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低场核磁共振技术:油气藏开发

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低场核磁共振技术:油气藏开发



低场核磁共振技术:油气藏开发



在油气田开发过程中,准确掌握储层流体分布和驱替过程是提高采收率的关键。低场核磁共振技术以其独特优势,正在成为识别流体和可视化驱替过程的利器,为油气田开发提供了一双“透明之眼”。


PART.1

(一)传统方法的局限与技术突破

长期以来,油气行业面临着储层流体识别和驱替过程监测的挑战。传统方法如离线采样分析,需要人工定期采集样本并送往实验室检测,过程耗时漫长,无法及时反映采出液性质的实时变化。

一些常规测量方法在测量过程中容易受到采出液中杂质、气泡等因素的干扰,导致结果出现偏差。化学分析方法则需要对采出液进行化学处理,可能破坏采出液的原有成分,操作复杂且成本高昂。

低场核磁共振技术的引入,为这一难题提供了突破性的解决方案。该技术基于原子核的磁共振特性,当采出液样本置于低强度磁场环境中,其中不同物质的原子核会吸收特定频率的射频能量,产生共振现象。通过检测共振信号的强度、弛豫时间等参数,就能精准识别采出液中油、气、水的含量及分布情况。


PART.2

(二)低场核磁的独特优势

1、实时精准的监测能力

低场核磁共振技术能够实现对采出液的及时测试,仅2分钟即可出结果,操作简单,对人员专业能力要求低。这种实时监测能力极大地优化了生产流程,提高了资源利用效率。

  2、不受杂质干扰的高精度测量

低场核磁共振技术直接通过检测氢原子核的磁共振信号来确定油和水的含量,测量精度极高,且不受采出液中杂质、气泡等因素的干扰。这为生产过程的精准控制提供了可靠的数据支持。

  3、无损检测保持样品完整性

低场核磁共振技术是一种无损检测技术,无需对采出液进行任何化学处理,避免了样本污染和性质改变,保证了测量结果的真实性。这一特点使其在长期监测和珍贵样品分析中具有不可替代的价值。


PART.3

(三)流体识别与可视化驱替的实践应用

1、✅ 低阻油层流体识别

在南海文昌油田的低阻油层开发中,随钻核磁共振测井以安全高效的测井方式提供了孔隙度、渗透率等参数,在定性识别轻质油层方面发挥了关键作用。研究人员针对该油田特点,提出了T2谱含油特征指标法并引入纯水谱重构法开展流体定量识别,取得了良好的应用效果。

2、✅驱替过程可视化研究

长安大学研究团队利用低场核磁共振技术,对取自鄂尔多斯盆地深部储层的天然低渗透岩芯进行了内部气液两相驱替特征的可视化研究研究发现,不同驱替模式与岩芯孔隙结构密切相关:具有较强非均质性和各向异性的岩芯更有利于指进现象的发生,而具有较大孔隙度和较高渗透率的岩芯则呈现活塞式驱替模式。这一发现对提高驱替效率具有重要指导意义。


PART.4

(四)技术原理与创新方法

低场核磁共振技术在流体识别方面的方法不断创新。基于CPMG脉冲序列和扩散编辑(DE)脉冲序列的流体定量表征新方法,摒弃了传统的使用单一回波间隔来测量回波的方法,利用多回波间隔和多窗口方法形成新的CPMG和DE脉冲序列,建立油水和气水两相的多流体弛豫模型。

这种方法采用稳健的反演技术从CPMG和DE脉冲序列测得的回波串中反演出无扩散水T_2谱(表面弛豫谱)、无扩散油T_2谱(自由弛豫谱)和气T_2谱(扩散弛豫谱),进而计算储层物性参数、识别评价流体性质。即使在油气水T_2谱重合的情况下,仍可分离出各自的T_2谱,克服了常规核磁共振流体识别方法只针对视谱(油气水混合谱)解释计算的缺陷。

PART.5

(五)未来展望

随着技术的不断发展,低场核磁共振在油气开发中的应用前景广阔。低场核磁与机器学习技术的结合,为基于核磁共振的原位矿物组分(石英和黏土)、原油成熟度和体积表征奠定了基础,为实现智能化、高效率的油气藏开发提供了新的可能。

低场核磁共振技术以其独特的优势,正在成为油气田开发过程中不可或缺的分析工具,为复杂储层流体识别和驱替过程可视化提供了强大支持,有望在提高油气采收率方面发挥越来越重要的作用。

