《测井新方法》
第8讲 核磁共振测井（4）
张元中 地球物理与信息工程学院测井系
《测井新方法》
主要内容
10、采集的信息及用途 11、典型应用实例
10.采集的信息及用途
观测模式：确定一组参数，用来控制测井作业 期间的MRIL仪器的脉冲序列。 选择观测模式就可以确定要进行的核磁共振测 井的作业类型。
观测模式参数可调节，可从测井地面系统发送 到MRIL仪器的数字信号微处理器（DSP）中。 有些观测模式参数可以进行修改，如回波个数 （NE）、极化时间（TW）和累加次数（RA）。
双TW模式利用轻烃和水之间的T1差异，定量确 定流体的含量。
在一个采集通道上使用长TW；在另一个通道上 与短TW值有关的小的信号幅度；只有高质量的 资料，差谱信号的S/N才会高。
10.采集的信息及用途
双TE模式：利用双TE模式采集的资料，可以确 定孔隙度、渗透率和可动流体。 粘 性 油 、 水 和 轻烃 的 扩 散 系数 有 较 大 的 变化 。 双TE就是利用这种变化，目的是在T2谱上识别各 种流体。
10.采集的信息及用途
有些参数则是不可改变的，如脉冲类型、增益 数或噪音周期数等。 有些参数只能通过选择另外一个观测模式来修 改：回波间隔（TE）和操作频率个数（XF）。
每种观测模式都含有几种参数，包括：极化或 等待时间（TW）；回波间隔（TE）；回波数目 （NE）；累加次数（RA）。 观测模式是与仪器有关，选择适当的观测模式 是核磁共振测井作业成功的关键。
10.采集的信息及用途
自旋回波串衰减的幅度可以用一组指数衰减曲 线的和来进行精确的拟合，每个指数曲线都有不 同的衰减常数。 所有衰减常数的集合就形成了衰减谱或横向弛 豫时间T2分布（T2谱）。 在饱和水岩石中，已经从数学上证明，与单孔 隙有关的衰减曲线是一个单指数函数，衰减常数 与孔隙尺寸成正比。 孔隙小，T2值小；孔隙大，T2值也大。
自旋回波串的衰减是 流体中氢核的数量及 其分布的函数。 记录回波幅度随时间 的减小。
10.采集的信息及用途
可使用衰减率信息建立孔隙流体类型和孔隙尺 寸分布。自旋回波串是用回波间隔1ms记录的。 离散点表示原始数据，实线是对数据的拟合。
10.采集的信息及用途
原始数据经过拟合得到T2谱。 原始回波数据，横轴为观测时间t，纵轴为信号 幅度M(t)。 T2谱 横 轴 为 T2（ ms） ， 纵 轴 为 区 间 孔 隙 度 ， 反映不同T2分量对测量孔隙度的贡献。
10.采集的信息及用途
通过反演这一数学过程，自旋回波串衰减数据 可以转换为T2分布。 该分布是产生回波串的最有可能的T2值分布。
10.采集的信息及用途
通过适当的刻度，T2分布曲线以下的面积就是 孔隙度。当岩石100%饱和水时，T2分布与孔隙 尺寸密切相关。 如果地层含烃，根据烃的类型、粘度和饱和度 的不同这T2分布会有变化 。
10.采集的信息及用途
T2分布的显示方式 以区间孔隙度显示时，对总孔隙度，各组分的 多指数衰减分别为 0.5ms， 1ms， 2ms， 4ms， 8ms， 16ms， 32ms， 64ms， 128ms， 256ms， 512ms和1024ms。 对有效孔隙度，多指数衰减范围4-1024ms。 例如8ms对应于6ms和12ms之间的测量。
10.采集的信息及用途
蓝色曲线是采用足够的NE、足够的TW、较短 的 TE和 多次 回波 串叠 加 (改 进 S/N)取 得 的数据 。 T2分布是双峰，两峰分别在7和100ms。累积孔隙 度超过18p.u。
10.采集的信息及用途 MRIL仪器三种典型的观测模式
10.采集的信息及用途
观测模式的选择:根据仪器测量获取的信息，井 眼环境等。
标准T2模式：可以确定孔隙度、渗透率和可动 流 体， 主要适 用于 D或 T1差异 很小 的情况 。在 正 常测速下有较好的数据质量，或者增加测速不会 降低数据质量。
10.采集的信息及用途
双TW模式：可以确定孔隙度、渗透率和产量。 利 用差 谱法 (DSM)或 时 域 分析 (TDA)可 以 直接 完 成烃类识别和定量评价。
核磁共振孔隙度
10.采集的信息及用途
原始衰减曲线的初始幅度与孔隙流体中被极化 的氢核数量成正比。
将初始幅度与水箱（100%孔隙度介质）中水的 响应幅度相比就可以把原始幅度刻度成孔隙度。
核磁隙度是与岩石骨架的岩性无关的，也可以 把实验室岩心核磁共振测量结果和常规实验室孔 隙度测量结果比较来验证数据的准确性。
10.采集的信息及用途
采集参数不同，T2谱可能会有明显的变化。 红 色 曲 线 是 用 不 足 的 回 波 数 目 (NE)、 不 足 的 等 待 时 间 (TW)、 长 回 波 间 隔 (TE)和 较 差 的 信 噪 比 (S/N)采集的数据。T2分布较宽，是单峰的，并且 集中在30ms左右，累积孔隙度不超过8p.u。
10.采集的信息及用途
在井中任何深度，MRIL测量的地层都有孔隙 尺寸分布。 此深度上多指数衰减就表示孔隙尺寸的分布， 且每个T2值都对应于不同的孔隙尺寸。 T2分布曲线围成的面积等于自旋回波串的初始 幅度，T2分布可以被直接刻度为孔隙度。 实际上，核磁共振测井仪器以及与之相关的数 据采集软件的主要功能就是对井眼每一深度提供 精确的T2分布描述。
10.采集的信息及用途
核磁共振T2分布的显示方式 T2谱显示方式有3种
全波列方式 变密度形式（图像形式） 区间孔隙度分布图。 每种方式都代表孔隙度在T2值上的分布，也就 是孔径的分布。 3种显示方式是同一组数据的不同视觉效果。
.采集的信息及用途
在图上给出了T2分布的 三种显示方式。 第1道是区间孔隙度的 形式显示。 第3道是以变密度的形 式显示。 第4道是以全波列形式 显示。
使用移谱法(SSM)、扩散分析(DIFAN)和增强扩 散分析(EDM)，可以直接完成烃类识别。 存在的问题是需要较慢的测速以提高采集的资 料的信噪比。
10.采集的信息及用途
NMR测井原始数据回波串，幅度随时间衰减的 回波信号，是多种横向弛豫分量共同贡献的结果。 纵轴被刻度成孔隙度单位，横轴是时间。