侯克均，吳見(jiàn)萌，葛 祥，張世懋

基于二維核磁共振弛豫譜的雷四段孔隙度計(jì)算方法

侯克均*，吳見(jiàn)萌，葛 祥，張世懋

中石化西南石油工程有限公司測(cè)井分公司，四川 成都 610100

基于常規(guī)測(cè)井資料的體積模型和一維核磁共振（NMR）測(cè)井資料的固定截止值法，可以計(jì)算地層孔隙度，但是擴(kuò)徑段孔隙度計(jì)算結(jié)果偏大．本文通過(guò)川西海相雷四段巖心樣品NMR實(shí)驗(yàn)和實(shí)測(cè)二維NMR測(cè)井資料，開(kāi)展擴(kuò)徑段的2、1孔隙度計(jì)算方法研究．首先總結(jié)不同孔徑流體在2譜和1譜上的響應(yīng)特征，分析鉆井液流體峰截止值的分布范圍和影響因素，建立鉆井液流體弛豫時(shí)間截止值的計(jì)算模型；然后根據(jù)未擴(kuò)徑段和擴(kuò)徑段的粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值確定原則，確立變粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值的有效孔隙度計(jì)算方法．多口井的應(yīng)用效果表明，基于1譜的孔隙度計(jì)算結(jié)果精度更高、定量分析誤差小，能有效解決擴(kuò)徑段孔隙度計(jì)算結(jié)果偏大的問(wèn)題，滿足儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的要求．

二維核磁共振測(cè)井；流體響應(yīng)；雷四氣藏；變粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值；孔隙度

引 言

川西雷四段巖性復(fù)雜多樣、裂縫及溶蝕孔洞發(fā)育、非均質(zhì)性強(qiáng)，而測(cè)井資料是地層各種因素的響應(yīng)結(jié)果，孔隙度曲線不僅受巖石骨架礦物成分的影響，也受地層孔隙大小和孔隙類型等因素的影響，基于常規(guī)測(cè)井資料的體積模型法在計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)時(shí)存在一定的局限性．另外，多口川西海相井在鉆井過(guò)程中均出現(xiàn)明顯的擴(kuò)徑現(xiàn)象，惡劣的井筒環(huán)境導(dǎo)致采集的測(cè)井資料存在失真的情況，采用環(huán)境校正的方法很難有效的解決儲(chǔ)層測(cè)井評(píng)價(jià)的要求．

因此，本文期望通過(guò)新技術(shù)的應(yīng)用解決雷四段特別是擴(kuò)徑段儲(chǔ)層孔隙度計(jì)算方法的難題，通過(guò)查閱資料，核磁共振（NMR）測(cè)井技術(shù)在計(jì)算儲(chǔ)層孔隙度方面應(yīng)用廣泛[1-5]、精度較高．部分學(xué)者采用基于2譜的固定粘度弛豫時(shí)間截止值法計(jì)算NMR有效孔隙度，但未分析擴(kuò)徑段對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響．少數(shù)學(xué)者認(rèn)為可以在回波串信號(hào)數(shù)據(jù)中剔除鉆井液流體信號(hào)的影響，鉆井液流體信號(hào)影響因子的確定非常關(guān)鍵，當(dāng)毛管束縛流體與鉆井液流體信號(hào)重疊時(shí)，兩者的貢獻(xiàn)大小很難界定；而且作者未重點(diǎn)考慮實(shí)際地層條件下鉆井液侵入情況和鉆井液類型，以及實(shí)際生產(chǎn)操作過(guò)程的復(fù)雜性等因素的影響[3-5]．

