CN113466953A - 基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***及数据采集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***及数据采集方法,地面布设发射线圈,与地面信号接收传感器和/或井下信号接收传感器配套的核磁共振信号采集单元;地面大功率交变电流源***向地面上的发射线圈中供入频率为拉摩尔频率的交变电流;切断电流脉冲后,用地面信号接收传感器和/或井下信号接收传感器接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理,获取地下页岩油储层内各位置的核磁共振T2普,根据T2普的特征评价和预测该页岩油储层内可动用页岩油的饱和度及其在探区平面上的分布规律,从而实现对页岩油储层内高页岩油饱和度甜点区域分布的预测。
Description
技术领域
本发明属于地球物理勘探技术领域,涉及一种基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***的数据采集方法。
背景技术
页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。其中包括泥页岩孔隙和裂缝中的石油,也包括泥页岩层系中的致密碳酸岩或碎屑岩邻层和夹层中的石油资源。与源储分离的常规石油和近源聚集的致密油不同,页岩油在聚集机理、储集空间、流体特征、分布特征等方面具有明显的特征,与页岩气有更多相似之处。主要有以下六个特征,源储一体,滞留聚集;较高成熟度富有机质页岩,含油性较好;发育纳米级孔、裂缝***,利于页岩油聚集;储层脆性指数较高,宜于压裂改造;地层压力高、油质轻,易于流动和开采;大面积连续分布,资源潜力大。通常有效的页岩油开发方式为水平井和分段压裂技术。
关于页岩油(shale oil)的概念,最早是从油页岩引申而来,是专指利用人造石油的方式从油页岩(富含有机质、未有效生排烃)中提取出的石油。后来,页岩油的概念大大拓展,并且更倾向于表示与页岩层系有关的石油。目前国内外有多种说法,但不外乎分为狭义和广义两种。
从页岩油储集的载体来说,广义页岩油一般泛指蕴藏在页岩以及致密的砂岩和碳酸盐岩等储集层中的石油资源,这种概念强调储集层的致密性,和广义的致密油基本一致,甚至经常将“页岩油”和“致密油”等同或混用,如美国地质调查局采用的页岩油概念,而美国石油工程师协会和美国能源信息署(EIA)称致密油(tight oil)。国内外目前主要集中在广义页岩油的勘探开发,如美国的巴肯(Bakken)、鹰滩(Eagle Ford)页岩油气、国内的渤海湾盆地沧东凹陷孔二段、济阳坳陷沙河街组、鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩油等,主要以页岩夹粉砂岩或细粒碳酸盐岩为储集层。狭义页岩油专指赋存于富有机质页岩层系中的石油资源,储集载体主要由页理发育的纹层状黏土岩构成,也可以称作纯页岩油。
从有机质成熟度来说,广义页岩油分为未熟页岩油、中—低成熟度页岩油、中—高成熟度页岩油,其中把未成熟的油页岩经“人造石油”方式生成的石油也划到页岩油的范畴;狭义的页岩油是专指成熟烃源岩已生成并滞留在页岩地层中的石油聚集。
2020年3月31日发布的《页岩油地质评价方法》(GB/T38718-2020)国家标准中将页岩油定义为赋存于富有机质页岩层系中的石油。页岩层系中粉砂岩、细砂岩、碳酸盐岩单层厚度不大于5m,累计厚度占页岩层系总厚度比例小于30%。无自然产能或低于工业石油产量下限,需采用特殊工艺技术措施才能获得工业石油产量。可以看出,国家标准中定义的页岩油是相对广义的概念,强调页岩油所在层位既是生油岩又是储集岩,石油基本未运移,属原地滞留石油资源。
中石化大都采用广义的页岩油概念,中石油目前将页岩油类型按源储比分为三大类。Ⅰ类页岩油源储比小于70%,单砂体厚度大于2m,属于互层型页岩油;Ⅱ类页岩油源储比为70%~90%,单砂体厚度0.2~2m,属于夹薄层型页岩油,Ⅲ类页岩油源储比大于90%,单砂体厚度小于0.2m,属于纯页岩型页岩油。在鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地沧东凹陷以及松辽盆地青山口组过去进行的页岩油勘探主要就是针对Ⅰ和Ⅱ类页岩油,目前,大庆油田在松辽盆地北部主要探索Ⅲ类纯页岩型页岩油。
