P型核磁質(zhì)量控制

1、質(zhì)量控制辦法質(zhì)量控制辦法 1、增益（Gain)、Q級(jí)別 增益(Gain)表示由于井眼及地層的存在，加在MRIL發(fā)射線圈中電流的負(fù)載量。增益值由儀器中的測(cè)試線圈B1實(shí)時(shí)測(cè)得，測(cè)試線圈發(fā)射一個(gè)RF信號(hào)，該信號(hào)被接受天線接收，增益則是接收天線RF接收信號(hào)幅度與測(cè)試線圈B1的信號(hào)幅度的比值。 Gain值與頻率有關(guān)，儀器的操作頻率應(yīng)使Gain值達(dá)到最大。 當(dāng)儀器置于井中時(shí)，Gain值受外部環(huán)境及發(fā)射線圈自身的影響。影響增益值的外部因素主要是井眼內(nèi)流體電阻率及地層電阻率；電阻率越低，信號(hào)的衰減越大。由于在一定的區(qū)域內(nèi)，泥漿電阻率變化不大，所以增益的變化主要 是地層電阻率變化或井眼尺寸變化的結(jié)果。 Gain

2、值不能為零，其值出現(xiàn)突然變化或出現(xiàn)跳通常說(shuō)明儀器出現(xiàn)問(wèn)題。 MRIL的觀測(cè)模式通常是在不同的Q級(jí)別上運(yùn)行的：高Q、中Q、低Q。Gain值與Q級(jí)別的關(guān)系為： Gain Q級(jí)別 300 高Q 200300 中Q 200 低Q2 、 B1及B1mod B1是產(chǎn)生質(zhì)子扳倒及重聚的CPMG脈沖強(qiáng)度。B1曲線相對(duì)來(lái)講應(yīng)該是恒定的，但隨著井眼及地層電導(dǎo)率的變化而有一些變動(dòng)（遇到導(dǎo)電泥漿時(shí)B1值會(huì)下降）。B1的變化方向與Gain的變化方向是一致的。 B1mod是B1的井眼溫度校正值： B1mod=B11+0.0033(Tmagnet-Tcalibration) 式中：Tmagnet表示井眼條件下磁體的溫度；單

3、位：C Tcalibration表示刻度時(shí)刻度箱中磁體的溫度。：?jiǎn)挝唬篊 為了保證測(cè)井過(guò)程中獲得最大信號(hào)，必須控制B1值的大小使得B1mod值保持在車間刻度時(shí)確定值的5%以內(nèi)。如果超出范圍，會(huì)造成： 1、質(zhì)子欠板轉(zhuǎn)或過(guò)板轉(zhuǎn)； 2、儀器的信噪比及孔隙度測(cè)量值減小。 B1mod曲線的任何突然變化或跳動(dòng)都指示儀器有問(wèn)題。3、CHI值 CHI值是計(jì)算的衰減與記錄的回波幅度之間的擬合質(zhì)量的指示曲線。CHI值是測(cè)井過(guò)程中監(jiān)測(cè)原始測(cè)井質(zhì)量的重要曲線。 一般，CHI值應(yīng)該小于2。但對(duì)應(yīng)低Q級(jí)別時(shí)，CHI值可以稍高于2。CHI不允許出現(xiàn)突變或跳動(dòng)（即使小于2）4、噪音指示：OFFSET、NOISE、RINGIN

4、G和IENoise 對(duì)于每一個(gè)CPMG測(cè)量序列，其噪音可以描述為4種噪音測(cè)量值： 。 每一個(gè)CPMG測(cè)量序列前，OFFSET及NOISE可以通過(guò)分析環(huán)境信號(hào)測(cè)量得到，OFFSET為信號(hào)的平均值，NOISE為信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)差。RINGING及IENoise可以通過(guò)交替相位對(duì)技術(shù)（PAP）確定。echoIENoiseRINGINGNOISEOFFSET質(zhì)量指示曲線 允許范圍 NOISE 10(低Q）；8（中Q）； 5(高Q） IENoise 10(低Q）；8（中Q）； 5(高Q） OFFSET -30 +30 RINGING -40 +40 (TE=1.2ms) -60 +60 (TE=0.6ms)

5、90脈沖180脈沖5、低壓探針 MRIL質(zhì)量控制步驟中提供了一系列低壓探針數(shù)據(jù)，用來(lái)保證電子線路短節(jié)正常工作。每一個(gè)低壓探針的數(shù)據(jù)范圍如下： 探針名稱 實(shí)時(shí)顯示助記 數(shù)據(jù)范圍 Ur 15 high 15VUP 1924 +15 Analog 15V 14.815.2 -15 Analog 15VN -14.8-15.2 15 TRANS 15VT 14.815.2 Ur 15 low 15VUM 1924 Unreg 5 V 5VUM 9.512.5 +5 Analog 5VA 4.95.1 -5 Analog 5VAN -4.9-5.1 +5 Digital 5VD 4.95.16、高壓探針