隨著二維NMR測(cè)井技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展[6-9]，國(guó)內(nèi)石油測(cè)井行業(yè)目前主要采用二維21交會(huì)圖進(jìn)行流體性質(zhì)的判別，但未深入研究基于1譜的NMR孔隙度計(jì)算效果；文獻(xiàn)[10,11]表明1項(xiàng)中不包括擴(kuò)散弛豫，可以減少流體擴(kuò)散系數(shù)和磁場(chǎng)梯度等因素的影響，在計(jì)算NMR孔隙度方面應(yīng)具備明顯的優(yōu)勢(shì)．因此，本文擬采用雙參數(shù)21開(kāi)展孔隙度研究，并利用合理的處理技術(shù)剔除擴(kuò)徑段鉆井液流體峰的信號(hào)，提高測(cè)井解釋參數(shù)的計(jì)算精度．對(duì)于擴(kuò)徑段，首先開(kāi)展鉆井液流體弛豫時(shí)間截止值的影響因素分析，并建立合適的模型計(jì)算鉆井液流體弛豫時(shí)間截止值；然后結(jié)合未擴(kuò)徑段的NMR譜圖特征，確定單井的變粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值，開(kāi)展單井NMR孔隙度的計(jì)算．最終建立一套適合川西雷四段的NMR孔隙度計(jì)算方法，解決儲(chǔ)層孔隙度等參數(shù)的計(jì)算方面難題，為勘探開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支撐．

1 NMR原理

NMR測(cè)井的基礎(chǔ)是原子核的磁性及其與外加磁場(chǎng)的相互作用．其質(zhì)子的弛豫主要分兩個(gè)部分，即縱向磁化強(qiáng)度M要恢復(fù)到最初平衡狀態(tài)0和橫向磁化強(qiáng)度M要衰減到0[10-13]．M和M的弛豫分別為：

0是射頻脈沖作用前質(zhì)子系統(tǒng)的縱向或橫向磁化強(qiáng)度矢量大小，M()和M() 分別表示時(shí)刻的縱向和橫向磁化強(qiáng)度，1和2分別表示縱向和橫向弛豫時(shí)間．

孔隙介質(zhì)內(nèi)的2包含表面弛豫、體積弛豫和擴(kuò)散弛豫三種機(jī)制，1包含表面弛豫和體積弛豫兩種機(jī)制，分別表示為：

通常，基于2譜或1譜計(jì)算儲(chǔ)層流體NMR有效孔隙度的基礎(chǔ)是譜峰面積與流體孔隙度之間存在相關(guān)關(guān)系，這是由于NMR測(cè)井采集的自旋回波衰減曲線的初始幅度與孔隙中流體的氫核數(shù)量呈正比：即流體含量越大，氫核數(shù)量越多，2譜或1譜的峰面積越大[2,11]．利用積分面積可以計(jì)算地層的NMR有效孔隙度，公式如下：

1、2為1、2有效孔隙度，單位為%；1CBW、2CBW分別為1譜、2譜的粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值，單位為ms；1MAX、2MAX為1譜、2譜的最長(zhǎng)測(cè)量時(shí)間，一般為5 000 ms；(1)d1和(2)d2為單位時(shí)間內(nèi)1譜和2譜的譜峰面積．

實(shí)際上NMR測(cè)井的探測(cè)響應(yīng)范圍是一個(gè)以儀器軸為圓心的圓形柱殼，探測(cè)直徑取決于儀器探頭尺寸、操作頻率及溫度等因素．當(dāng)井眼擴(kuò)徑嚴(yán)重時(shí)，NMR測(cè)井記錄的原始回波串包含地層巖石孔隙流體和井眼鉆井液兩部分貢獻(xiàn)[5,14]，導(dǎo)致NMR采集的信號(hào)量明顯增多，計(jì)算得到的NMR有效孔隙度明顯偏大．因此，需要分析在實(shí)驗(yàn)條件下和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井試驗(yàn)中地層流體信號(hào)在NMR弛豫譜上的分布區(qū)間，研究鉆井液流體峰、毛管束縛流體和可動(dòng)流體信號(hào)的分布狀況．

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)室T2譜的測(cè)定

利用真空加壓飽和裝置將兩口川西雷四段的21顆巖心樣品飽和蒸餾水，選用MicroMR12-025V型NMR分析儀，回波間隔為0.6 ms，回波時(shí)間為6 000 ms，測(cè)定巖心樣品的2譜，開(kāi)展巖心樣品的NMR孔隙度測(cè)定和2譜分析．

2.2 二維NMR測(cè)井試驗(yàn)

利用MRIL-P型NMR測(cè)井儀器和優(yōu)選的測(cè)井觀測(cè)模式，在川西5口井的雷四段地層進(jìn)行二維NMR測(cè)井試驗(yàn)，采集合格的NMR測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，采用特殊的反演技術(shù)得到2和1分布譜，開(kāi)展井下NMR弛豫譜的響應(yīng)特征分析．

