巖心核磁實驗解釋分析軟件

1、巖心核磁實驗解釋分析軟件摘要：在大量巖心實驗分析結果基礎上研制開發(fā)了實驗室?guī)r石核磁共振實驗解釋分析軟件CoreMR,實現(xiàn)了對巖石、 流體核磁共振實驗測量信號所代表的物理參數(shù)的自動刻度及解釋分析，填補了目前實驗室?guī)r石核磁共振實驗只有信 號采集軟件，而沒有巖石物理參數(shù)刻度處理軟件的空白。CoreMR軟件在實際應用中取得了良好的效果。關鍵詞：巖心實驗、核磁共振、巖石物理參數(shù)、數(shù)據(jù)處理解釋分析巖心核磁共振實驗分析具有快速、無損、無污染等優(yōu)點，不但可以直接獲得巖石的儲集物性參數(shù)信 息，而且對核磁共振測井應用具有重要意義。目前國內已有多家油田、研究所開展了巖心核磁共振實驗研 究，所使用的多為英國共振儀器公

2、司的MARAN系列譜儀，MARAN譜儀作為一種通用低場核磁共振實驗 分析儀，提供了樣品核磁弛豫信號T1、T2測量采集手段，但沒有提供對所測量巖心核磁弛豫信號所代表的 巖石物理參數(shù)進行刻度處理的解釋分析軟件，如何對所測信號進行刻度得到巖石樣品的孔、滲、飽等儲集 物性參數(shù)，只能由用戶自己完成，還沒有一套比較靈活、實用的巖心核磁共振實驗數(shù)據(jù)處理解釋分析軟件， 從而大大降低了獲得巖心核磁實驗分析結果的時效及精度。對此，我們以大量的巖心核磁實驗分析數(shù)據(jù)為 基礎，研制開發(fā)了用于巖心核磁共振實驗數(shù)據(jù)處理解釋分析的軟件CoreMR，利用該軟件可以實現(xiàn)對測量 采集到的巖心、流體樣品的核磁信號進行自動刻度處理、解

3、釋分析，直接獲得巖石孔、滲、飽等儲集物性 參數(shù)、巖石孔隙半徑分布、毛管壓力等孔隙結構信息以及流體含氫指數(shù)、粘度、擴散系數(shù)、原油含水率等 信息，從而極大地縮短了巖石核磁共振實驗數(shù)據(jù)處理分析的時間，及時為用戶提交高精度巖石核磁實驗分 析結果。CoreMR軟件采用圖形菜單界面，操作便捷、靈活，提供巖樣與流體馳豫時間T2譜反演計算以及多 種巖樣核磁孔隙度、T2截止值、滲透率、飽和度等儲層信息的刻度標定與計算；提供核磁法確定巖石孔隙 半徑分布、毛管壓力等孔隙結構信息的刻度轉換與計算；提供流體含氫指數(shù)、粘度、擴散系數(shù)、原油含水 率等的計算；還提供了巖樣差譜分析、含油飽和度估算等功能。使用CoreMR軟件大

4、大方便、簡化了巖石 核磁共振實驗數(shù)據(jù)的處理分析過程，處理解釋結果可以以文本文件、Excel文件、圖片文件等形式輸出，直 接用于實驗分析報告。1 CoreMR軟件的主要功能所研制編寫的巖心核磁實驗解釋分析軟件CoreMR主要能夠完成以下功能：1）馳豫時間t2譜反演計算。2）巖樣基本儲層參數(shù)的標定：包括巖樣孔隙度的標定、T2截止值的計算、滲透率的標定、可動流體、 束縛流體飽和度的標定計算以及利用核磁法確定巖樣孔徑分布、毛管壓力的轉換系數(shù)的標定計算等。3）巖樣基本孔、滲、飽及孔徑分布等儲層參數(shù)及T2截止值的計算：輸入巖樣體積由測量采集的巖樣 回波串利用所選擇的儲層參數(shù)計算模型快速計算巖樣的儲層參數(shù)，

