核磁共振测井测前设计软件

一、软件介绍

核磁共振测井测前设计软件是一款专门针对测井相关从业者设计的核磁测井测前参数设计软件，它的功能主要是根据区块特定的储层和流体特征信息计算地层流体核磁共振参数从而给出核磁共振测井模式对应的合理的采集参数。进行核磁共振测井时，采集参数的合理选择十分重要，核磁共振测井确定地层孔隙度的精度与采集参数有关，需要设置合适的等待时间、回波间隔、回波个数等采集参数才能够优化采集过程，提高解释准确度。因此，研制开发了核磁共振测井测前设计软件供测井及相关科研工作者使用。目前支持包括标准T2测井、双TW测井、双TE测井等核磁共振测井模式的测前设计。

二、软件技术理论

由核磁共振获得可靠并准确的储层特性，需要认真的、尽早的做好测前设计。对于成功的测井来说，这一计划是很重要的。利用特定的地层和流体特征，可以设计采集流程。测前设计对于未知的储层特性提供了一个了解的机会，还可以优化采集过程，提高解释准确度。如果未选择合理的解释参数，解释结论与实际储层特征之间就会有较大的差别。

进行核磁共振测井时，需要有足够长的等待时间使氢核完全极化，一般选取等待时间TW＞（3—5）T1max。地层中的流体如轻质油、天然气的纵向弛豫时间通常很大，若等待时间不够长，地层中具有长的纵向弛豫时间的可动流体部分不能完全恢复，得不到全部的孔隙流体信号，导致核磁孔隙度减小。回波间隔的大小和回波个数的多少会影响数据采集的质量，若采集时设置的回波间隔较小而采集的回波个数又不够，导致长弛豫组分的信号采集不充分，T2弛豫谱会呈现不收敛的形状，且回波间隔TE越大，核磁孔隙度与常规孔隙度误差越大。所以信号采集时需要设置合理的等待时间和采集足够的回波个数。

所以核磁共振信号采集时，采集参数的设置十分重要，核磁共振测井确定地层孔隙度的精度与采集参数有关，需要设置合适的等待时间、回波间隔、回波个数等采集参数才能够优化采集过程，提高解释准确度。测前设计可以按以下三个步骤进行：

（1）确定核磁共振流体特征（T1、T2、含氢指数HI、扩散系数D）；

（2）判断测量井段期望的核磁共振响应（视孔隙度、衰减谱）；

（3）选取采集模式并确定合适的采集参数（等待时间TW、回波间隔TE、回波个数）。

步骤（1）确定核磁共振流体特征时，特征参数可以通过模拟现场条件在实验室获得，也可以在常温常压的条件下进行测量，然后再推导到储层条件下，或者利用图版或经验公式得到。

测前设计需要根据测井目的确定观测模式和采集参数，如果目的是测量孔隙度和渗透率，可以用标准模式；如果目的是识别含烃类型，可以选择适用于轻烃识别的双TW或者适用于黏度油探测的双TE模式。估算储层条件对于判断所选择的模式是否适用以及优化采集参数都是必要的，可以提高测井数据的应用价值。

标准T2模式采集的资料可以确定孔隙度、渗透率和产量（可动流体），标准T2模式需要确定等待时间TW、回波间隔TE和回波个数这三个模式参数。

利用双TW模式采集的资料可以确定孔隙度、渗透率和产量（可动流体），利用TDA可以直接完成烃类识别和定量评价。双TW模式利用轻烃和水之间的T1差异，定量确定这些流体的含量，双TW模式需要确定长等待时间TWL、短等待时间TWS、回波间隔TE和回波个数这四个模式参数

利用双TE模式采集的资料，可以确定孔隙度、渗透率和产量（可动流体）。使用DIFAN和EDM可以完成烃类识别。黏度油、水和轻烃的扩散系数有较大的区别，双TE就是利用这种区别，在T2谱上识别流体。双TE模式需要确定等待时间TW、长回波间隔TEL、短回波间隔TES和回波个数这四个模式参数。

三、软件开发及运行

软件使用C#语言在Windows 10操作系统上开发，可运行在WindowsXP/7/10系统上。需要的运行环境是： .NET Framework 4.6。
软件安装使用步骤如下：
第一步：准备好软件压缩包；
第二步：将软件压缩包解压到用户自定义的文件夹中；
第三步：将解压后的文件复制到用户指定的目录下;
第四步：直接双击可执行程序即可打开软件。