3 結(jié)果與討論

3.1 不同孔徑孔隙中流體的NMR響應(yīng)特征

3.1.1 川西雷四段巖心樣品的2譜

分析巖心飽和水狀態(tài)的2譜時(shí)，弛豫時(shí)間的長(zhǎng)短可以反映巖心孔隙半徑的變化情況：大孔徑孔隙組分2長(zhǎng)，小孔徑孔隙組分2短．對(duì)于雷四段碳酸鹽巖樣，當(dāng)2譜的長(zhǎng)弛豫組分面積或信號(hào)量越大時(shí)，巖石的大孔徑孔隙越多，次生孔隙越發(fā)育；T譜信號(hào)越靠后，表明巖石發(fā)育較大孔徑的溶蝕孔洞或較寬的裂縫[15-17]．

飽和水狀態(tài)的2譜（圖1）顯示本文所用樣品中多個(gè)巖心樣品的2較長(zhǎng)，如572、591、614樣品（2有效孔隙度大于6.5%）的2分布主要在10~3 000 ms，譜峰面積大，其所對(duì)應(yīng)孔徑組分占總孔隙的比例較高．孔隙度較低的569（2有效孔隙度為5.7%）、570（2有效孔隙度為4.5%）巖心樣品，2分布范圍也較廣，相對(duì)于572、591、614巖心樣品，2為100~3 000 ms所對(duì)應(yīng)孔徑組分占總孔隙的比例較低，10~100 ms所對(duì)應(yīng)孔徑組分占總孔隙的比例較高．然而無(wú)論是低孔隙度還是高孔隙度樣品，長(zhǎng)2（100~3 000 ms）比短2（10~100 ms）所對(duì)應(yīng)的孔徑組分比例更高；而0.1~10 ms的短2信號(hào)低，表明粘土束縛水孔隙組分占總孔隙比例很低，與川西地區(qū)多口井薄片鑒定分析的粘土含量（低于5%）基本一致．

圖1 完全飽和水狀態(tài)的巖心樣品的T2譜特征

3.1.2 川西雷四段的二維NMR測(cè)井信息

MRIL-P型NMR測(cè)井儀經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn)，采用多等待時(shí)間或多回波間隔的觀測(cè)模式，通過(guò)特殊的反演處理技術(shù)，能獲得包括1、2或在內(nèi)的二維NMR測(cè)井信息．對(duì)于裂縫或溶孔發(fā)育的川西雷四段地層，流體的體積弛豫作用往往大于其對(duì)碎屑巖中流體的作用．含天然氣和地層水的雷四段碳酸鹽巖地層，1譜主要受體積弛豫項(xiàng)的作用，2譜主要受體積弛豫和表面弛豫項(xiàng)的作用[18,19]．進(jìn)一步分析粘土束縛水、毛管束縛水和可動(dòng)流體在2、1譜上的響應(yīng)情況，可了解不同流體的NMR響應(yīng)特性．

xx5井雷四段的二維NMR測(cè)井響應(yīng)特征顯示（圖2），短2、1對(duì)應(yīng)的流體信號(hào)很強(qiáng)，弛豫譜分布異常高且弛豫衰減快，該流體信號(hào)在2譜上主要分布在0.5~20 ms范圍內(nèi)，在1譜上主要分布在0.5~40 ms范圍內(nèi)，本文分析認(rèn)為它為鉆井液流體信號(hào)，而非地層真實(shí)的粘土束縛水信號(hào)，其分布位置與擴(kuò)徑大小存在明顯關(guān)系．粘土束縛水是粘土礦物所結(jié)合的不可動(dòng)水，弛豫時(shí)間也非常短（圖2中深度為6 400~6 402 m），圖上顯示粘土束縛水信號(hào)與鉆井液流體信號(hào)有重疊情況．毛管束縛水孔隙是巖石有效孔隙中最小的孔隙，2、1稍長(zhǎng)，位于粘土束縛水和鉆井液流體信號(hào)之后，信號(hào)較弱；在2譜和1譜上主要分布于10~100 ms，分布位置與鉆井液流體信號(hào)差異明顯．川西雷四段的可動(dòng)流體信號(hào)主要包括可動(dòng)水和天然氣，兩者在2譜和1譜上的分布不同：2譜上可動(dòng)水和天然氣信號(hào)主要位于100~800 ms范圍，重疊情況明顯；1譜上可動(dòng)水信號(hào)范圍為200~1 000 ms，天然氣信號(hào)范圍為2 000~5 000 ms．