5、包括巖樣核磁孔隙度（總孔隙度、有效 孔隙度、粘土泥質束縛水孔隙度、毛管束縛水孔隙度、可動流體孔隙度）滲透率、可動流體、束縛流體飽 和度、平均孔隙半徑、可動流體T2截止值以及巖樣孔徑分布等。4）巖樣差譜分析：對巖樣在不同恢復等待時間下的回波串進行差譜分析，用于計算巖樣含油孔隙體積 等。5）流體含氫指數(shù)、粘度、擴散系數(shù)及原油含水率等的計算。圖11為CoreMR軟件的運行主界面。2馳豫時間二譜反演計算軟件對采集的回波串數(shù)據(jù)采用模平滑非負最小二乘法技術計算其T2譜分布，并計算T2譜的幾何均值、 算術均值、調和均值、譜峰陡度等譜特征表征參數(shù)。T2譜布點范圍從0.1ms到10s，可由用戶自由確定，可 采用

6、多達128點的對數(shù)均勻布點，從而實現(xiàn)對巖石從束縛流到自由流直至裂縫、孔洞等多種孔隙的精細解 釋分析。為了與核磁測井T2譜對比，還可以采用2的幕指數(shù)形式布點。圖21為計算的巖樣T2譜及其特征參數(shù)的顯示。3巖樣基本儲層參數(shù)的標定3. 1巖樣孔隙度的標定對不同孔隙度模塊或純水進行核磁測量，將測量到的核磁信號刻度標定為核磁孔隙度。具有不同孔隙度的標準樣(分別為3、6、9、12、15、18、21、24、27、30等)的核磁孔隙度 刻度關系式為nmr= 0.3496* T 2sum /ns-0.5739用蒸餾水加一定濃度弛豫試劑制成的100%孔隙度標準樣的核磁孔隙度刻度轉換公式如下：nmr =T2sum*

7、 (NS/ns) * (V/M) * (RG/rg) *100%式中，T2sum為T2幅度和；M、V分別為標準樣的T2譜幅度和及體積；NS、RG和ns、rg分別為標準樣 及巖樣測量時的掃描次數(shù)和接受增益。圖31為核磁孔隙度標樣刻度顯示。3. 2巖樣T2譜截止值的計算軟件提供了三種確定巖樣可動流體T2截止值的方法:其一可以選擇采用巖心在毛管壓力下高速離心(或 驅替)法得到的巖心束縛水飽和度來計算T2截止值。其二可以利用完全飽和水巖樣的T2幾何均值T2gm自 動計算其T2截止值。對于具有經(jīng)驗的地區(qū)，用戶也可以直接輸入巖樣的T2截止值。3. 3滲透率標定CoreMR軟件提供了 T2幾何均值、Coat

8、es、Echo幅度和等三種滲透率模型的標定方法及由遼河油田巖 心得到的標定系數(shù)。圖32為三種巖心核磁滲透率模型標定過程及結果顯示。3. 4可動、束縛流體飽和度的計算軟件提供了兩種巖心可動、束縛流體飽和度計算模型，即T2截止值模型及T2幾何均值模型。其中T2 截止值模型根據(jù)T2截止值的選擇方式又可分為選擇固定T2截止值計算巖樣束縛水飽和度和根據(jù)每塊巖樣 的不同的T2截止值計算其束縛水飽和度。而T2幾何均值束縛水飽和度計算模型就是根據(jù)如下的SwirT2gm 關系用巖樣的T2gm來直接計算其束縛水飽和度Swir。1 / Swi = m*T 2g + b3. 5核磁法巖樣孔隙半徑分布、毛管壓力轉換系數(shù)

9、的確定已經(jīng)證實，巖樣的T2分布譜可以反映巖樣的孔徑(r)分布及毛管壓力(Pc)變化等巖石孔隙結構信息。r=C；T2Pc=Cp*1/T2CoreMR軟件將巖樣的T2分布譜與巖樣的壓汞數(shù)據(jù)進行綜合分析來確定利用巖樣T2譜計算其孔徑分 布、毛管壓力的轉換系數(shù)Cr和Cp。圖33顯示了利用壓汞數(shù)據(jù)對核磁法確定巖石毛管壓力、孔徑分布的 轉換系數(shù)進行刻度的情況。4 CoreMR軟件應用實例我們應用所研制開發(fā)的CoreMR軟件完成了遼河油田近二百塊巖心、十幾個油水樣的核磁共振實驗分 析，取得了良好的應用效果，及時地為遼河油田核磁測井資料的采集及解釋分析提供了指導及解釋模型刻 度標定，從而使核磁測井的應用效果得