核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR )NMR是研究原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收,它是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一,有时亦可进行定量分析。
核磁共振现象于1946年由E.M.珀塞耳和F.布洛赫等人发现。目前核磁共振迅速发展成为测定有机化合物结构的有力工具。目前核磁共振与其他仪器配合,已鉴定了十几万种化合物。70年代以来,使用强磁场超导核磁共振仪,大大提高了仪器灵敏度,在生物学领域的应用迅速扩展。脉冲傅里叶变换核磁共振仪使得13C、15N等的核磁共振得到了广泛应用。计算机解谱技术使复杂谱图的分析成为可能。测量固体样品的高分辨技术则是尚待解决的重大课题。
核磁共振技术可以提供分子的化学结构和分子动力学的信息,已成为分子结构解析以及物质理化性质表征的常规技术手段,在物理、化学、生物、医药、食品等领域得到广泛应用,,在化学中更是常规分析不可少的手段。
核磁共振技术是有机物结构测定的有力手段,不破坏样品,是一种无损检测技术。从连续波核磁共振波谱发展为脉冲傅立叶变换波谱,从传统一维谱到多维谱,技术不断发展,应用领域也越广泛。核磁共振技术在有机分子结构测定中扮演了非常重要的角色,核磁共振谱与紫外光谱、红外光谱和质谱一起被有机化学家们称为“四大名谱”。
核磁共振谱在强磁场中,原子核发生能级***(能级极小:在1.41T磁场中,磁能级差约为25′10-3J),当吸收外来电磁辐射(10-9-10-10nm,4-900MHz)时,将发生核能级的跃迁----产生所谓NMR现象。射频辐射─原子核(强磁场下,能级***)-----吸收──能级跃迁──NMR,与UV-vis和红外光谱法类似,NMR也属于吸收光谱,只是研究的对象是处于强磁场中的原子核对射频辐射的吸收。
地面核磁共振(SNMR)方法利用了不同物质原子核弛豫性质差异产生的NMR效应,即利用了水中氢核(质子)的弛豫特征差异,在地面上利用核磁共振找水仪,观测、研究在地层中氢质子产生的核磁共振信号的变化规律,进而探测地下水的存在性及其赋存特征。该方法应用核磁感应***(NUMIS)实现对地下水信息的探测。
核磁共振测井是一种适用于裸眼井的测井新技术,是唯一可以直接测量任意岩性储集层自由流体(油、气、水)渗流体积特性的测井方法,有明显的优越性。核磁共振技术是利用原子核的顺磁性以及与它们相互作用的外加磁场。原子核是一具有自旋而且带电的***,所以它们的旋转便产生磁场,其强度和方向可用一组核磁矩(M)的矢量参数来表示。核磁测井以氢核与外加磁场的相互作用为基础,可直接测量孔隙流体的特征,不受岩石骨架矿物的影响,能提供丰富的底信息,如地层的有效孔隙度、自由流体孔隙度、束缚水孔隙度、孔径分布及渗透率等参数。
核磁共振是一种基于原子核特性的物理现象,系指具有核子顺磁性的物质选择性地吸收电磁能量。从理论上讲,应用NMR技术的唯一条件是所研究物质的原子核磁矩不能为零。氢核是地层中具有顺磁性物质中丰度最高、磁旋比最大的核子。在稳定地磁场的作用下,氢核像陀螺一样绕地磁方向旋进,其旋进频率(拉摩尔频率)与地磁场强度和原子核的磁旋比有关。氢核在地磁场作用下,处在一定的能级上。如果以具有拉摩尔频率的交变电磁场对地下岩石孔隙中流体的氢质子进行激发,则使原子核能级间产生跃迁,即产生核磁共振。
页岩油资源量巨大,但其与常规资源相比有着两方面的本质区别:一是油气不受明显圈闭控制,二是单井是否有自然工业产量。虽然非常规资源页岩油总体上是低孔低渗,但含油气页岩在横向上或纵向上存在高孔高渗,产量较高层段或区域,表现为页岩油(气)勘探开发的最佳区域因此,在页岩油勘探开发初级阶段,"甜点"的认识突破以及预测方法能有效加快非常规资源的利用。
与美国海相页岩油资源相比,我国页岩油资源主要是陆相沉积,具有沉积相变快,非均质性强,单层厚度薄,储层塑性强,物性差,地层压裂难度大等地质和工程难点。我国学者已在中国东部陆相盆地页岩油气形成条件,评价方法,资源预测等方面开展了一些探索性的研究工作,但如何突破页岩油的"甜点"预测技术,是目前进行规模化商业开采亟需解决的一大技术难题。目前页岩油“甜点”区的评价与预测大多基于OVT域的5D地震数据,根据页岩油优质储层识别与"甜点"预测的地球物理技术序列,包括OVT域道集细处理技术,沉积微相精细研究,相控储层定量预测,基于高分辨率叠前弹性参数的优质页岩预测,不同尺度裂缝精细预测,以及页岩油压力,应力预测等配套技术。