圖2 xx5井的二維NMR響應(yīng)特征（使用MRIL-P型NMR測(cè)井儀）

結(jié)果顯示擴(kuò)徑段NMR弛豫譜出現(xiàn)鉆井液流體信號(hào)峰，弛豫時(shí)間短且幅度異常高，分布位置與粘土束縛流體信號(hào)重疊；毛管束縛流體與可動(dòng)流體信號(hào)明顯靠后，分布位置與鉆井液流體峰信號(hào)明顯分離．其它井的NMR資料均呈現(xiàn)該規(guī)律，為本文方法的實(shí)施提供了實(shí)踐技術(shù)支撐．

3.2 鉆井液流體弛豫時(shí)間截止值影響因素分析

利用鉆井液流體信號(hào)、毛管束縛流體和可動(dòng)流體信號(hào)在2、1譜上分離的特性，為剔除鉆井液信號(hào)的貢獻(xiàn)，首先需分析鉆井液流體弛豫時(shí)間截止值（2MUD、1MUD）的影響因素，本文主要考慮實(shí)際擴(kuò)徑大小、鉆井液粘度與密度、地層溫度等因素．

通過(guò)單井實(shí)測(cè)NMR資料，并根據(jù)二維2-1交會(huì)圖確定1MUD和2MUD，本文建立了單井不同擴(kuò)徑段的1MUD和2MUD與影響因素之間的關(guān)系．結(jié)果表明，2MUD、1MUD主要與擴(kuò)徑大小呈正相關(guān)，與鉆井液粘度呈負(fù)相關(guān)（圖3，其中1 in=25.4 mm）．

圖3 鉆井液流體弛豫時(shí)間截止值（T2MUD、T1MUD）與擴(kuò)徑大小、鉆井液粘度和比重的關(guān)系

通過(guò)對(duì)2MUD、1MUD的影響因素分析，建立了2MUD、1MUD與井眼擴(kuò)徑大小和鉆井液粘度的多元線性回歸模型：

上式中，1MUD、2MUD為預(yù)測(cè)的鉆井液流體弛豫時(shí)間截止值，單位為ms；為井眼擴(kuò)徑，單位為in；為鉆井液粘度，單位為s．

預(yù)測(cè)1MUD、2MUD與實(shí)測(cè)1MUD、2MUD的關(guān)系如圖4所示，其中1MUD計(jì)算模型的精度明顯優(yōu)于2MUD．

圖4 鉆井液流體弛豫時(shí)間截止實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值關(guān)系圖

3.3 川西雷四段變粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值（T1CBW、T2CBW）曲線的確定

根據(jù)(5)式和(6)式，NMR有效孔隙度準(zhǔn)確求準(zhǔn)需要確定1CBW、2CBW．國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究認(rèn)為在井眼規(guī)則處，2CBW取3 ms較為適用[7,11]；而1CBW的確定采用川西地區(qū)21交會(huì)圖（圖5），用粘土束縛水峰和毛管束縛水峰信號(hào)的界限值確定1CBW，最終1CBW選取10 ms．當(dāng)井眼明顯擴(kuò)徑時(shí)，需剔除鉆井液流體信號(hào)，確定公式中的粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值．

圖5 xx5井T2-T1交會(huì)圖確定T1CBW大?。ㄉ疃龋? 373.1 m）

根據(jù)單井的實(shí)測(cè)井徑和鉆井液資料，利用(7)式和(8)式計(jì)算得到變化的1MUD2MUD．?dāng)U徑段采用變化的1MUD2MUD作為(5)式和(6)式的積分下限1CBW2CBW，有效剔除粘土束縛水和鉆井液信號(hào)的影響；為實(shí)現(xiàn)軟件的可操作性，某一擴(kuò)徑段內(nèi)的1CBW2CBW采用平均的1MUD2MUD值；未擴(kuò)徑段采用粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值大?。?0 ms、3 ms）．利用上述方法確定xx1井的變1CBW、2CBW曲線開(kāi)展NMR有效孔隙度的計(jì)算，如圖6所示．