10、到較大提高。表41給出了部分巖樣的核磁實驗的CoreMR處理分析結果。圖41直觀顯示了巖樣核磁孔隙度與 常規(guī)稱重孔隙度的對比情況。圖42將兩種模型計算的巖樣核磁法束縛水飽和度與常規(guī)稱重法束縛水飽和 度進行了對比。圖43給出了 CoreMR計算的不同礦化度NaCl水溶液的含氫指數(shù)的變化情況，實驗表明 地層水礦化度較大時其含氫指數(shù)會降低，測井得到的地層孔隙度(如核磁孔隙度)應進行含氫指數(shù)校正。 圖44對比了核磁法計算的原油含水率與脫水法確定的原油含水率，表明利用核磁測量技術可以安全、快 速、準確、無污染地確定原油的含水率。表41 CoreMR處理的巖樣核磁實驗結果序 號巖樣編號T2截止值 T (m

11、s)T幾何均值2 T (ms)核磁束縛水飽和度S (%)核磁孔隙度 e (%)核磁滲透率K 一 (mD)1h11-12CUt30.222g35.41wl nmr-52.92nmr21.37t2g25.5602h11-230.2239.9356.9421.9131.6583h11-314.6318.4347.1117.676.9854h11-419.2119.9055.4417.958.0005h11-520.0320.2058.2318.028.2296h11-616.6823.8440.6416.608.3287h13-334.6538.9954.6421.8230.3948h13-416.

12、6820.0252.1422.5214.0069h13-516.6815.8461.5018.316.27810h13-613.8914.2857.6521.357.98211h13-a11.576.1781.1618.571.94612h15-17-111.574.9671.4519.621.68113h15-17-26.692.9587.8215.370.47814h15-17-36.472.3884.5021.910.86215h15-17-44.642.8583.7321.140.99416h15-17-53.872.5981.2321.960.96317h15-17-66.694.7

13、071.3819.321.51518h15-17-728.8626.0653.5425.9427.68019h15-17-841.6026.5155.6126.8730.80320h15-17-98.034.1680.9819.371.301The development and application of CoreMR for Core NMR experimentsWang Zhongdong Wei Gang Ke QiyuThe software CoreMR is developed for core NMR experiment analysis which is based o

14、n the result of a large number of core experiments. It can automatically scale and analysis laboratory NMR data of rocks or fluids which represent the petrophysical parameters we need. CoreMR fills the blank of that our laboratory only has NMR measuring software but hasnt processing software which u

15、sed to scale Thd appaAqaSibn of the CorMR in Liaohe oilfield illustrates the availability of CoreMR for core NMR experiment analysis.Key words: core experiment NMR petrophysical parameters data process and analysis:件標定查看工具高金核磁測卷幫助慘瀕扇*孔晚分布標定T2(o(f 程定由T如航+堂T&utWnmi 344B7由口匚“IM模沮計算由巖心刺窘水飽也度計巨13338 167.

16、3.岫用戶帖入T2cutcfl0_3471-OJH3TO巖樣洋布:T2ijvn歸 rmrl4 clqrl酒顯2? 7IWIIII.55I1HU-EUGZ18 73I7&1 G96CD_OOOrf19OT19 451琳商D_68J019 651930.8703D_0005147iT16_51 &91_091S35 ODffl.1714 59B4.50I.SI Z?55M噩1和112tmiK mg2k27J2 1H0417 eu80.2922 001112 471DQ06001926.526320.47341 599733 J?IgLSWci is*33 871071 50M直行240 3KiTi

17、（iro）魏水刻度T房一啪TZgrritS電球定洋近砂模型標定:Ss.h模型標癥南密理我幻1 1.i .i EchD_fJaw, rJ、-一 r7 : jEGhD_FjillHdi: ;i iX?iU11r* ir1；f L iiri1D1CCi l；I2Di3t.: iT2grri1 1；T2culiiid；jr_iiiii* i i 1111? i i mu匚mr i341“為日伯n 3rent i 也wi皿耳 i 4?jni DfllTWZ !S5I55M1i3 S3ZM5T U *MfJO防4，U Wi74ft4b Witm U WHU!dvH-U 4G&H44A ? gND WE K

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