1． mdt電纜地層測試（模組式的地層動態測試器）
mdt: modular formation dynamics tester
應用：地層壓力測試和流體介面識別地層流體取樣滲透率測量滲透率各向異性測量mini-drillstem（dst）地層試驗器測井or鑽桿地層測試產能評價現場應力測試和小型地層測試
優點：a.可以在低滲透的，層狀的，裂隙發育的，未膠結的不均勻的地層中進行取樣和測試 b.
具有快的，可重複的壓力測量 c.在低滲透層具有快的測試速度 d.實時的評價流體梯度，滲透率和儲層汙染情況
測量模式：（1）電動模式 （2）水力模式 （3）單探頭工作模式 （4）雙探頭工作模式 （5）雙封隔器模式
mdt模組式地層測試器
標準的mdt測試儀是由供電模組、液壓模組、單探頭模組、取樣模組、mdt流體管線系統、雙探針系統幾個部分組成。可選模組由多探針系統、流量控制模組、幫浦出模組、光學流體分析儀模組、多取樣模組和雙封隔器模組及部分組成。所謂模組式地層測試器，是指地層測試器由多個模組組成，根據不同的測試目的和地層條件，可以選擇合適的模組加以組合下入井筒中，完成一次地層測試。
地層測試器的主要功能模組有供電模組、液壓動力模組、封隔器模組、探頭及測壓模組、流動控制模組、取樣筒模組、流體識別模組、幫浦排模組以及資料解釋模型與方法等軟體模組。根據不同的測試目的，這些模組有不同的組合方式。模組式地層測試器mdt的基本功能主要包括以下幾個部分：
（1）精確測量沿井筒各點的地層壓力；
（2）取出高質量的地層流體樣品(保持地層壓力、剔除泥漿濾液影響的真實地層流體)；
（3）根據不同的地層特性，在地面控制並選取最佳的測試引數(流速、測試室體積等)，因而能實現對特殊(如低滲)地層的取樣和測試；
（4）能夠實時測量地層流體的泡點壓力，同步控制和監測流過儀器和流人取樣室的流體效能。其延伸功能有：
（4.1）根據壓力梯度曲線精確判斷油一水、油一氣介面：
（4.2）判斷地層是否含有油氣，以及為化驗分析提供地層流體樣品，得出流體的組分、相態及各種物性引數；
（4.3）根據已知流速下的壓力響應，反演滲透率的空間分布，從而確定儲層的滲流能力及**產能；
（4.4）可以測量地層汙染係數的垂直分布。
地層測試器的工作過程：模組式地層測試器的測壓過程與rft相似。由於多了流體識別和幫浦排的功能，取樣過程與rft有所不同，具體步驟：
（1）根據測試目的任務要求，選擇適當的功能模組，在地面上完成地層測試器的組裝；
（2）利用成像測井(如 fmi)等手段在井筒中對模組式地層測試器進行定位；
（3）關閉平衡閥，依靠液壓動力馬達，將儀器探頭推靠(或封隔器座封)至井壁上；
（4）設定乙個合適的速度移動活塞，抽取地層流體，抽吸過程中對進入儀器的地層流體進行識別，在確信汙染物(泥漿及其濾液)含量在允許範圍內時，將地層流體樣品幫浦人取樣筒；
（5）重新選擇測壓及取樣點，重複上述過程，進行多次取樣
2．核磁共振測井
弛豫機理分類：a.表面弛豫機理——s/v。b.擴散弛豫機理 c.順磁弛豫機理 d.體積弛豫機理 機理（初始幅度與氫核密度成正比）
geometrical factor 幾何因子
cmr：combined magnetic resonance tool 可組合的核磁共振測井儀
mril：magnetic resonance image logging tool 核磁共振成像測井
