止值（T2c），NMR實(shí)驗(yàn)方法確定T2c的方法如圖52。不同巖樣權(quán)系數(shù)值可能不同，Coates等[12]人的研究給出，b=1。 （１）Coates束縛水滲透率模型 Coates提出了計(jì)算滲透率的Coates模型，計(jì)算公式為： (509)式中，K為滲透率；φ為鹽水飽和巖心樣品的NMR孔隙度；FFI為自由流體飽和度；BVI為束縛水飽和度；C為常數(shù)。后人在該公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修改，修改后的滲透率計(jì)算公式為： (513)式中，C、m、n：為地區(qū)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，無(wú)量綱。圖54 T2截止值地區(qū)變化性示意圖 圖55 飽和油T2截止值與飽和水T2截止值對(duì)比關(guān)系圖55是飽和油T2截止值與飽和水T2截止值對(duì)比關(guān)系。含氣校正總孔隙度和含氣飽和度公式由地層體積密度和NMR的巖石物理響應(yīng)方程聯(lián)合導(dǎo)出。因此，在含氣區(qū)由方程（522）可知?dú)怏w校正總孔隙度在PHID和PHINMR之間。Wyllie模型依賴(lài)于氣水混合物，可以通過(guò)引入等價(jià)的氣體慢度（Δ）將其最小化： （527）用線性流體混合物定律重組式（526b）： （528） （529） （ 530） （531） 從式（531）可以得知，確定氣體校正孔隙度和沖洗帶含水飽和度的DMR方程可以隨時(shí)用在SMR方法中，只是用相應(yīng)的聲波參數(shù)代替密度參數(shù)。 致 謝 時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)生活即將結(jié)束，借此論文完成之際，我要對(duì)在我成長(zhǎng)的道路上曾經(jīng)教導(dǎo)過(guò)我的老師、幫助過(guò)我的同學(xué)以及關(guān)心過(guò)我的親人表示深切的感謝。在此向所有關(guān)心我、支持我的人表示由衷的謝意！最后，對(duì)在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)評(píng)閱本論文的專(zhuān)家們表示崇高的敬意和衷心的感謝。完成了對(duì)核磁原始數(shù)據(jù)的提取，為數(shù)據(jù)處理奠定了基礎(chǔ)，完成了從時(shí)間域原始正交信號(hào)到深度域回波串信號(hào)的處理。聲波孔隙度對(duì)骨架敏感，但是對(duì)氣不敏感，而核磁共振總孔隙度對(duì)氣敏感，但是對(duì)骨架不敏感，將兩者結(jié)合，可以確定含氣地層的含氣校正后總孔隙度。從式519中可以看出，氣體校正總孔隙度是PHID和的加權(quán)和。同時(shí)由于氣相的存在，密度測(cè)井估計(jì)的孔隙度會(huì)過(guò)高。砂礫巖儲(chǔ)層孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜及巖性變化大導(dǎo)致儲(chǔ)層核磁T2截止值變化大，從幾毫秒變化到幾十毫秒，甚至上百毫秒。 （２）幾何平均值—滲透率模型 Kenyon等（1987）提出了利用T2幾何平均值與孔隙度計(jì)算滲透率的解釋模型： (511) (512)式中：為T(mén)2GM為T(mén)2幾何平均值；：核磁離散孔隙度的bin；Aj：核磁bin分布分量T2i對(duì)應(yīng)的孔隙度分量；?：核磁共振總孔隙度，C,m,n：為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，無(wú)量綱。圖53 滲透率模型后人基于Kozeny公式，研究核磁共振弛豫時(shí)間與巖石孔隙比表面的關(guān)系，建立了估算儲(chǔ)層滲透率方程。給出一組系數(shù)Wi，來(lái)表征不同T2時(shí)間（即對(duì)應(yīng)的孔隙孔徑大小）束縛水所占的比重，這樣所有孔隙中所含束縛水的體積便可以通過(guò)（56）計(jì)算出來(lái)，余下部分即為可動(dòng)流體體積。