川西致密气藏二维核磁共振测井优化设计与应用

二维核磁共振（NMR）测井在储层参数计算与流体性质判别应用中的作用逐渐受到重视.然而在川西致密气藏开展二维NMR测井应用之初,遇到了现有观测模式下资料采集效率较低、测井结果与地质条件不匹配等难题.通过对比两种常用的二维NMR测井方法,开展致密气藏二维NMR测井观测模式设计方法研究,结合致密气藏实际应用效果分析,明确了横向弛豫时间-纵向弛豫时间（T₂-T₁）方法比横向弛豫时间-自扩散系数（T₂-D）方法更适用于致密气藏,总结了一套致密气藏二维NMR测井观测模式设计流程与参数取值方法,设计出了适用于致密气藏的观测模式TGR01（tight gas reservoir 01）.新设计的观测模式在致密气藏的应用效果优于现有的二维NMR测井观测模式,结合T₂-T₁方法可以有效识别储层中的流体信号,解决致密气藏综合评价难题.     

二维核磁共振数据处理与显示系统

详细介绍了我们在386微机上建立的二维NMR数据处理与分析系统,该系统采用菜单驱动方式,具有良好的用户界面,可进行标准的常规二维NMR数据处理与分析,数据处理结果可由标准设备输出或者以文件方式存储以便其它应用软件处理,该系统的建立可使通用微计算机成为有效的核磁共振数据处理站。     

二维核磁共振观测岩石润湿性

润湿性是反映储层中油水分布状况的一个重要表征参数,因此研究储层岩石的润湿性对原油开采有着重要的意义. 扩散弛豫二维谱可展示扩散系数与弛豫时间的相关性,并可以对油水的弛豫时间、扩散系数分别进行研究,与核磁共振一维弛豫谱相比极大地提高了区分油水的能力. 该文首先通过多组实验验证扩散-弛豫二维谱可以很好地观测到油水共存状态下玻璃珠表面的润湿性,继而通过对3组人造岩心表面润湿性的测量,获得了人造岩心表面润湿性的信息,解决了此时单独用一维弛豫谱方法难以区分油水的问题. 利用二维谱观察岩石润湿性的研究对油田提高采收率的研究有较大的参考价值.     

一种基于组分补偿的二维核磁共振测井数据高精度处理方法

二维核磁共振技术能够对储层中各类含氢流体进行无损、快速、定量的测量和表征,但受限于采集方式和参数,核磁共振设备在对页岩油等致密储层中的有机质、沥青等超快弛豫组分进行检测时,经常出现由于信号采集不完整所导致的二维谱中流体组分缺失或不准的问题.本文提出了基于超快弛豫组分补偿技术的T₂-T₁二维谱高精度反演方法,该方法将一维核磁共振前端信号补偿技术进行推广,通过在二维核磁数据反演前对回波数据进行组分补偿,能够有效解决二维核磁共振测井前端信号漏失的问题.实验及测井数据的应用表明,该方法在页岩油等富含快弛豫组分信号的储层中,可以得到更加精准和完整的储层信息.     

基于二维核磁共振弛豫谱的雷四段孔隙度计算方法

基于常规测井资料的体积模型和一维核磁共振（NMR）测井资料的固定截止值法,可以计算地层孔隙度,但是扩径段孔隙度计算结果偏大.本文通过川西海相雷四段岩心样品NMR实验和实测二维NMR测井资料,开展扩径段的T₂、T₁孔隙度计算方法研究.首先总结不同孔径流体在T₂谱和T₁谱上的响应特征,分析钻井液流体峰截止值的分布范围和影响因素,建立钻井液流体弛豫时间截止值的计算模型;然后根据未扩径段和扩径段的粘土束缚水弛豫时间截止值确定原则,确立变粘土束缚水弛豫时间截止值的有效孔隙度计算方法.多口井的应用效果表明,基于T₁谱的孔隙度计算结果精度更高、定量分析误差小,能有效解决扩径段孔隙度计算结果偏大的问题,满足储层评价的要求.     