3.4 NMR孔隙度計(jì)算結(jié)果對(duì)比

將基于變1CBW、2CBW的NMR有效孔隙度計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于川西氣田多口井中，效果較好，能明顯降低井眼擴(kuò)徑的影響．根據(jù)儀器的探測(cè)情況、井身結(jié)構(gòu)及儀器工作情況，當(dāng)井眼擴(kuò)徑超過(guò)一定范圍（6 in）時(shí)，儀器探測(cè)的主要是鉆井液流體信號(hào)，模型的適用性較差．當(dāng)井眼擴(kuò)徑小于6 in時(shí)，通過(guò)多口井的NMR與巖心孔隙度誤差分析，基于1譜的計(jì)算模型與巖心分析結(jié)果誤差更小、精度更高，能滿足地質(zhì)評(píng)價(jià)及儲(chǔ)量計(jì)算（孔隙度相對(duì)誤差小于8%）的要求，具體見(jiàn)表1．

表1 川西雷四段NMR有效孔隙度與巖心孔隙度對(duì)比

*: 絕對(duì)誤差=|NMR有效孔隙度-巖心孔隙度|；#: 相對(duì)誤差=|NMR有效孔隙度-巖心孔隙度|/巖心孔隙度

圖6 xx1井變粘土束縛水弛豫時(shí)間截止值（T1CBW、T2CBW）曲線的確定

3.5 單井應(yīng)用效果分析

xx1井是在崇州構(gòu)造部署的預(yù)探井，雷四段儲(chǔ)層巖性為白云巖、灰質(zhì)白云巖，常規(guī)資料指示儲(chǔ)層裂縫或溶蝕孔洞發(fā)育，物性較好（圖7上圖）．二維NMR測(cè)井資料顯示毛管束縛流體信號(hào)弱，可動(dòng)流體信號(hào)強(qiáng)且明顯后移；擴(kuò)徑段見(jiàn)明顯的鉆井液流體信號(hào)，如5 685~5 688 m、5 708~5 713 m．針對(duì)擴(kuò)徑段儲(chǔ)層，采用固定1CBW、2CBW計(jì)算的NMR有效孔隙度明顯偏大；而利用本文提出的變1CBW、2CBW技術(shù)，計(jì)算得到的NMR有效孔隙度與巖心分析結(jié)果吻合度較高．誤差定量分析結(jié)果顯示基于2譜計(jì)算的NMR有效孔隙度絕對(duì)誤差為0.67%；基于1譜計(jì)算的NMR有效孔隙度絕對(duì)誤差為0.27%，相對(duì)誤差為5.44%，誤差更?。?/p>

xx2井是在大邑構(gòu)造部署的重點(diǎn)探井，常規(guī)測(cè)井資料解釋為Ⅲ類氣層（圖7下圖）．致密灰?guī)r段5 830~5 859 m井眼擴(kuò)徑顯著，基于固定1CBW、2CBW計(jì)算得到的1有效孔隙度明顯偏大．而利用本文建立的計(jì)算方法，1有效孔隙度的計(jì)算結(jié)果與巖心分析孔隙度的誤差基本小于1.5%，能有效剔除鉆井液流體信號(hào)的影響，計(jì)算結(jié)果符合致密灰?guī)r段的地層特征．

4 結(jié)論

（1）川西雷四段地層井眼擴(kuò)徑顯著，基于常規(guī)測(cè)井資料計(jì)算擴(kuò)徑段的孔隙度大小存在局限性，采用2、1譜的校正方法可以有效解決擴(kuò)徑對(duì)孔隙度計(jì)算結(jié)果的影響，提高測(cè)井解釋的精度．

（2）分析流體在實(shí)驗(yàn)室和MRIL-P型儀器條件下的NMR弛豫譜響應(yīng)特征，確定1MUD和2MUD的分布范圍．根據(jù)其影響因素建立回歸模型和計(jì)算1MUD和2MUD，剔除鉆井液流體的信號(hào)，采用變2CBW、1CBW曲線計(jì)算NMR有效孔隙度，效果明顯．