目前行业内主要用地面三维地震数据处里解释结果和反演计算的各种地震数据的属性结合测井数据解释成果进行页岩油储层的评价与甜点区域的预测。三维地震数据虽然对地下构造的成像较为准确,但是由于从地面激发到达页岩储层然后再反射回到地面的反射地震数据受到大地的衰减,其信号主频较低,带宽也非常有限,很难识别薄的页岩储层或页岩与泥岩的薄互层。另外由于页岩油储层总体上是低孔低渗,页岩孔隙或微裂缝中赋存的可自由流动的页岩油非常少,使得其在地面地震数据属性上的直接响应非常微弱,很难单独利用地震数据的属性去准确评价和预测页岩油甜点区的分布。因此,我们需要找到对页岩储层中的页岩油饱和度更敏感更直接的地球物理参数和方法来进行页岩油储层的评价与甜点区域的预测。
发明内容
针对上述技术问题,本发明提供一种基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***的数据采集方法。
基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,包括地面布设的大直径环形或方形发射线圈,地面大功率交变电流源***,地面信号接收传感器,井下信号接收传感器,与地面信号接收传感器和井下信号接收传感器配套的地面核磁共振信号采集单元和井口核磁共振信号采集单元。
所述地面大功率交变电流源***向地面上的发射线圈中供入频率为拉摩尔频率的交变电流,交变电流的包络线为矩形。切断地面大功率交变电流源***的电流脉冲后,用地面信号接收传感器或用井下信号接收传感器接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。
所述发射线圈可为直径达1公里到5公里的环形线圈,也可以是每边长为1公里到5公里的方形线圈。
所述地面信号接收传感器可以是与发射线圈公用,可以是略小于发射线圈的同心同形状的接收线圈,或者是小型的地面三分量接收传感器。
所述井下信号接收传感器是通过光电复合铠装电缆下放到井下不同深度位置的传感器。井下信号接收传感器可以是由一组三个相互正交的感应线圈式磁场传感器、或磁通门式磁场传感器、或MEMS磁场传感器、或超导磁场传感器、或光泵磁场传感器、或光纤磁场传感器组成;相邻的井下信号接收传感器之间的间距在5米到10米之间。
基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***的数据采集方法,包括以下步骤:
(a)以测量工区中心为圆心或中心,在测量工区地面上布设发射线圈和地面信号接收传感器,具体可以为直径为1公里到5公里的环形发射线圈和环形接收线圈,或围绕测量工区中心布设每边长为1公里到5公里的方形发射接收线圈和方形接收线圈;
(b)在测量工区内的井下布设井下信号接收传感器,并保证有一级或数级井下井下信号接收传感器穿过钻井钻穿的页岩油储层;
(c)在地面把发射线圈的两端连接到地面大功率交变电流源的输出端;
(d)在地面把地面信号接收传感器的两端连接到地面核磁共振信号采集单元上去;
(e)在井口附近把连接井下信号接收传感器的光电复合铠装电缆首端连接到井口核磁共振信号采集单元上去;
(f)按照预先设定的频率由地面大功率交变电流源***的发射计算机控制地面大功率交变电流源向发射线圈内发射频率为拉摩尔频率的交变电流;
(g)在发射计算机控制切断地面大功率交变电流源的电流脉冲后,地面用地面信号接收传感器和井下信号接收传感器同步接收不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号,不同的激发频率脉冲对应不同深度的地层;
(h)如果地面信号接收传感器采用地面三分量接收传感器可以在发射线圈内按照预先设计好的测网逐点在地面测量不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号;
(i)对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理,根据核磁共振信号的回波串反演计算出不同埋深地层的T2普,根据核磁共振T2普计算出不同埋深地层的核磁总孔隙度、有效孔隙度、自由流体孔隙度和束缚流体孔隙度,估算其渗透率并评价储层类别;
(j)用核磁共振测井仪器测量反演计算出的页岩油储层的核磁共振T2普对步骤(i)反演计算出的地面激发井中接收到的页岩油储层的核磁共振T2普进行标定;
(k)把经过步骤(j)标定过的井中的页岩油储层的核磁共振T2普和地面接收线圈接收到的页岩油储层的核磁共振T2普进行对比分析;
(l)根据地面测量计算出的T2普的平面分布特征评价和预测该页岩油储层内可动用页岩油的饱和度及其在探区平面上的分布规律,从而实现对测量工区页岩油储层内的高页岩油饱和度甜点分布区域的精准预测,为页岩油水平井位的布设提供强有力的技术支撑。