二维核磁共振鉴定吕宋果内酯的结构

本文利用J-分解、¹H-¹H COSY、¹³C-¹H COSY等二维核磁共振技术对吕宋果内酯的¹H和¹³C谱线进行了归属,并进而确定了它的立体结构。     

核磁共振二维谱反演

核磁共振二维谱包含扩散系数 D 和横向弛豫时间 T₂ 的信息,利用核磁共振仪来测量多孔介质中物质的信息,根据其弛豫时间和扩散系数的差别来区分不同物质;利用全局反演方法,提出了核磁共振二维谱反演的物理模型和数学模型;介绍了传统的奇异值分解（SVD）和改进的奇异值分解反演算法;采用改进的奇异值分解法对核磁共振二维谱进行反演,其反演算法具有计算速度快和二维谱分布连续等优点. 它适合于信噪比较高的数据反演,当原始数据信噪比SNR≥100时,可以对二维谱图进行定量分析;当60≤SNR<100时,可以对二维谱图进行定性分析. 核磁共振二维谱可以一次性直接区分油和水,为核磁共振测井提供了新的科学技术.     

中国人参的核磁共振研究Ⅰ．人参皂甙Re的二维核磁共振谱研究

用４００ＭＨｚ和５００ＭＨｚ超导核磁共振谱仪测定了具有生理活性的达玛烷型人参皂甙Ｒｅ的同核、异核二维化学位移相关谱和相敏双量子滤波二维相关谱，由此归属了人参皂甙Ｒｅ的氢谱，测定了Ｒｅ的质子偶合常数。     

中国人参的核磁共振研究Ⅰ.人参皂甙Re的二维核磁共振谱研究

用400MHz和500MHz超导核磁共振谱仪测定了具有生理活性的达玛烷型人参皂甙Re的同核、异核二维化学位移相关谱和相敏双量子滤波二维相关谱,由此归属了人参皂甙Re的氢谱,测定了Re的质子偶合常数。     

延龄草中2 个甾体皂苷的2D NMR 研究

采用柱色谱法从延龄草中分离得到两个甾体皂苷化合物,即(25S)-27-羟基-偏诺皂苷元-3β-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-O-β-D-吡喃葡萄糖苷{(25S)-27-hydroxy-penogenin-3β-O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→4)-[O-α-L-rhamnopyranosyl-(1→2)]-O-β-D-glucopyranoside, 1} 、(25S)-27- 羟基- 偏诺皂苷元-3β-O-α-L- 吡喃鼠李糖基-(1→4)-O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→4)-[O-α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)]-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(polyphylloside III, 2),应用¹H NMR,¹³C NMR,DEPT,HSQC,HMBC,¹H-¹H COSY 和NOESY NMR 技术进行结构解析,并对化合物1,2 的¹H NMR,¹³C NMR 数据进行全归属．     

川西气田白云岩储层二维核磁共振测井气水识别方法

川西气田雷口坡组四段白云岩储层具有良好的天然气勘探开发前景,但是储层分布具有较强的非均质性,利用常规测井和一维核磁共振测井方法判断储层流体性质存在多解性．通过分析川西雷四段白云岩储层地质特征与测井响应特征,开展岩心二维核磁共振实验,明确了实验室分析与测井过程中环境、参数等影响因素,建立了岩心分析结果的校正方法,明确了钻井液、束缚流体、可动水与天然气信号在二维核磁共振测井中谱分布区间,建立了基于T₂-T₁、T₁/T₂（R）的白云岩储层二维核磁共振测井气水识别图版．利用图版对川西雷四段储层流体性质开展评价,二维核磁共振测井解释结论得到了实钻测试结果的验证,该气水识别方法填补了常规测井、一维核磁共振测井在评价储层气水关系中的缺陷,可有效解决白云岩储层流体性质判别难题．     

电缆核磁共振测井仪探测特性研究

磁场形状和分布对核磁共振测井仪探测特性有决定性的作用. 该文利用电磁场有限元方法,模拟分析了国际主流核磁共振测井仪MRIL-P、CMR、 MREx、以及MR Scanner等4种仪器的磁场分布,考察了探头结构参数对磁场分布的影响,并进一步分析了仪器探测特性及其影响因素,同时对探头磁场形状进行了优化匹配,确定了探头的结构设计,并对比分析了4种探头之间的优缺点. 结果表明,梯度磁场方案优于均匀磁场方案; 居中型探头结构相对简单,信号量大,但其测量信号受钻井液影响; 贴井壁型探头结构相对复杂,信号量较小,但其设计灵活,测量信号不受钻井液影响.     