核磁共振測井應用
petrophysics（岩石物理學）
a. 確定孔隙度
b. 確定孔隙尺寸和分布
c. 估算滲透率 estimation
d. 評價生產能力
e. 剩餘油評價
f. 確定束縛水飽和度irreducible water saturation
g. 確定碳氫化合物的特徵
h. 確定流體介面
定性的評價：流體介面，碳氫化合物粘度，束縛水飽和度
定量評價：自由水指數，有效孔隙度，滲透率
核磁測井以氫核與外加磁場的相互作用為基礎，可直接測量孔隙流體的特徵，不受岩石骨架礦物的影響，能提供豐富的地層資訊，如地層的有效孔隙度、自由流體孔隙度、束縛水孔隙度、孔徑分布及滲透率等引數。
氫核在地磁場中具有最大的旋磁比和最高的共振頻率，根據含氫物質的旋磁比、天然含量和賦存狀態，氫是在鑽井條件下最容易研究的元素。因此，包含某種流（水、油或天然氣）中的氫原子核是核磁測井的研究物件。
實際測井時，以地磁場當成靜磁場，通過下井儀首先把乙個很強的極化磁場加到地層中，等氫核完全極化後，再撤去極化場，則氫核磁化向量便繞地磁場自由進動，在接收線圈中就可測到乙個感應電動勢。由於束縛水和可動流體的弛豫時間不同，所以束縛水、可動流體在接收線圈中產生的感應電動勢的強弱和持續時間也不一樣。測井前事先刻度出束縛水和可動流體的弛豫時間，這樣束縛水、可動流體的資訊就可直接在測井曲線上反映出來，即可直接計算出自由水、束縛水飽和度。
用途1.劃分儲集層確定
2.儲層的有效孔隙度
3.確定滲透率、顆粒大小
4.確定殘餘油飽和度
5.在瀝青化的儲集層中劃分含可動油的夾層
6.估計含油地層的自由水含量，確定儲集層的產能
7.評價低電阻率油層
具有非零自旋量子數的原子核具有自旋角動量,因而也就具有磁矩, 例如象1h, 31p, 13c, 15n 等原子核.磁矩是一向量.如果含有此類核的物質置放於磁場中,原來無規則的磁矩向量會重新排列而平行於外加的磁場.
與外磁場同向和反向的磁向量符合boltzmann分布。
nmr訊號是乙個以常數為t2的指數方式衰減的涵數. t2就是橫向弛豫過程的時間常數.
此外,在xy平面的磁化向量需要一定的時間回到z-軸上.這一過程需要的時間就叫縱向弛豫時間.其時間常數是t1.
t1 和t2 與原子核的種類,樣品的特性及狀態,溫度以及外加磁場的大小有關.
核磁測井訊號直接來自孔隙流體，其結果不受岩石骨架的影響。核磁測井訊號包含豐富的地層資訊，可用於定量確定有效孔隙度，自由流體孔隙度，束縛水孔隙度，孔徑分布及滲透率等引數。在勘探階段，核磁測井能為產液性質，產層性質及可採儲量等地層評價問題的解決提供可靠的資訊。
在開發階段，則可為油層的水淹，驅替效率，剩餘油飽和度以及採收率等關鍵問題的評價和分析提供定量資料。
核磁共振基本原理：核磁共振是磁場中的原子核對電磁波的一種響應。原子核由質子和中子組成，質子帶正電，中子不帶電。
質子與中子統稱為核子。所有含奇數核子以及含偶數個核子但原子序數為奇數的原子核，都具有內秉角動量(或叫「自旋」)。這樣的核，自身不停地旋轉，猶如乙個旋轉的陀螺。
由於原子核帶有電荷，其自旋將產生磁場，即原子核猶如乙個旋轉的磁鐵。該磁場的強度和方向可以用核磁矩向量來表示，即：u=rp
其中： u —磁矩； p —自旋角動量
r —比例因子,稱做旋磁比,每乙個核都有乙個特定的值,可由實驗測定。