本发明涉及一种基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***及数据采集方法,通过在页岩油储层上方地面布设环形或方形发射线圈,在井下布设信号接收传感器,向地面上的发射线圈中供入频率为拉摩尔频率的交变电流,交变电流的包络线为矩形,在地下交变电流形成的交变磁场激发下,使地下页岩油储层中的氢核子,形成宏观磁矩。这一宏观磁矩在地磁中产生旋进运动,其旋进频率为氢核子所特有。等切断电流脉冲后,在地面用同一线圈(接收线圈)或用井下信号接收传感器接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理,获取地下页岩油储层内各位置的核磁共振T2普。当页岩孔隙或裂缝中含有可动用的游离页岩油时,其核磁共振T2普清楚的显示了页岩孔隙内表面吸附水(束缚水)、孔隙内表面吸附油(束缚油)和孔隙中的游离油(可动油)。页岩孔隙或裂缝中饱含可动用的游离页岩油时,其核磁共振T2普上会有一个代表游离页岩油的明显峰值,是可以直接识别页岩内可动用游离页岩油的敏感参数。根据T2普的特征评价和预测该页岩油储层内可动用页岩油的饱和度及其在探区平面上的分布规律,从而实现对页岩油储层内高页岩油饱和度甜点分布区域的精准预测。
附图说明
图1是本发明的地面环形线圈***布设示意图;
图2是本发明的地面方形线圈***布设示意图;
图3是本发明的地面环形线圈和井下信号接收传感器布设示意图;
图4是页岩中可动油饱和度(T2普截止值)计算原理示意图;
图5是页岩油采出前后核磁共振T2普的变化示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***及数据采集方法做出详细的说明和描述。
本发明的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,包括地面布设的大直径环形或方形的发射线圈1,地面大功率交变电流源***2,地面信号接收传感器,井下信号接收传感器5,与地面信号接收传感器配套的地面核磁共振信号采集单元6,与井下信号接收传感器5配套的井口核磁共振信号采集单元7,连接井下信号接收传感器5和井口核磁共振信号采集单元7的光电复合铠装电缆8。
地面信号接收传感器,为接收线圈3或地面三分量接收传感器4,或者发射线圈1同时也作为地面信号接收传感器的接收线圈使用;
本发明的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***及数据采集方法,具体实施过程如下:
图1和图2是本发明的地面环形与方形核磁共振发射和地面环形与方形核磁共振信号接收线圈***布设示意图。在没有钻井的页岩油勘探工区进行页岩油甜点区域探测时,可以采用图1所示的在地面布设的大直径环形或方形的发射线圈1,通过地面大功率交变电流源***2给大直径环形或方形的发射线圈1供入频率为拉摩尔频率的交变电流,在发射线圈1断电后,利用地面信号接收传感器接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。
图3是本发明的地面核磁共振发射和井中接收***布设示意图。当在有钻井的页岩油勘探工区进行页岩油甜点区域探测时,可以采用图2所示的在地面布设的大直径环形或方形发射线圈1,在井中布设井下信号接收传感器5,通过地面大功率交变电流源***2给发射线圈1供入频率为拉摩尔频率的交变电流,在发射线圈1断电后,利用地面信号接收传感器和井下信号接收传感器5同步接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。
图4是页岩中可动油饱和度(T2普截止值)计算原理示意图。从图4中可以清楚的看到,当页岩孔隙或裂缝中含有可动用的游离页岩油时,其核磁共振T2普清楚的显示了页岩孔隙内表面吸附水(束缚水)、孔隙内表面吸附油(束缚油)和孔隙中的游离油(可动油)。页岩孔隙或裂缝中饱含可动用的游离页岩油时,其核磁共振T2普上会有一个代表游离页岩油的明显峰值,是可以直接识别页岩内可动用游离页岩油的敏感参数。
图5是页岩油采出前后核磁共振T2普的变化示意图。从图5中可以清楚的看到,当页岩内饱含游离页岩油时,其T2普有明显的第二个峰值,而当页岩内的游离页岩油被采出后,其T2的第二个明显峰值消失了,这是用核磁共振T2普识别页岩中是否含可动用的游离有页岩油的基本原理。
所述地面大功率交变电流源***2向地面上的发射线圈1中供入频率为拉摩尔频率的交变电流,交变电流的包络线为矩形。所述发射线圈1可为直径达1公里到5公里的环形线圈,也可以是每边长为1公里到5公里的方形线圈。
所述地面信号接收传感器可以是发射线圈1,可以是略小于核磁共振发射线圈1的同心同形状接收线圈3,或者是地面三分量接收传感器4。
