Метод ядерно-магнитного резонанса

Физический принцип ядерно-магнитного резонанса

Прецессия
магнитных
моментов ядер

Магнитное
поле Во

Намагничивание
по направлению
поля Во

Взаимодействие

Для переориентации протонсодержащих ядер необходимо воздействие внешним магнитным полем В1, направленным

Поляризация (перемагничивание )ядра водорода

В магнитном поле Земли поляризация ядра водорода очень

Эффект поляризации

Флюид A

Fluid B

Влияние Т1

Поляризация ядер водорода

Время ожидания

Флюид В

А- углеводороды
В –

Геомагнитное
поле Во

Дефазировка процесса прецесии в
горизонтальной плоскости

Физический принцип ядерно-магнитного резонанса

Время, в

Амплитуда зарегистрированного сигнала и его спектр по времени поперечной релаксации Т2

Т2,

Цикл ЯМР

Нулевая намагниченность
⇓
Возбуждение спинов сильным статическим полем в течение времени T1

Конструкция зонда ЯМР

Эффективный объем исследования

Постоянные магниты

Стенка скважины

Антенна

Зона чувствительности прибора

Мертвая зона

Кожух

Постоянные магниты

Затухание амплитуд

Первичная амплитуда сигнала позволяет получить CMR пористость
Время затухания сигнала (T2)

Связь амплитуды сигнала и размеров пор в горных породах

Скелет

Скелет

Малые поры

Большие поры

Скелет

Амплитуда сигнала и пористость

40% поровый объем

30% поровый объем

20% поровый объем

Амплитуда сигнала

0.3

T 2

3000

Амплитуда

Распределение амплитуд сигналов ЯМР и структура порового пространства

Отношение пористости ЯМР к пористости керна, определенной методом центрифугирования

скв

скв

центрифуга

Определение связанной воды методом ЯМР

Влияние связанной воды – для песчаников изображено

Объемы связанной и свободной воды

T

i

m

e

(

T

2

m

s

e

c

)

1

Определение проницаемости по ЯМР

Метод 1: Формула Козени - Кеньона (SDR Perm.)
Method

Проницаемость по ЯМР – проницаемость по керну

ямр

ямр

ямр

скв

скв

Ккерн

Сопоставление пористости и проницаемости полученных по ЯМР с керном

Изображение форм волн ЯМР

Индикация песчаников по ЯМР

Хорошее соответствие между ГК и объемом связанной жидкости

Индикация песчаников по ЯМР

По данным ГК песчаники не выделяются, данные ЯМР

Выделение тонких песчаных пластов

Прибор ЯМР имеет диаметр 6 дюймов
В условиях скважины

Выделение тонких песчаных пластов

Тонкие
слои
песчаников