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[摘 要]在文中,对核磁共振成像测井技术实践应用过程中受影响的因素展开了深入地研究和分析,希望为测井技术工作人员提供有价值的参考依据,为核磁共振成像测井技术的推广使用奠定坚实基础。
[关键词]核磁共振成像测井技术;影响因素
中图分类号:TH38 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)28-0212-01
在测井施工建设的过程中,很容易受诸多因素的影响而导致回波间隔、数量以及总回波数量有所改变。在这种情况下,有必要综合考量存在的影响因素,只有这样,才能够保证核磁共振测量所得数据信息更为准确。
一、 核磁共振成像测井技术概述
所谓的核磁共振测井,主要是借助对仪器工作频率的调节,对地层流体当中氢核处于外加磁场条件下的核磁共振特性加以探测。通常来讲,就是对氢核横向的弛豫过程进行探测,根据的分布状况,对岩石空隙流体的性质与流动的特性予以真实地揭示,并准确且及时地提供地层相关参数。
现阶段,国内核磁共振测井技术尚处于快速发展的阶段,并且被国际认定为新时期背景下潜力最大的测井技术,因而在未来发展过程中,也必然会逐渐占据主导地位[1]。仍需要注意的是,核磁共振成像测井技术在理论与实践方面仍存在一定的缺陷,有必要进一步研究核磁共振成像测井技术,正确且系统化认知其中的影响因素。只有这样,才能够为油田勘探开发工作的开展提供有价值的参考依据。
二、 核磁共振成像测井技术的影响因素研究
(一) 泥浆电阻率的影响
伴随泥浆含盐浓度的不断提高,实际的電阻率会随之下降,使得天线负反馈显著增加,导致仪器电子线路增益减少。另外,导电钻井泥浆也会使射频线圈Q值发生变化,即随之降低。在此基础上,仪器输出电路的传输系数也会随之下降,而射频线圈当中的射频脉冲电压也不断降低。
如果井眼泥浆的电阻率明显缩小,就会增加天线发射射频脉冲的衰减程度,而且负载效应的愈加严重,直接影响测量模式的应用效果。一般情况下,井眼泥浆电阻率下限是0.02,然而,一旦其不超过0.1的情况下,就要立即使用泥浆排除器,适当地增加品质因素,以保证增益与信噪比的增加,确保仪器安全测量的范围得以扩大[2]。伴随泥浆电导率的提高,信噪比也会随之下降。
要想对信噪比下降的影响予以补偿,要尽可能降低测井的速度,同时实现信号的多次叠加。而为降低泥浆导电对于分布带来的影响,则必须对泥浆进行合理地调整,使得泥浆的电导率下降。
(二) 噪声与干扰的影响
由于永久磁铁的表面作用力,在方向上扭矩的大小存在差异,所以探头会出现机械振动的情况,并且在天线的内部出现噪声信号。与此同时,核磁共振测井的回波串与指数衰减规律不吻合,则代表噪声的影响始终存在。另外要注意的是,仪器工作频率和噪声同样存在紧密的联系,若数值越小,那么探头所形成的机械振动频率就会越大,使得噪声的信号也就越大。
通常,核磁共振测井仪器在实际运行的过程中会出现相干干扰、射频线圈、前置放大器热噪声。其中,相干干扰指的就是各射频脉冲在停止以后而形成的过渡过程所引发。而射频线圈热噪声与其Q值存在直接的联系,所以必须要尽可能增加线圈Q值。究其原因,如果噪声增加,其标准偏差也会随之增加,对实际测量数据的精准程度产生影响。
要想进一步提高信噪比,应借助回波串叠加移动平均方式,对高频干扰予以有效地抑制。而要想降低干扰影响,则需要封闭各个模块,对虚地电源对于信号干扰模块供电效果的负面作用加以改进,实现信噪比的全面提高[3]。