 联系我们,获取低场核磁解决方案  

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低场核磁共振技术:油气藏开发



在油气田开发过程中,准确掌握储层流体分布和驱替过程是提高采收率的关键。低场核磁共振技术以其独特优势,正在成为识别流体和可视化驱替过程的利器,为油气田开发提供了一双“透明之眼”。


PART.1

(一)传统方法的局限与技术突破

长期以来,油气行业面临着储层流体识别和驱替过程监测的挑战。传统方法如离线采样分析,需要人工定期采集样本并送往实验室检测,过程耗时漫长,无法及时反映采出液性质的实时变化。

一些常规测量方法在测量过程中容易受到采出液中杂质、气泡等因素的干扰,导致结果出现偏差。化学分析方法则需要对采出液进行化学处理,可能破坏采出液的原有成分,操作复杂且成本高昂。

低场核磁共振技术的引入,为这一难题提供了突破性的解决方案。该技术基于原子核的磁共振特性,当采出液样本置于低强度磁场环境中,其中不同物质的原子核会吸收特定频率的射频能量,产生共振现象。通过检测共振信号的强度、弛豫时间等参数,就能精准识别采出液中油、气、水的含量及分布情况。


PART.2

(二)低场核磁的独特优势

1、实时精准的监测能力

低场核磁共振技术能够实现对采出液的及时测试,仅2分钟即可出结果,操作简单,对人员专业能力要求低。这种实时监测能力极大地优化了生产流程,提高了资源利用效率。

  2、不受杂质干扰的高精度测量

低场核磁共振技术直接通过检测氢原子核的磁共振信号来确定油和水的含量,测量精度极高,且不受采出液中杂质、气泡等因素的干扰。这为生产过程的精准控制提供了可靠的数据支持。

  3、无损检测保持样品完整性

低场核磁共振技术是一种无损检测技术,无需对采出液进行任何化学处理,避免了样本污染和性质改变,保证了测量结果的真实性。这一特点使其在长期监测和珍贵样品分析中具有不可替代的价值。


PART.3

(三)流体识别与可视化驱替的实践应用

1、✅ 低阻油层流体识别

在南海文昌油田的低阻油层开发中,随钻核磁共振测井以安全高效的测井方式提供了孔隙度、渗透率等参数,在定性识别轻质油层方面发挥了关键作用。研究人员针对该油田特点,提出了T2谱含油特征指标法并引入纯水谱重构法开展流体定量识别,取得了良好的应用效果。

2、✅驱替过程可视化研究

长安大学研究团队利用低场核磁共振技术,对取自鄂尔多斯盆地深部储层的天然低渗透岩芯进行了内部气液两相驱替特征的可视化研究研究发现,不同驱替模式与岩芯孔隙结构密切相关:具有较强非均质性和各向异性的岩芯更有利于指进现象的发生,而具有较大孔隙度和较高渗透率的岩芯则呈现活塞式驱替模式。这一发现对提高驱替效率具有重要指导意义。


PART.4

(四)技术原理与创新方法

低场核磁共振技术在流体识别方面的方法不断创新。基于CPMG脉冲序列和扩散编辑(DE)脉冲序列的流体定量表征新方法,摒弃了传统的使用单一回波间隔来测量回波的方法,利用多回波间隔和多窗口方法形成新的CPMG和DE脉冲序列,建立油水和气水两相的多流体弛豫模型。

这种方法采用稳健的反演技术从CPMG和DE脉冲序列测得的回波串中反演出无扩散水T_2谱(表面弛豫谱)、无扩散油T_2谱(自由弛豫谱)和气T_2谱(扩散弛豫谱),进而计算储层物性参数、识别评价流体性质。即使在油气水T_2谱重合的情况下,仍可分离出各自的T_2谱,克服了常规核磁共振流体识别方法只针对视谱(油气水混合谱)解释计算的缺陷。

PART.5

(五)未来展望

随着技术的不断发展,低场核磁共振在油气开发中的应用前景广阔。低场核磁与机器学习技术的结合,为基于核磁共振的原位矿物组分(石英和黏土)、原油成熟度和体积表征奠定了基础,为实现智能化、高效率的油气藏开发提供了新的可能。

低场核磁共振技术以其独特的优势,正在成为油气田开发过程中不可或缺的分析工具,为复杂储层流体识别和驱替过程可视化提供了强大支持,有望在提高油气采收率方面发挥越来越重要的作用。

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