核磁共振测井在储气库地区的应用

姚蒙蒙

摘要：核磁共振测井仪器一次下井可得到差谱、移谱在内的五组测井数据，可提供总孔隙度、有效孔隙度、束缚水、自由流体等参数；因此，利用核磁共振测井进行流体性质的识别，应用效果比较明显，气层、水层等在核磁上的反应各有不同，以此，能较好的识别气层。

关键词：核磁共振；差谱；移谱；流体性质

0. 引言

核磁共振测井在划分有效储层、识别复杂岩性油气藏，识别流体性质等方面有很好的利用，本文首先介绍差谱、移谱的原理，随后以储气库井为例，实际讲述核磁共振测井在储气库储层的评价分析。

1 原理介绍

1. 差谱解释原理

水的T1短，所以无论是长等待时间还是短等待时间，其T2谱的幅度都是相同的。而气和油T1的建立需时间长，因此，在短等待时间条件下，得到的T2谱幅度将小于长等待时间条件下得到的T2谱幅度。所以用长等待时间测得的T2谱与短等待时间测得的T2谱求差，即可消除水的影响，在T2时间轴上将烃区分出来。

2. 移谱解释原理

通常，水的扩散系数较大，中等粘度原油的扩散系数比水小。T2是流体的扩散系数D0、回波间距TE以及磁场梯度G的函数。合理选择TE，可以在T2谱上把中等粘度原油与自由水区分开。比较长、短TE的T2谱，找出油、水的特征信号，从而识别流体。

气层中，气的扩散作用比油、水都强（表1中DO），通过对比长、短TE的移谱信号，可看到长TE的可动流体峰常常会向短T2方向明显移动，有时束缚流体和可动流体的双峰会移成单峰，采用这种方法可以对气层进行识别。

表1 储层流体的核磁共振特性参数值

流体类型	T1 （ms）	T2 （ms）	HI （含氢指数）	D0（扩散系数） (×10-5cm2/s)
水	1～500	1～5000	1	1.8～7
油	1～4000	300～1000	≈1	0.0015～7.6
气	2000～5000	30～60	2.25ρg	80～100

2 核磁共振的应用

2.1 评价复杂岩性储层

与其它测井方法相比，核磁共振是一种受岩性影响很小的测井方法，受岩性复杂多变的不利影响程度小，主要反映孔隙中的流体体积，对正确评价孔隙度和渗透率提供了很好的基础。

2.2识别流体性质

在不同地质和物理条件下孔隙流体的分布形式和流动方式是不相同的。同时孔隙中不同的流体（如泥质束缚水、毛管束缚水、可动水、天然气、轻质油、稠油等）具有不同的核磁共振性质，通过一定的方式或观测模式，可以有效识别这些流体，并进行定性定量解释。

3核磁共振测井资料储层评价

图1 储x井核磁共振解释成果图（7-9号层）

从图上看，核磁T2谱显示层内可动流体信号较强，谱峰形态低缓且分布宽，区间孔隙度以中大孔径为主，图上7-9号层计算的核磁有效孔隙度为7.24-10.61%，可动流体孔隙度为4.53-9.07%；差谱信号有弱气信号显示，移谱长回波间隔T2谱较短TE的T2谱有前移，为含气特征指示。综合分析认为，这几层可动流体信号整体较强，有效孔隙度较大，移谱有含气特征，综合解释该层为气层（见图1）。

图2 储x井核磁共振解释成果图（94-100号层）

从图2看，核磁T2谱显示94-98号层可动流体信号较强，谱峰形态低缓且分布宽，核磁有效孔隙度在5.5-10%之间，可动流体孔隙度在3.0-6.3%之间；差谱信号较弱，移谱前移现象较7-9号气层相比不明显，综合分析认为，94-98号层为气水同层。

99、100号层T2谱显示有可动流体信号，但是T2谱的幅度相对气层变陡，水层长TE的T2谱较短TE的T2谱有前移（比气层慢），但尾部无拖曳现象；综合解释为水层。

结论与认识

（1）通过总结，本区块核磁T2谱显示，气层的核磁T2标准谱幅度低缓，可动流体型号较强，但差谱信号较弱，移谱上，气层长TE的T2谱较短TE的T2谱前移（比水层快），波组尾部有拖曳现象；

（2）本区块水层的标准T2谱的幅度相对气层变陡，水层长TE的T2谱较短TE的T2谱前移（比气层慢）幅度明显变陡（并比气层陡），波组尾部无拖曳现象。

参考文献

[1]肖立志，等.核磁共振测井原理与应用[M].北京：石油工业出版社，2007.