6、 MRIL地面系統(tǒng)要對(duì)井下電容庫(kù)保持施加600VDC的高壓，從而保證CPMG測(cè)量脈沖所需的高電流。但一般情況下，很難保證在回波串期間持續(xù)充足的充電，其結(jié)果導(dǎo)致CPMG回波串測(cè)量起末電壓值減小。 MRIL儀器能補(bǔ)償電壓值的變化?；夭ù疁y(cè)量的始、末時(shí)間的電壓值是可以測(cè)量的，循環(huán)開(kāi)始時(shí)的電壓值為Hvmax，循環(huán)結(jié)束時(shí)的電壓值為Hvmin。 在高Q、TW1500ms時(shí)，Hvmax應(yīng)近似與地面電壓面版顯示值相同。 對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的T2、雙TW、雙TE觀測(cè)模式，Hvmin必須大于400VDC，如果小于400VDC，則儀器不能補(bǔ)償電壓的降低，從而使得B1降低，測(cè)量結(jié)果降低。7、相位校正信息：PHER，PHNO，P

7、HCO 從NMR天線中獲得的信號(hào)由相位探測(cè)器探測(cè)，并輸出兩個(gè)數(shù)據(jù)道（兩個(gè)數(shù)據(jù)道相位相差90）。兩道的數(shù)據(jù)都可以繪成回波時(shí)間的函數(shù)圖。 此時(shí)，回波串的幅度可以計(jì)算： Eamp( i)= Ex (i) + Ey(i) 式中：Eamp(i) 表示第 i 個(gè)回波的幅度，Ex (i) 、Ey (i)表示道1、道2中第 i 個(gè)回波的幅度。 =tan 式中，k為進(jìn)行相位計(jì)算的回波個(gè)數(shù)，通常，2 k 9。 值被用來(lái)進(jìn)行相位校正。兩道數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn) 角度后，第一道數(shù)據(jù)的幅度就是回波串的實(shí)部，第二道數(shù)據(jù)的幅度就是回波串的虛部。 PHER為回波串虛部的平均值，理論值為零，實(shí)際上，對(duì)應(yīng)好質(zhì)量點(diǎn)PHER小于1；PHNO為回波

8、串虛部的標(biāo)準(zhǔn)偏差。PHNO為質(zhì)量指示曲線，當(dāng)信號(hào)太小時(shí)，PHNO曲線不穩(wěn)定，當(dāng)信號(hào)足夠大時(shí)，PHNO隨深度穩(wěn)定變化。22 Ey (i)ki =2 Ex (i) ki =2 -18、溫度 在測(cè)井過(guò)程中，有3條溫度曲線：Temp1,Temp2,Temp3。Temp1是電子線路倉(cāng)的溫度，Temp2為發(fā)射線圈模塊的溫度，Temp3為磁體的溫度。 MRIL儀器在每次測(cè)井前都要在刻度箱中進(jìn)行刻度。一個(gè)完整的刻度雖然不需要每口井都做，但至少 每月做一次。 車間刻度要做3件事： 1、確定B1值，使得得到最大的A0值。這里，A0是零時(shí)刻對(duì)應(yīng)的回波串幅度。 2、確定B1與A0之間的關(guān)系，以便進(jìn)行能量校正； 3、對(duì)

9、回波1，2進(jìn)行校正，因?yàn)榛夭?，2通常受自激回波的影響，需要校正。 刻度步驟： 車間刻度步驟包括掃頻試驗(yàn)、主刻度、倉(cāng)的統(tǒng)計(jì)檢查。其中，只有倉(cāng)的統(tǒng)計(jì)檢查要求每口井必做。1、掃頻 掃頻的目的就是尋找一個(gè)頻率，使得增益值最大。掃頻時(shí)，軟件會(huì)在一個(gè)比較寬的范圍里改變發(fā)射頻率，同時(shí)測(cè)量增益值，顯示屏上會(huì)顯示交會(huì)圖（頻率增益），交會(huì)圖上對(duì)應(yīng)最大增益值的頻率即為尋找的頻率，也就是測(cè)井時(shí)的工作頻率（如圖）。2、主刻度 主刻度的目的就是確定CPMG脈沖序列的幅度以及進(jìn)行能量和自激回波校正的關(guān)系。包括：回波1、2的幅度E1、E2；從第3個(gè)回波到最后一個(gè)回波進(jìn)行多指數(shù)擬合對(duì)應(yīng)零時(shí)刻的幅度A0；用B1幅度計(jì)算得到的3