（3）本文提出的基于二維NMR弛豫譜的孔隙度計(jì)算方法能真實(shí)反映地層物性的變化情況．多口井的雙參數(shù)計(jì)算結(jié)果顯示基于1譜的孔隙度計(jì)算方法誤差更小，能滿足儲(chǔ)層評(píng)價(jià)及儲(chǔ)量計(jì)算的要求．

[1] HAMAD S, MESHAL A, M.NASER, et al. Uncertainty of porosity measurement correlations using NMR and conventional logging in carbonate reservoirs[C]//International Petroleum Technology Conference, Doha Qatar, 2014: 19-22.

[2] HASSALL J K, ZAKARIA A S, SHTEPANI E. Evaluation of porosity and permeability in lower cretaceous carbonates in UAE using NMR measurements at laboratory and reservoir conditions[C]//International Petroleum Exhibition & Conference. Society of Petroleum Engineers, 2016, Abu Dhabi, 2016: 7-10.

[3] CHEN J H, ZHANG J L, ARVE K, et al. Method for correcting NMR porosity in formate brine-invaded formations[C]//SPWLA 52nd Annual Logging Symposium. Society of Petrophysicists and Well-Log Analysts, 2011: 14-18.

[4] 中國(guó)石油大學(xué)(北京). 核磁共振測(cè)井孔隙度校正方法及裝置: 中國(guó), 201510614235.4[P], 2015.09.23.

[5] WANG Z D. Correction of mud signal influence about enlarged borehole in NMR logging hole[J]. Well Logging & Perforation, 2005, 2: 9-11.

王忠東. 核磁測(cè)井井眼擴(kuò)徑泥漿信號(hào)影響的校正[J]. 測(cè)井與射孔, 2005, 2: 9-11.

[6] 孟鐸. 二維磁共振測(cè)井原理及其系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 武漢: 華中科技大學(xué), 2014.

[7] 謝然紅. 陸相油氣藏核磁共振測(cè)井應(yīng)用基礎(chǔ)與二維方法研究[D]. 北京: 中國(guó)石油大學(xué), 2008.

[8] ZHANG S M, ZHANG S N, GE X, et al. Optimal design and application of two-dimensional NMR logging in Chuanxi tight gas reservoir[J]. Chinese J Magn Reson, 2018, 35(2): 234-242. 張世懋, 張哨楠, 葛祥, 等. 川西致密氣藏二維核磁共振測(cè)井優(yōu)化設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J]. 波譜學(xué)雜志, 2018, 35(2): 234-242.

[9] GU Z B, LIU W, SUN D Q, et al. Application of 2D NMR techniques in petroleum logging[J]. Chinese J Magn Reson, 2009, 26(4): 560-568.

顧兆斌, 劉衛(wèi), 孫佃慶, 等. 2D NMR技術(shù)在石油測(cè)井中的應(yīng)用[J]. 波譜學(xué)雜志, 2009, 26(4): 560-568.

[10] HU H T, XIAO L Z. Investigation characteristics of NMR wireline logging tools[J]. Chinese J Magn Reson, 2010, 27(4): 572-583.

胡海濤, 肖立志. 電纜核磁共振測(cè)井儀探測(cè)特性研究[J]. 波譜學(xué)雜志, 2010, 27(4): 572-583.

[11] 肖立志, 謝然紅, 廖廣志. 中國(guó)復(fù)雜油氣藏核磁共振測(cè)井理論與方法[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2012.

[12] ANAND V, HIRASAKI G J. Paramagnetic relaxation in sandstones: Distinguishing1and2dependence on surface relaxation, internal gradients and dependence on echo spacing[J]. Journal of Magnetic Resonance, 2008, 190(1): 68-85.

[13] HU H T, XIAO L Z, WU X L. A method for evaluation the performance of NMR logging device[J]. Chinese J Magn Reson, 2011, 28(1): 78-83.

胡海濤, 肖立志, 吳錫令. 一種評(píng)價(jià)核磁共振測(cè)井儀探測(cè)特性的方法[J]. 波譜學(xué)雜志, 2011, 28(1): 78-83.