四、软件功能介绍

4.1 主界面

打开该软件后，界面主要由四部分组成，分别是设计文件加载栏、参数设置区、地层流体核磁共振参数计算结果区、决策结论区。软件主界面如下图所示：

图1 主界面

4.2 基本功能介绍

作为一款专门针对测井相关从业者设计的数据操作软件，它的功能主要是根据区块特定的储层和流体性质信息，计算地层流体核磁共振参数从而给出核磁共振测井模式对应的合理的采集参数。
1）储层及流体性质参数设置：
下图右边区域是参数设置区，在参数设置区根据区块特定的储层和流体性质等信息，勾选油、气、水、泥浆滤液等流体，并设置储层综合参数、计算油属性参数、计算气属性参数、计算地层水属性参数和计算泥浆滤液属性参数以确定核磁共振流体特征。
其中储层综合参数设置中，需要设置储层孔隙度、温度、压力、磁场梯度、短回波间隔和衰减增强因子。计算油属性参数中，需要设置油的扩散系数D、纵向弛豫时间T1、粘度。气的属性参数中，需要设置气的密度、含氢指数。地层水的属性参数中，需要设置地层水的T1/T2比值、Coates系数。计算泥浆滤液属性参数中，需要设置冲洗带含烃饱和度、侵入程度。

图2 参数设置区域

2）地层流体核磁共振参数计算：
在设置好储层综合参数和流体性质参数后，就可以进行地层流体核磁共振参数计算，计算出所勾选地层流体的含氢指数HI、扩散系数D、纵向弛豫时间T1、横向自由弛豫时间T2B、横向扩散弛豫时间T2D、横向弛豫时间T2。如下图所示，执行决策后的计算结果显示在地层流体核磁共振参数计算结果区。

图3 地层流体核磁共振参数计算

3）得出决策结论：
选择需要进行测前设计的核磁测井模式和设计的衰减率，在决策结论区会显示出所选核磁测井模式合理的采集参数。能够得出包括标准T2测井Standard_T2_Logging、双TW测井Double_TW、双TE测井Double_TE等核磁共振测井模式的采集参数。标准T2模式Standard_T2_Logging需要确定等待时间TW、回波间隔TE和回波个数这三个模式参数；双TW模式Double_TW需要确定长等待时间TWL、短等待时间TWS、回波间隔TE和回波个数这四个模式参数；双TE模式Double_TE需要确定等待时间TW、长回波间隔TEL、短回波间隔TES和回波个数这四个模式参数。

图4 决策结论

4）设计文件的保存与加载：
设计完成后，能够保存当前的设计结果，保存设计能够在选择位置将设计结果保存成.nmrprejob格式设计文件。下一次在设计文件加载栏中就可以打开保存的文件。如下图所示，打开设计文件能够将之前得出的决策结论、地层流体核磁共振参数计算结果以及设置的参数都加载到软件界面中。

图5 加载设计文件

五、各模块使用说明

5.1 设置储层和流体参数

在参数设置区，根据区块的信息设置储层的孔隙度、温度、压力、磁场梯度、短回波间隔和衰减增强因子，再勾选流体信息，并设置好相应流体的属性参数。如下图所示，勾选了油、水两种流体，并设置了两种流体相应的属性参数。

图6 设置储层和流体参数

5.2 地层流体核磁共振参数计算

在设置好储层综合参数和流体性质参数后，点击参数设置区下方的【执行决策】按钮就可以进行地层流体核磁共振参数计算，计算出选中流体油、水的含氢指数HI、扩散系数D、纵向弛豫时间T1、横向自由弛豫时间T2B、横向扩散弛豫时间T2D、横向弛豫时间T2。

图7 计算地层流体核磁共振参数

5.3 得出决策结论

图8 得出决策结论

选择需要进行参数设计的测井模式，再点击【执行决策】按钮，在决策结论区中会显示适用于当前储层条件和流体性质情况下的核磁共振测井参数设置。如下图所示，选择的双TE测井模式后，决策结论中给出了等待时间TW、长TE、短TE、长TE的回波个数以及短TE的回波个数的参数值。

5.4 导出结果

设计完成后，在左下角点击【导出结果】，即可将参数设计的决策结论导出成TXT文件。

图9 导出结果

5.5 保存设计

设计完成后，还能够保存当前的结果，单击参数设置区下方【保存设计】按钮，在弹出的对话框中选择保存位置即可保存。下一次需要打开保存的文件，则单击【浏览】按钮，选择上次保存的文件，即可打开。

版本信息：

编辑：覃莹瑶，2020.10.02
校对：