所述井下信号接收传感器5是通过光电复合铠装电缆8下放到井下不同深度位置的传感器。井下信号接收传感器5可以是由一组三个相互正交的感应线圈式磁场传感器、或磁通门式磁场传感器、或MEMS磁场传感器、或超导磁场传感器、或光泵磁场传感器、或光纤磁场传感器组成;井下信号接收传感器5之间的间距在5米到10米之间。
所述的核磁共振信号是在切断地面大功率交变电流源***2的电流脉冲后,在地面用地面信号接收传感器或用井下信号接收传感器5接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。
基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***的数据采集方法,包括以下步骤:
(a)以测量工区中心为圆心或中心,在测量工区地面上布设直径为1公里到5公里的环形的发射线圈1和/或接收线圈3,如图1,或围绕测量工区中心布设每边长为1公里到5公里的方形线圈1和/或接收线圈3,如图2;
(b)在测量工区内的井下布设井下信号接收传感器5,并保证有一级或数级井下信号接收传感器5穿过钻井钻穿的页岩油储层;
(c)在地面把发射线圈1的两端连接到地面大功率交变电流源***2交变电流源的输出端;
(d)在地面把发射线圈1或接收线圈3的两端连接到地面核磁共振信号采集单元6上去;
(e)在井口附近把连接井下信号接收传感器5的光电复合铠装电缆8的首端连接到井口核磁共振信号采集单元7上去;
(f)按照预先设定的频率由地面大功率交变电流源***2向地面发射线圈1内发射频率为拉摩尔频率的交变电流;
(g)在切断地面大功率交变电流源***2的电流脉冲后,地面用发射线圈1作为接收线圈或另行布设的地面信号接收传感器和井下信号接收传感器5同步接收不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号,不同的激发频率脉冲对应不同深度的地层;
(h)地面三分量接收传感器4可以在地面发射线圈1内按照预先设计好的测网逐点在地面测量不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号;
(i)对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理,根据核磁共振信号的回波串反演计算出不同埋深地层的T2普,根据核磁共振T2普计算出不同埋深地层的核磁总孔隙度、有效孔隙度、自由流体孔隙度和束缚流体孔隙度,估算其渗透率并评价储层类别;
(j)用核磁共振测井仪器测量反演计算出的页岩油储层的核磁共振T2普对步骤(i)反演计算出的地面激发井中接收到的页岩油储层的核磁共振T2普进行标定;
(k)把经过步骤(j)标定过的井中的页岩油储层的核磁共振T2普和地面接收线圈接收到的页岩油储层的核磁共振T2普进行对比分析;
(l)根据地面测量计算出的T2普的平面分布特征评价和预测该页岩油储层内可动用页岩油的饱和度及其在探区平面上的分布规律,从而实现对测量工区页岩油储层内的高页岩油饱和度甜点分布区域的精准预测,为页岩油水平井位的布设提供强有力的技术支撑。
本发明的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***及数据采集方法,通过在页岩油储层上方地面布设环形或方形发射线圈,在井下布设信号接收传感器,向地面上的发射线圈中供入频率为拉摩尔频率的交变电流,交变电流的包络线为矩形,在地下交变电流形成的交变磁场激发下,使地下页岩油储层中的氢核子,形成宏观磁矩。这一宏观磁矩在地磁中产生旋进运动,其旋进频率为氢核子所特有。等切断电流脉冲后,在地面用同一线圈(接收线圈)或用井下信号接收传感器接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理,获取地下页岩油储层内各位置的核磁共振T2普。当页岩孔隙或裂缝中含有可动用的游离页岩油时,其核磁共振T2普清楚的显示了页岩孔隙内表面吸附水(束缚水)、孔隙内表面吸附油(束缚油)和孔隙中的游离油(可动油)。页岩孔隙或裂缝中饱含可动用的游离页岩油时,其核磁共振T2普上会有一个代表游离页岩油的明显峰值,是可以直接识别页岩内可动用游离页岩油的敏感参数。根据T2普的特征评价和预测该页岩油储层内可动用页岩油的饱和度及其在探区平面上的分布规律,从而实现对页岩油储层内高页岩油饱和度甜点分布区域的精准预测。
Claims (7)