[14] ZHOU Y, WEI G Q, GUO H K. Impact factors analysis and decision tree correction of NMR porosity measurements[J]. Well Logging Technology, 2011, 35(3): 210-214.

周宇, 魏國(guó)齊, 郭和坤. 核磁共振孔隙度影響因素分析與校準(zhǔn)[J], 測(cè)井技術(shù), 2011, 35(3): 210-214.

[15] WANG W M, GUO H K, YE C H. The laboratory studies of NMR properties of natural gas in low magnetic field[J]. Chinese J Magn Reson, 2001, 18(3): 223-227.

王為民, 郭和坤, 葉朝輝. 低磁場(chǎng)條件下天然氣核磁共振特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 波譜學(xué)雜志, 2001, 18(3): 223-227.

[16] ZHAO H, SIMA L Q, YAN Q B, et al. NMR experiments and analysis of carbonate rock samples[J]. Well Logging Technology, 2011, 35(2): 117-121.

趙輝, 司馬立強(qiáng), 顏其彬, 等. 碳酸鹽巖巖樣核磁共振實(shí)驗(yàn)特征分析[J]. 測(cè)井技術(shù), 2011, 35(2): 117-121.

[17] WANG Y J, CUI G, TANG H M, et al. Research status of nuclear magnetic resonance experiment in carbonate rock[J]. Fault-Block Oil & Gas Field, 2016, 23(6): 818-824.

王翼君, 崔剛, 唐洪明, 等. 碳酸鹽巖核磁共振實(shí)驗(yàn)研究現(xiàn)狀[J]. 斷塊油氣田, 2016, 23(6): 818-824.

[18] WU F, DAI S H, ZHAO H. Application of NMR data to carbonate reservoir effectiveness evaluation in Moxi gas field[J]. Well Logging Technology, 2009, 33(3): 249-252.

吳豐, 戴詩(shī)華, 趙輝. 核磁共振測(cè)井資料在磨溪?dú)馓锾妓猁}巖儲(chǔ)層有效性評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J]. 測(cè)井技術(shù), 2009, 33(3): 249-252.

[19] TAN M J, ZHAO W J. Description of carbonate reservoirs with NMR log analysis method[J]. Progress in Geophysics, 2006, 21(2): 489-493.

譚茂金, 趙文杰. 用核磁共振測(cè)井資料評(píng)價(jià)碳酸鹽巖等復(fù)雜巖性儲(chǔ)集層[J]. 地球物理學(xué)進(jìn)展, 2006, 21(2): 489-493.

Calculating Porosity From Two-Dimensional NMR Relaxation Spectra of the Leikoupo Group's 4th Section

*，，，

Well logging Branch of Sinopec Xinan Oilfield Service Corporation, Chengdu 610100, China

Formation porosity can be calculated from one-dimensional nuclear magnetic resonance (NMR) logging data with a fixed cutoff value and the volume model of conventional logging data. However, the porosity calculated with this method often appears to be overestimated in the enlarged hole section. In this work, the calculation methods for2and1nuclear magnetic porosity from NMR results of core samples and two-dimensional NMR logging data were investigated. Firstly, the characteristics of NMR relaxation spectra of fluids at different pore sizes were obtained and used to analyze the distribution range of pore diameter and affecting factors of the cutoff value of the drilling fluid peak. A model for estimating the cutoff value of the drilling fluid relaxation time was then established. A method for calculating the effective porosity was then proposed with variable cutoff value of clay bond water relaxation time, according to the deterministic principle about cutoff value of clay bond water relaxation time in un-enlarged and enlarged hole section. The method proposed was applied to the data from many wells, and demonstrated better accuracy than the traditional method using1distribution spectra. The method can effectively solve the problem of overestimated porosity in the enlarged hole section and meet the requirement for reservoir evaluation.

2D NMR logging, fluid response,Leikoupo Group's 4th Section reservoir, variable cutoff value of clay bond water relaxation time, porosity

O482.53

A

10.11938/cjmr20192708

2019-01-16;

2019-02-27

國(guó)家科技重大專項(xiàng)資助項(xiàng)目(2017ZX05005-005-010).

* Tel: 17380432656, E-mail: hunk2050@163.com.