(三) 顺磁物质的影响
地层顺磁物质含量会直接决定地层弛豫的时间。因顺磁物质存在的影响,局部也会出现均匀性较差的磁场,导致自旋核驰豫得以强化,集中表现在分布谱逐渐向短驰豫的方向发生偏移。而这同样也是对分布带来影响的直接因素。由此可见,所有顺磁物质地层都具备显著表面驰豫特性,并且会移动到极短驰豫时间范围内,对截止值选择产生了一定的影响。与此同时,磁物质会被吸附于探头之上,使得信噪比不断下降。伴随顺磁离子的不断扩大,会使得水相氢质子驰豫的时间随之缩短,而且驰豫衰减信号的强度也更加薄弱,致使核磁共振测量的孔隙度明显降低。而在高浓度条件之下,顺磁离子渗吸则会被扩散至岩石,导致岩石当中可动流体谱峰消失时间明显少于低浓度条件下的所需时间。
从而言之,应尽量降低顺磁物质存有量,以免受到顺磁物质影响。
(四) 增益的影响
核磁共振测量的回波信号和原始输入信号应进行对比,为增益的设置提供便利,进而对井眼引起信号损失以及仪器漂移加以补偿。引起增益变动的主要原因就是地层电阻率改变所引起,与此同时,仪器增益的变化与天线增益Q的变化存在一定的联系。为此,有必要深入研究高中低Q状态的增益并展开实验工作。当处于高Q状态之下,增益数值超过330,而对准确数据的选择,也会对测井的精准度产生极大的影响。贯彻落实测井工作的时候,井眼泥浆电阻率直接决定增益值,且读数要始终超过零,和环境能够保持一致状态。若处于低Q的状态,那么增益应控制在75-220范围内,而泥浆的电阻率要不超过0.3。
(五) 磁体探头的影响
一般来讲,探头最主要的功能就是电磁脉冲与极化氢原子的发射以及共振脉冲的接收。
以型号为的核磁共振仪器磁体为例,其主要的材质是硼化铁,其具有不导电性能,属于磁性材料中剩磁感应较小的材料,所以,探头磁体直径不应当超过100-120毫米[4]。需要注意的是,这种类型磁体,在其处于低温区域的情况下,其特性并不理想,伴随温度的下降,磁体场也会不断衰减。当处于-15~-18摄氏度的范围内,磁体还会出现不可逆退磁的现象。而这一射频线圈Q值是100,目前俄罗斯已经研发出全新磁体,并以硼化钕铁为主要材质制作稀土磁体,其温度特性理想,但导电性始终使其主要的缺陷所在。
现阶段,核磁共振专家测井仪器被研发出来,多天线的设计是主要的特点,即一个多频主天线与两个分辨率较高的天线。设计的现代化以及应用便捷的计算,能够有效地简化地层的评价难度。优点集中表现在探测深度的加深,而且仪器在对不规则经验与泥饼等数据质量问题识别方面更加简单,进一步优化了流体特征描述的能力。除此之外,还具备了诸多浅探测深度,能够及时提供产能信息与岩石品质。
结束语
综上所述,在实践应用核磁共振成像测井技术的过程中,影响因素诸多,而为进一步推广使用这一技术,应深入研究影响核磁共振成像测井技术的因素,借助必要的措施有效地预防带来的影响,科学合理地改进仪器技术,以保证为油田勘探开发提供所需的服务。
参考文献
[1]陈江浩,张本庭,肖立志, 等.多频核磁共振测井仪实时数据采集的质量控制[J].测井技术,2010(3):279-281,283.
[2]段云峰,程建,杨鸿飞, 等.气体介质条件下测井项目优化选择分析[J].测井技术,2011(2):183-186.
[3]宁伏龙,刘力,李实, 等.天然气水合物储层测井评价及其影响因素[J].石油学报,2013(3):591-606.
[4]王建国.核磁共振成像测井技术的影响因素研究[J].石油仪器,2010(1):47-49.