一种评价核磁共振测井仪探测特性的方法

核磁共振测井仪敏感区域的形状、探测深度以及信号强度是评价其探测特性的主要指标,而这几个主要指标完全由探头磁场分布所决定. 为了在核磁共振测井仪探头设计的前期,实现对探头探测特性的客观评价,该文从核磁共振的基本条件出发,利用有限元数值模拟方法分析了MRIL-P型核磁共振测井仪探头的磁场分布,并对其磁场结构进行了优化匹配. 根据核磁共振信号原理,并基于数值模拟得到的磁场优化匹配结果,进一步模拟得到MRIL-P型核磁共振测井仪敏感区分布,并验证了核磁信号强度与工作频率之间的变化关系. 结果显示：在梯度磁场中,核磁信号强度主要受磁场强度的影响,并随工作频率的增大而增大,数值模拟的结果与预测结果相一致;该方法可以用来在核磁共振测井仪探头前期的设计阶段评价其探测特性,指导总体方案的设计.     

核磁共振测井受激回波校正方法研究

核磁共振测井中,受激回波导致CPMG序列中前2个回波与期望值存在较大差异,严重影响仪器信噪比和储层评价效果. 为进一步改善核磁共振测井仪性能,通过探究受激回波产生机理,揭示其对CPMG回波串作用规律,提出了受激回波的校正方法. 同时针对仪器负载不同,相同发射功率产生射频场强度各异的特性,建立受激回波校正系数与射频场强的数学关系,在不同应用环境中实现对CPMG测量结果的校正. 实验表明,在信噪比较低的应用环境中,采用传统的舍去前2个回波的方法误差达24.58%,而该文设计的校正算法误差仅为4.9%.     

NMR波谱仪控制台系统的软件测试

作为保证软件质量的重要手段,软件测试多年来一直受到关注. 本文阐述了核磁共振（NMR）波谱仪研制中的软件测试方法,从软件测试的概念出发,结合波谱仪控制台系统的软件结构和核磁共振实验本身的特性,介绍了整个测试过程,分析了测试难点及其解决方法,并详细说明了软件测试的实现过程以及在提高波谱仪可靠性和稳定性上所起的积极作用.      

一体化核磁共振谱仪控制台的软件系统设计

提出了一体化核磁共振谱仪控制台的软件系统设计方案,主要包括2部分,一部分是安装在谱仪控制台上的嵌入式Linux操作系统及实时控制软件,另外一部分是PC机上的界面控制软件. 2部分软件之间利用socket网络接口进行数据交互, 采用TCP/IP通信协议,这样既能保证数据传输的可靠性又可以达到较高的数据传输速率. 通过网络通信,该谱仪控制台还可以接受远程操控和系统升级. 该文具体阐述了该软件系统的设计思路和设计方法,对设计的软件系统进行了实验测试,并对实验结果进行了讨论.     

A new method for multi-exponential inversion of NMR relaxation measurements

The NMR technique has been widely applied to petroleum well logging and rock core analysis since the 1990s when NUMAR introduced a reliable NMR logging tool to the oil industry. It has been playing an important role for prospecting and exploiting resource of oil and gas for the last ten years. In an oil well, NMR can provide parameters of reservoir and fluid properties, such as porosity, pore size distribution, bound water volume, bulk volume of free water, permeability, in-situ fluid dif…     

渤海J油田储层核磁共振测井孔隙度影响因素分析及校正

渤海J油田沙河街组储层核磁共振（NMR）测井孔隙度和岩心NMR孔隙度均低于岩心氦孔隙度,这种现象影响了NMR测井的应用效果．通过开展岩心NMR实验,对该研究区仪器采集参数、井眼环境以及储层流体性质等因素进行分析,发现造成储层NMR测井孔隙度偏低的主要原因是高矿化度泥浆滤液侵入．基于饱和不同矿化度盐水对T₂谱的影响规律,确定了需要对T₂谱进行形态校正的矿化度下限值,并建立了对应不同矿化度的T₂谱形态校正模型及NMR孔隙度校正方法．应用结果表明,校正后的NMR测井孔隙度与岩心氦孔隙度的平均相对误差从13.56%下降至2.81%,有效提高了NMR测井孔隙度的精度．