然后，對(duì)巖心進(jìn)行脫水處理（離心后Sw=），并進(jìn)行同樣的測(cè)量，把兩次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。墨西哥灣地區(qū)砂巖地層的典型值是33ms，碳酸鹽地層的典型值是92ms[7]。同時(shí)，由于弛豫特性上的差異，不同孔徑孔隙中的流體具有不同的弛豫時(shí)間，對(duì)應(yīng)于T2譜上的不同位置，因此，核磁共振測(cè)井可以區(qū)分粘土束縛水、毛管束縛水及可動(dòng)流體等各部分。 （8）粘土束縛流體第二回波組ECHOP2這一組回波數(shù)據(jù)是粘土束縛流體回波組ECHOP的備份曲線，用了更長(zhǎng)的等待時(shí)間，一般用100ms。該組主要用來(lái)和其他回波組(如A，B，C組)進(jìn)行組合，計(jì)算總孔隙度。這一組曲線反映的是部分流體完全極化的信息，與標(biāo)準(zhǔn)回波組ECHOA聯(lián)合使用，生成差分譜或回波串差，用于油氣識(shí)別。 標(biāo)準(zhǔn)組回波合成技術(shù)MREx測(cè)井模式相對(duì)簡(jiǎn)單，只有有限的幾種（），但每種模式下，仍然10道以上，甚至高達(dá)24道的回波信號(hào)。（5）時(shí)深轉(zhuǎn)換核磁信號(hào)的采集是在時(shí)間域記錄的，各組回波生成處理也在時(shí)間域下進(jìn)行的。 （3）旋轉(zhuǎn)處理圖49 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換示意圖MREx型核磁信號(hào)記錄的是兩道正交信號(hào)，想要得到最終的回波信號(hào)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)處理。脈沖測(cè)量的數(shù)據(jù)在提供時(shí)已經(jīng)做過(guò)了反相處理，則式（43）變?yōu)椋? （44） （2）計(jì)算相位角圖49展示了回波信號(hào)幅度與兩道正交信號(hào)道的關(guān)系。MREx兩次測(cè)量分別采用0176。要提取的采集參數(shù)包含各組回波串的等待時(shí)間TW，回波間隔TE，回波數(shù)目ELTH，共振頻率FREQ，所提取的結(jié)構(gòu)曲線包含兩道正交回波信號(hào)曲線EX、EY和平均加權(quán)深度DEPTH。XTF分為文件頭塊與各曲線數(shù)據(jù)體塊兩部分，文件頭塊由8個(gè)部分組成，記錄的是井場(chǎng)信息與曲線深度、維數(shù)、數(shù)據(jù)類(lèi)型和采樣點(diǎn)數(shù)等信息，曲線數(shù)據(jù)體塊由曲線頭塊與曲線數(shù)據(jù)塊組成。PP Gas觀測(cè)模式采用六個(gè)頻率觀測(cè)，f1頻率最高，f2f6頻率逐漸降低。3組、9組、1組等待時(shí)間均為第一等待時(shí)間，、也可以選擇其中的任意兩組的T2譜都可進(jìn)行位移譜分析。PP Oil模式對(duì)擴(kuò)散特性的觀測(cè)采用了新的手段。PP Oil觀測(cè)模式采集得到三種不同等待時(shí)間和回波間隔下的CMPG回波串，對(duì)觀測(cè)信息進(jìn)行處理分析，就能得到地層孔隙及孔隙流體性質(zhì)信息。1組是完全極化的T2譜測(cè)井，2組、7組是部分極化的粘土束縛水CBW測(cè)井，3組、4組、5組、6組代表部分極化的毛管束縛水BVI測(cè)井。此外，該儀器可耐高溫，溫度上限是204176。同時(shí)，為了補(bǔ)償振蕩噪聲和系統(tǒng)振鈴，MREx儀器采用PAPS交替相位對(duì)觀測(cè)，每對(duì)相位對(duì)中90176。MREx儀器工作時(shí)探測(cè)靈敏區(qū)為橫截面為120176。回波是重聚的NMR信號(hào)，它作為90176。這些工作的開(kāi)展對(duì)中國(guó)盡早研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核磁共振測(cè)井儀器必將起到推動(dòng)作用。