作者简介:李健,男,1982年7月出生,大学文化程度,工程师,现就职于长城钻探工程有限公司国际测井公司,从事测井工作。
[关键词]核磁共振成像测井技术;影响因素
中图分类号:TH38 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)28-0212-01
在测井施工建设的过程中,很容易受诸多因素的影响而导致回波间隔、数量以及总回波数量有所改变。在这种情况下,有必要综合考量存在的影响因素,只有这样,才能够保证核磁共振测量所得数据信息更为准确。
一、 核磁共振成像测井技术概述
所谓的核磁共振测井,主要是借助对仪器工作频率的调节,对地层流体当中氢核处于外加磁场条件下的核磁共振特性加以探测。通常来讲,就是对氢核横向的弛豫过程进行探测,根据的分布状况,对岩石空隙流体的性质与流动的特性予以真实地揭示,并准确且及时地提供地层相关参数。
现阶段,国内核磁共振测井技术尚处于快速发展的阶段,并且被国际认定为新时期背景下潜力最大的测井技术,因而在未来发展过程中,也必然会逐渐占据主导地位[1]。仍需要注意的是,核磁共振成像测井技术在理论与实践方面仍存在一定的缺陷,有必要进一步研究核磁共振成像测井技术,正确且系统化认知其中的影响因素。只有这样,才能够为油田勘探开发工作的开展提供有价值的参考依据。
二、 核磁共振成像测井技术的影响因素研究
(一) 泥浆电阻率的影响
伴随泥浆含盐浓度的不断提高,实际的電阻率会随之下降,使得天线负反馈显著增加,导致仪器电子线路增益减少。另外,导电钻井泥浆也会使射频线圈Q值发生变化,即随之降低。在此基础上,仪器输出电路的传输系数也会随之下降,而射频线圈当中的射频脉冲电压也不断降低。
如果井眼泥浆的电阻率明显缩小,就会增加天线发射射频脉冲的衰减程度,而且负载效应的愈加严重,直接影响测量模式的应用效果。一般情况下,井眼泥浆电阻率下限是0.02,然而,一旦其不超过0.1的情况下,就要立即使用泥浆排除器,适当地增加品质因素,以保证增益与信噪比的增加,确保仪器安全测量的范围得以扩大[2]。伴随泥浆电导率的提高,信噪比也会随之下降。
要想对信噪比下降的影响予以补偿,要尽可能降低测井的速度,同时实现信号的多次叠加。而为降低泥浆导电对于分布带来的影响,则必须对泥浆进行合理地调整,使得泥浆的电导率下降。
(二) 噪声与干扰的影响
由于永久磁铁的表面作用力,在方向上扭矩的大小存在差异,所以探头会出现机械振动的情况,并且在天线的内部出现噪声信号。与此同时,核磁共振测井的回波串与指数衰减规律不吻合,则代表噪声的影响始终存在。另外要注意的是,仪器工作频率和噪声同样存在紧密的联系,若数值越小,那么探头所形成的机械振动频率就会越大,使得噪声的信号也就越大。
通常,核磁共振测井仪器在实际运行的过程中会出现相干干扰、射频线圈、前置放大器热噪声。其中,相干干扰指的就是各射频脉冲在停止以后而形成的过渡过程所引发。而射频线圈热噪声与其Q值存在直接的联系,所以必须要尽可能增加线圈Q值。究其原因,如果噪声增加,其标准偏差也会随之增加,对实际测量数据的精准程度产生影响。
要想进一步提高信噪比,应借助回波串叠加移动平均方式,对高频干扰予以有效地抑制。而要想降低干扰影响,则需要封闭各个模块,对虚地电源对于信号干扰模块供电效果的负面作用加以改进,实现信噪比的全面提高[3]。
(三) 顺磁物质的影响