10、個(gè)乘積系數(shù)A0mul、E1mul、E2mul。其中，A1mul為衰減曲線標(biāo)準(zhǔn)化所需的系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果是保證在測(cè)試倉(cāng)中讀得100%孔隙度；E1mul和E2mul是移去自激回波影響所需的校正系數(shù)： A0mul=A0 / 100 E1mul=E1fit / E1 E2mul=E2fit / E2 對(duì)應(yīng)不同的觀測(cè)模式，主刻度報(bào)告就可以打印出所有 的校正系數(shù)及關(guān)系。3、測(cè)試倉(cāng)統(tǒng)計(jì)檢查 測(cè)試倉(cāng)的統(tǒng)計(jì)檢查就是驗(yàn)證儀器對(duì)100%孔隙度水倉(cāng)的響應(yīng)。這一檢查每一口井測(cè)井前必須做。 測(cè)得的孔隙度值應(yīng)該在測(cè)得的孔隙度值應(yīng)該在100%的的2%以內(nèi)。以內(nèi)。MRIL Calibration4、校驗(yàn) 車間刻度后，就要進(jìn)行主

11、校驗(yàn)，目的是檢查儀器電子線路部分是否工作正常。主要是利用現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)器檢查 儀器響應(yīng)。下表列出了校驗(yàn)參數(shù)及其允許范圍： Sensor 名 一般范圍 允許誤差 標(biāo)準(zhǔn)偏差 B1 450750 25 7.5 A1NOISE 12 2 2.0 A1NECH 12 2 2.0 A1RING -30 30 2 A1OFFSET -30 30 2 GAIN 250350 15 7.5 TEMP1 環(huán)境溫度 TEMP2 環(huán)境溫度 Hvmin 530590 10 2.5 Hvmax 570610 10 2.5 15VUP 1924 0.005 15V 14.815.2 0.005 15VN -14.8-15.2 0

12、.005 15VT 14.815.2 0.005 15VUM 1924 0.005 5VA 4.95.1 0.005 5VAN -4.9-5.1 0.005 5VD 4.95.1 0.005 校驗(yàn)器要在測(cè)井前及測(cè)井后重復(fù)進(jìn)行，測(cè)前校驗(yàn)要與主校驗(yàn)比較，測(cè)后校驗(yàn)要與測(cè)前校驗(yàn)比較。 A1RING、A1OFFSET為對(duì)應(yīng)多頻率模型頻率1的RINGING、OFFSET響應(yīng)，二值應(yīng)該近似相同，一般要小于5，否則儀器有問(wèn)題。A1NOISE、A1IENoise為對(duì)應(yīng)多頻率模型頻率1的NOISE、IENoise響應(yīng)，對(duì)于某一測(cè)井儀器，測(cè)前校驗(yàn)與主校驗(yàn)之間、測(cè)前與測(cè)后之間，其誤差值應(yīng)小于2。1、工作頻率 MRIL

13、的工作頻率是B1場(chǎng)的中心頻率，它是在測(cè)井前的刻度時(shí)，通過(guò)掃頻而獲得的。 P型核磁有9個(gè)工作頻率。例如：760、686、674、656、644、626、614、596及584khz。改變工作頻率范圍必須是在車間進(jìn)行嚴(yán)格的硬件調(diào)校。2、確定測(cè)井速度及疊加次數(shù) MRIL測(cè)井速度受多種因素制約?？梢酝ㄟ^(guò)查圖版的辦法確定測(cè)速。決定測(cè)速的因素有： 增益 觀測(cè)模式 激化時(shí)間 儀器類型 儀器尺寸 期望的縱向分辨率 工作頻率 最小疊加次數(shù)（running average）也是通過(guò)圖版查得。 圖版由HALLIBUOTON提供。3、井眼條件下B1值的調(diào)整 在測(cè)井過(guò)程中，最重要的調(diào)整值就是B1值的設(shè)置。B1是CPMG

14、脈沖的強(qiáng)度，它使得質(zhì)子產(chǎn)生扳道及重聚。B1值必須進(jìn)行井溫校正，校正后的B1mod值必須控制保持在車間刻度B1值的5%之內(nèi)。4、數(shù)據(jù)采集過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)督 在CPMG回波串?dāng)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集過(guò)程中，Excell-2000地面系統(tǒng)中顯示器的MRIL主窗口顯示大多數(shù)質(zhì)量指示曲線。 當(dāng)質(zhì)量指示曲線超出允許范圍時(shí)，窗口就會(huì)自動(dòng)在超標(biāo)曲線上閃爍紅色警報(bào)，提醒工程師注意。5、測(cè)井質(zhì)量控制曲線的回放 所有的質(zhì)量控制曲線都記錄在數(shù)據(jù)文件中，當(dāng)需要時(shí)，可以回放出來(lái)進(jìn)行檢查。 MRIL測(cè)井后，在資料處理與解釋過(guò)程中，當(dāng)有其它測(cè)井資料時(shí)，MRIL應(yīng)與其它測(cè)井資料進(jìn)行對(duì)比： 公式： MPHI=eHI（1-e ） MSIG=MPHI+MCBW 式中：MPHI：MRIL測(cè)井有效孔隙度； MSIG：MRIL測(cè)井總孔隙度； MCBW：MRIL測(cè)井泥質(zhì)束縛水體積（TE=0.6ms） e ： 地層有效孔隙度； HI ： 地層流體的含氫指數(shù)； TW ： MRIL測(cè)井的極化時(shí)間； T1 ：孔隙流體的縱向遲預(yù)時(shí)間。