前蘇聯(lián)早在60年代就開(kāi)展了核磁共振測(cè)井研究，到了80年代，俄羅斯研制出利用地磁場(chǎng)的核磁共振測(cè)井儀器，并投入油田使用。多個(gè)探測(cè)深度可用于研究泥漿侵入剖面的變化。多頻率工作方式可以測(cè)量總孔隙度，而在每一圓柱殼上使用不同的觀測(cè)模式可以進(jìn)行多參數(shù)數(shù)據(jù)采集，從而對(duì)地層流體進(jìn)行識(shí)別和評(píng)價(jià)。同時(shí)在操作過(guò)程中，環(huán)形的均勻磁場(chǎng)的位置和磁場(chǎng)強(qiáng)度是隨時(shí)間變化的，當(dāng)射頻線圈調(diào)到一個(gè)固定的頻率時(shí)，很難滿足共振條件。測(cè)得的T2信息，通過(guò)信號(hào)處理技術(shù)，可將其轉(zhuǎn)換為T(mén)2分布。圖24 核磁共振原理圖脈沖結(jié)束后，核磁矩?cái)[脫了外加磁場(chǎng)的影響，而只受主磁場(chǎng)的作用，進(jìn)行自由進(jìn)動(dòng)，磁矩力圖恢復(fù)到原來(lái)的熱平衡狀態(tài)，這一從不平衡到平衡的過(guò)程稱(chēng)為弛豫。從理論上講，用核磁共振可測(cè)量任何有磁矩的核素。外加磁場(chǎng)使核自旋的能級(jí)發(fā)生分裂。其結(jié)果是使與B之間的夾角發(fā)生變化（圖2lb），同時(shí)的勢(shì)能也發(fā)生變化。根據(jù)力學(xué)的定義，某矢量相對(duì)于某個(gè)點(diǎn)或某個(gè)軸的作用稱(chēng)為矩，它等于矢量作用點(diǎn)到某點(diǎn)或某軸的矢量半徑r與作用矢量的矢量積原子核具有質(zhì)量m，自旋時(shí)具有速度v，故原子核具有自旋角動(dòng)量，這里r為質(zhì)量m相對(duì)于原子核旋轉(zhuǎn)軸的距離。如、等為有自旋的原子核。因此，研究核磁共振T2譜反演技術(shù)是進(jìn)行核磁共振測(cè)井解釋和應(yīng)用的基礎(chǔ)關(guān)鍵，對(duì)其進(jìn)行深入研究意義深遠(yuǎn)。所以，地層模型的不完善，提供的油氣參數(shù)不充分或者提供的參數(shù)與油氣特征無(wú)關(guān)都會(huì)引起我們測(cè)井解釋的低精度和多解性，使得常規(guī)測(cè)井技術(shù)在油氣評(píng)價(jià)中受到了一定的限制。第三：油藏性質(zhì)的評(píng)價(jià)。無(wú)論地層是親水還是親油，稠油的T2分布都和束縛水信號(hào)重疊，計(jì)算束縛水飽和度難度極大，并且使得用來(lái)評(píng)價(jià)中等粘度原油的SSM或DIFAN方法失效。在流體的識(shí)別方面，有很多半定性半定量的方法，但是都有非常強(qiáng)的使用條件。在2010年中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司的技術(shù)中心研制出了仿MRILP型儀器，同時(shí)中海油田服務(wù)股份有限公司也研制出了仿MREx貼井壁測(cè)量EMRT測(cè)井儀器以及其配套的解釋軟件。在復(fù)雜巖性、特殊巖性和未知巖性的非均質(zhì)地層中，為了準(zhǔn)確測(cè)量孔隙度，用核磁共振測(cè)井有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。它對(duì)儀器的最小回波間距、探測(cè)深度、性噪比、垂直分辨率和測(cè)井速度有重要影響。.、Crowe 。1978年在LosAlamos實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的核磁測(cè)井研究項(xiàng)目是現(xiàn)代核磁測(cè)井發(fā)展的根源。當(dāng)有直流電流通過(guò)該線圏時(shí)，沿線圈軸向?qū)a(chǎn)一個(gè)磁場(chǎng)，水的氧核由于因?yàn)槭艿捷S向磁場(chǎng)的作用，幾秒鐘后，改變它們?cè)瓉?lái)沿地磁場(chǎng)的方向，而沿線圈軸線方向。1952年，Varian發(fā)明NMR磁力計(jì)，用于測(cè)量地磁場(chǎng)的強(qiáng)度，其基本組成是一個(gè)水瓶纏繞著線圈。