1.基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,其特征在于,包括地面布设的发射线圈(1),地面大功率交变电流源***(2),地面信号接收传感器,井下信号接收传感器(5),与地面信号接收传感器配套的地面核磁共振信号采集单元(6),与井下信号接收传感器(5)配套的井口核磁共振信号采集单元(7),连接井下信号接收传感器(5)和井口核磁共振信号采集单元(7)的光电复合铠装电缆(8);
所述地面大功率交变电流源***(2)向发射线圈(1)中供入频率为拉摩尔频率的交变电流;切断地面大功率交变电流源***(2)的激发电流脉冲后,用地面信号接收传感器或用井下信号接收传感器(5)接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。
2.根据权利要求1所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,其特征在于,所述的发射线圈(1)为直径达1公里到5公里的环形线圈,或者每边长为1公里到5公里的方形线圈。
3.根据权利要求1所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,其特征在于,所述的地面信号接收传感器,为接收线圈(3)或地面三分量接收传感器(4),或者发射线圈(1)同时也作为地面信号接收传感器的接收线圈使用。
4.根据权利要求3所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,其特征在于,所述接收线圈(3)为小于发射线圈(1)的同心同形状线圈。
5.根据权利要求3所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,其特征在于,所述地面三分量接收传感器(4)为在发射线圈(1)内沿测网逐点布置的传感器。
6.根据权利要求1所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,其特征在于,所述井下信号接收传感器(5)是通过光电复合铠装电缆(8)下放到井下不同深度位置的传感器;
所述井下信号接收传感器(5)是由一组三个相互正交的感应线圈式磁场传感器、或磁通门式磁场传感器、或MEMS磁场传感器、或超导磁场传感器、或光泵磁场传感器、或光纤磁场传感器组成;相邻的井下信号接收传感器(5)之间的间距在5米到10米之间。
7.基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***的数据采集方法,其特征在于,采用权利要求1到6任一项所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测***,包括以下步骤:
(a)以测量工区中心为圆心或中心,在测量工区地面上布设发射线圈(1)和地面信号接收传感器;
(b)在测量工区内的井下布设井下信号接收传感器(5),并保证有一级或数级井下信号接收传感器(5)穿过钻井钻穿的页岩油储层;
(c)在地面把发射线圈(1)的两端连接到地面大功率交变电流源***(2)的电源输出端;
(d)在地面把地面信号接收传感器的两端连接到地面核磁共振信号采集单元(6)上去;
(e)在井口附近把光电复合铠装电缆(8)首端连接到井口核磁共振信号采集单元(7)上去;
(f)按照预先设定的频率由地面大功率交变电流源***(2)控制电流源向发射线圈(1)内发射频率为拉摩尔频率的交变电流;
(g)在切断地面大功率交变电流源***(2)的电流脉冲后,地面信号接收传感器和井下信号接收传感器(5)同步接收不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号,不同的激发频率脉冲对应不同深度的地层;
(h)如果地面信号接收传感器器为地面三分量接收传感器(4),则在发射线圈(1)内按照预先设计好的测网逐点在地面测量不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号;
(i)对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理,根据核磁共振信号的回波串反演计算出不同埋深地层的T2普,根据核磁共振T2普计算出不同埋深地层的核磁总孔隙度、有效孔隙度、自由流体孔隙度和束缚流体孔隙度,估算其渗透率并评价储层类别;
(j)用核磁共振测井仪器测量反演计算出的页岩油储层的核磁共振T2普对步骤(i)反演计算出的地面激发井中接收到的页岩油储层的核磁共振T2普进行标定;
(k)把经过步骤(j)标定过的井中的页岩油储层的核磁共振T2普和地面接收线圈接收到的页岩油储层的核磁共振T2普进行对比分析;
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