地层顺磁物质含量会直接决定地层弛豫的时间。因顺磁物质存在的影响,局部也会出现均匀性较差的磁场,导致自旋核驰豫得以强化,集中表现在分布谱逐渐向短驰豫的方向发生偏移。而这同样也是对分布带来影响的直接因素。由此可见,所有顺磁物质地层都具备显著表面驰豫特性,并且会移动到极短驰豫时间范围内,对截止值选择产生了一定的影响。与此同时,磁物质会被吸附于探头之上,使得信噪比不断下降。伴随顺磁离子的不断扩大,会使得水相氢质子驰豫的时间随之缩短,而且驰豫衰减信号的强度也更加薄弱,致使核磁共振测量的孔隙度明显降低。而在高浓度条件之下,顺磁离子渗吸则会被扩散至岩石,导致岩石当中可动流体谱峰消失时间明显少于低浓度条件下的所需时间。
从而言之,应尽量降低顺磁物质存有量,以免受到顺磁物质影响。
(四) 增益的影响
核磁共振测量的回波信号和原始输入信号应进行对比,为增益的设置提供便利,进而对井眼引起信号损失以及仪器漂移加以补偿。引起增益变动的主要原因就是地层电阻率改变所引起,与此同时,仪器增益的变化与天线增益Q的变化存在一定的联系。为此,有必要深入研究高中低Q状态的增益并展开实验工作。当处于高Q状态之下,增益数值超过330,而对准确数据的选择,也会对测井的精准度产生极大的影响。贯彻落实测井工作的时候,井眼泥浆电阻率直接决定增益值,且读数要始终超过零,和环境能够保持一致状态。若处于低Q的状态,那么增益应控制在75-220范围内,而泥浆的电阻率要不超过0.3。
(五) 磁体探头的影响
一般来讲,探头最主要的功能就是电磁脉冲与极化氢原子的发射以及共振脉冲的接收。
以型号为的核磁共振仪器磁体为例,其主要的材质是硼化铁,其具有不导电性能,属于磁性材料中剩磁感应较小的材料,所以,探头磁体直径不应当超过100-120毫米[4]。需要注意的是,这种类型磁体,在其处于低温区域的情况下,其特性并不理想,伴随温度的下降,磁体场也会不断衰减。当处于-15~-18摄氏度的范围内,磁体还会出现不可逆退磁的现象。而这一射频线圈Q值是100,目前俄罗斯已经研发出全新磁体,并以硼化钕铁为主要材质制作稀土磁体,其温度特性理想,但导电性始终使其主要的缺陷所在。
现阶段,核磁共振专家测井仪器被研发出来,多天线的设计是主要的特点,即一个多频主天线与两个分辨率较高的天线。设计的现代化以及应用便捷的计算,能够有效地简化地层的评价难度。优点集中表现在探测深度的加深,而且仪器在对不规则经验与泥饼等数据质量问题识别方面更加简单,进一步优化了流体特征描述的能力。除此之外,还具备了诸多浅探测深度,能够及时提供产能信息与岩石品质。
结束语
综上所述,在实践应用核磁共振成像测井技术的过程中,影响因素诸多,而为进一步推广使用这一技术,应深入研究影响核磁共振成像测井技术的因素,借助必要的措施有效地预防带来的影响,科学合理地改进仪器技术,以保证为油田勘探开发提供所需的服务。
参考文献
[1]陈江浩,张本庭,肖立志, 等.多频核磁共振测井仪实时数据采集的质量控制[J].测井技术,2010(3):279-281,283.
[2]段云峰,程建,杨鸿飞, 等.气体介质条件下测井项目优化选择分析[J].测井技术,2011(2):183-186.
[3]宁伏龙,刘力,李实, 等.天然气水合物储层测井评价及其影响因素[J].石油学报,2013(3):591-606.
[4]王建国.核磁共振成像测井技术的影响因素研究[J].石油仪器,2010(1):47-49.
作者简介:李健,男,1982年7月出生,大学文化程度,工程师,现就职于长城钻探工程有限公司国际测井公司,从事测井工作。