盡管它有諸多局限性，但為核磁測(cè)井發(fā)展而進(jìn)行諸多研究，使核磁共振測(cè)井有了今天的估算孔隙度、滲透率、自由流體體積、束縛流體體積和潤(rùn)濕性等多種地層評(píng)價(jià)手段。、Manfred Prammer和Stefan Menger等人對(duì)用核磁測(cè)井來(lái)計(jì)算各種地層孔隙度和流體百分比提出了新的途徑。磁鐵和天線是脈沖NMR測(cè)井儀的核心部分。由于根據(jù)常規(guī)三孔隙度(密度、中子、聲波)測(cè)井求取孔隙度要知道巖石骨架性質(zhì)，所以NMR測(cè)井儀是唯一能夠提供與巖性無(wú)關(guān)的孔隙度的方法。但核磁共振測(cè)井儀器及軟件基本靠進(jìn)口，核磁共振測(cè)井技術(shù)的各種理論基本是靠吸收國(guó)外的各種文獻(xiàn)及資料，但在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中出現(xiàn)的多種異常現(xiàn)象尚不能做出合理的解釋?zhuān)绊懥诉\(yùn)用效果，某種程度上影響了人們對(duì)這項(xiàng)技術(shù)。在碳酸巖儲(chǔ)層中，T2截止值明顯大于砂巖的截止值，一般在100ms左右。由于調(diào)油的粘度大，流動(dòng)性差，泥漿侵入較淺(侵入帶淺)，沖洗帶孔隙中的稠油不易被泥漿代替，NMR計(jì)算的流體飽和度可信度較高。主要是孔隙度、孔徑分布、滲透率、粒徑分布，分選性、潤(rùn)濕性等的分析。在電阻率測(cè)井中，微孔發(fā)育或者粒間水豐富情況下由毛管束縛水引起的低阻油層也經(jīng)常被漏判。而T2譜反演結(jié)果直接影響儲(chǔ)層參數(shù)（如孔隙度、滲透率、孔徑分布等）計(jì)算和流體別的準(zhǔn)確性。研究表明：所有含奇數(shù)個(gè)核子以及含偶數(shù)個(gè)核子但原子序數(shù)為奇數(shù)的原子核，都具有“自旋”。在外磁場(chǎng)中會(huì)受到力矩T的作用。正像在靜磁場(chǎng)B0作用下，在xyz坐標(biāo)系中繞B進(jìn)動(dòng)一樣，在x’y’z’坐標(biāo)系中繞B1（進(jìn)動(dòng)，進(jìn)動(dòng)角頻率為。當(dāng)在上面的進(jìn)動(dòng)圓錐上進(jìn)動(dòng)時(shí)（與B0平行），相當(dāng)于磁量子數(shù)m=1/2，處于低能態(tài)；當(dāng)拼在下面的進(jìn)動(dòng)圓錐上進(jìn)動(dòng)時(shí)（反平行于B0），相當(dāng)于m=1/2，處于高能態(tài)。由于量子特性，在外磁場(chǎng)B0中，原子核只能有(2I+1)種取向(I為原子核的自旋量子數(shù))。圖23 原子核在外磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)在極化后的磁場(chǎng)中，如果在垂直于B0的方向再加一個(gè)交變磁場(chǎng)B0即射頻脈沖，其頻率也為ω0，將會(huì)發(fā)生共振吸收現(xiàn)象，即處于低能態(tài)的核磁矩，通過(guò)吸收交變磁場(chǎng)提供的能量，躍遷至高能態(tài)，此現(xiàn)象稱(chēng)為核磁共振。但在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井時(shí)，T1測(cè)量速度很慢，而且受界面影響嚴(yán)重，測(cè)量結(jié)果重復(fù)性差，而T2在現(xiàn)場(chǎng)卻可以較快的速度獲得較準(zhǔn)確的結(jié)果，所以現(xiàn)在實(shí)際測(cè)井一般只測(cè)T2。但是這種方案產(chǎn)生地均勻磁場(chǎng)區(qū)域太小，觀測(cè)信號(hào)的信噪比很低。MRILPrime儀器最多可以用9種不同的頻率工作，做9個(gè)圓柱殼的觀測(cè)，通過(guò)改變頻率可以在各個(gè)圓柱間轉(zhuǎn)換。對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)梯度是44Ga