在石油與天然氣勘探領(lǐng)域，對(duì)地下儲(chǔ)層特性的精準(zhǔn)了解至關(guān)重要。巖屑作為地下巖石的直接樣本，其物性分析為評(píng)估儲(chǔ)層質(zhì)量提供了關(guān)鍵信息。其中，巖屑孔隙度的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于判斷儲(chǔ)層的儲(chǔ)集能力和流體運(yùn)移特性起著核心作用。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)，作為一種先進(jìn)且高效的分析手段，正逐漸成為巖屑孔隙度分析的首-選方法。

低場(chǎng)核磁共振技術(shù)原理

低場(chǎng)核磁共振基于原子核的磁性特性。當(dāng)巖屑樣本置于低強(qiáng)度的磁場(chǎng)中時(shí)，巖石孔隙中的氫原子核：主要來(lái)自于孔隙流體，如水和油，會(huì)與磁場(chǎng)相互作用。通過(guò)向樣本施加射頻脈沖，這些氫原子核會(huì)吸收能量并發(fā)生共振躍遷。當(dāng)射頻脈沖停止后，原子核會(huì)逐漸釋放吸收的能量，回到初始狀態(tài)，這個(gè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生可檢測(cè)的核磁共振信號(hào)。信號(hào)的強(qiáng)度與巖屑孔隙中流體的含量直接相關(guān)，而信號(hào)的衰減特性則與孔隙大小分布有關(guān)。通過(guò)對(duì)這些信號(hào)的精確測(cè)量和分析，就能夠準(zhǔn)確計(jì)算出巖屑的孔隙度。

相較于傳統(tǒng)方法的優(yōu)勢(shì)

l 無(wú)損檢測(cè)，樣本復(fù)用：傳統(tǒng)壓汞法破壞巖屑樣本結(jié)構(gòu)，低場(chǎng)核磁共振則僅需將樣本置于磁場(chǎng)，施加射頻脈沖就能獲取數(shù)據(jù)，不改變樣本物理性質(zhì)，分析后樣本還能用于其他測(cè)試，提高樣本利用率。

l 孔隙度與分布同時(shí)獲取：氦孔隙度法只能測(cè)孔隙度，低場(chǎng)核磁共振通過(guò)分析氫原子核信號(hào)衰減，能同時(shí)給出巖屑孔隙度和孔隙大小分布。不同孔隙大小影響流體存儲(chǔ)與運(yùn)移，全面數(shù)據(jù)助力精準(zhǔn)評(píng)估儲(chǔ)層特性。

l 高效快速，節(jié)省成本：海上鉆井平臺(tái)等作業(yè)場(chǎng)景，時(shí)間空間寶貴。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)操作簡(jiǎn)便，對(duì)人員技能要求低，能快速完成大量巖屑樣本孔隙度分析，為勘探?jīng)Q策及時(shí)提供數(shù)據(jù)，避免流程延誤。

l 適配復(fù)雜樣本，應(yīng)用廣泛：巖屑樣本巖性、孔隙結(jié)構(gòu)多樣，低場(chǎng)核磁共振對(duì)砂巖、頁(yè)巖等常見巖屑及特殊孔隙結(jié)構(gòu)樣本都能精準(zhǔn)測(cè)量孔隙度，在各類地質(zhì)條件下的油氣勘探中都能發(fā)揮作用。

應(yīng)用實(shí)例與成果

定標(biāo)：通過(guò)對(duì)一組已知含水量-孔隙度-的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)試，擬合出一條含水量與單位體積核磁共振信號(hào)量的曲線

結(jié)果表明：核磁方法測(cè)得的孔隙率結(jié)果與壓汞法基本一致。相比之下，核磁共振技術(shù)還具有無(wú)損、快速、無(wú)毒害等優(yōu)點(diǎn)