通常，原子核的北極可以指向任意方向，如無外界干涉，它們的指向則沒有限制。當沒有外加磁場時，單個核磁矩隨機取向，因此，包含大量等同核的系統在巨集觀上沒有磁性。當核磁矩處於外加靜磁場中時，它將受到乙個力矩的作用。
由於原子核是旋轉的，所以其運動方式很象陀螺儀或玩具陀螺，旋進速度（遠低於旋轉速度）取決於陀螺儀的大小和形狀，它的旋轉速度及重力。因此，原子核象傾倒的陀螺繞重力場進行一樣，繞外加磁場的方向進動，其方式與陀螺在地球重力場中的旋轉一樣。
進動頻率又叫larmor頻率，是磁場強度與核旋磁比的乘積，即:w0=rb0
式中：b0為外加磁場的強度。對於氫核, r=在2.5×10-2t的磁場中，其進動頻率是1.06mhz。
在外加磁場中，整個自旋系統被磁化，巨集觀上將產生乙個淨的磁矩向量和。單位體積核心磁矩的和，叫做巨集觀磁化量(m與b0平行)，即:m=∑ui
對於被磁化後的自旋系統，再施加乙個與靜磁場垂直、以進動頻率ω0振盪的交變磁場b1。當交變場的能量等於質子兩個能級的能量差時，會發生共振吸收現象，即處於低能態的核磁矩吸收交變電磁場的能量躍遷到高能態，表現為磁化強度相對於外磁場發生偏轉，這種現象被稱為核磁共振交變電磁場既可以連續地施加，也可以以短脈衝的形式施加。現代核磁共振儀大多採用脈衝方法。
由於譜儀的工作頻率(決定於靜磁場的強度)大多在射頻段，故把這樣的脈衝電磁波叫做射頻脈衝。
加上b1後與b0平行的磁化向量m將被扳倒，磁化向量被扳倒的角度與加給自旋的能量成正比，因此，取決於射頻場的強度和長度(連續施加的時間)。90o脈衝是指把磁化向量扳轉90o的脈衝，從縱軸(b0)方向扳轉到水平面，並與b0及b1都垂直。180o脈衝則引起磁化向量的反轉
射頻脈衝施加前，自旋系統處於平衡狀態，磁化向量與靜磁場方向相同；射頻脈衝作用期間，磁化向量偏離靜磁場方向；射頻脈衝作用完後，磁化向量通過自由進動，朝b0方向恢復，核自旋從非平衡狀態分布恢復到平衡狀態分布的過程叫弛豫。有兩種不同的機理：
非平衡態磁化向量的水平分量mxy衰減至零的過程稱為橫向弛豫過程，弛豫速率用來1/t2表示，t2叫橫向弛豫時間。橫向弛豫過程中，自旋體系的內部相互作用，使磁化向量進動相位從有序分布趨向無規分布，自旋與晶格或環境之間不交換能量，自旋體系的總能量沒有變化。這個弛豫過程叫做自旋一自旋弛豫。
磁化向量的縱向分量mz恢復到初始磁化強度的過程，稱為縱向弛豫過程，弛豫速率用來1/t1表示，t1叫縱向弛豫時間。縱向弛豫過程中，磁能級上的粒子數要發生變化，自旋體系的能量也要發生變化，自旋與晶格或環境之間交換能量，共振時吸收的能量要釋放出來，把它稱做自旋—晶格弛豫。
因此可以看出，弛豫過程是磁化向量在座標系中繞z軸進動。mx，my以1/t2的速率呈指數衰減，同時， mz以1/t1的速率按指數恢復到z方向的初值，
原子核到底是如何通過弛豫減速的呢？有多種方法可使原子核失去能量返回平衡狀態。對於原子核處於液體分子（如水）的情況，一種途徑就是撞擊固體表面。
每次分子撞擊固體表面時，原子核都有機會返回到沿原磁場方向的平衡排列狀態。 這就是…馳豫。 在較大的孔隙裡，液體分子有更多的空間移動而不會撞上孔壁，所以碰撞頻率非常小。
在岩石裡，核磁共振馳豫取決於孔隙的尺寸：孔隙越大，核磁共振馳豫的時間越長。
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