低磁場核磁共振分析是快速測量巖石物性參數(shù)的一種很好的技術(shù)。該技術(shù)利用油和水中的氫原子核在磁場中受電磁波激勵而發(fā)生共振，通過測量受激發(fā)的氫核在弛豫過程中所產(chǎn)生的信號來探測油、水及其分布，并計算出巖石物性參數(shù)。在石油巖心分析中，具有無損檢測、一機多參數(shù)、一樣多參數(shù)、檢測迅速、無污染等特點，適合于油田現(xiàn)場應(yīng)用，是巖石物性參數(shù)的新型分析方法之一，受到石油界的廣泛重視，應(yīng)用領(lǐng)域日趨擴展。

一、國外發(fā)展狀況

　　核磁共振（NMR）這一物理現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)已有五十余年的歷史，分別由哈佛大學的Purcell和斯坦福大學的Bloch于1946年各自獨立發(fā)現(xiàn)。前人大量的實驗和理論研究發(fā)現(xiàn)，流體的核磁共振馳豫時間與其環(huán)境的孔隙大小有關(guān)，1966年Seevers研究得到核磁共振馳豫時間與巖石滲透率具有相關(guān)性，后來又有國外科研人員提出自由流體指數(shù)概念以及用核磁共振技術(shù)測量砂巖孔隙度、滲透率和自由流體指數(shù)等參數(shù)的新方法，1979年提出了巖石多孔介質(zhì)的核磁共振馳豫理論，20世紀90年代以后，R.L.Kleinberg對含氫指數(shù)（HI）、弛豫時間（T1、T2）、以及擴散系數(shù)（D）等核磁共振馳豫特征進行了研究，之后技術(shù)人員又解決了地層孔徑分布、毛管壓力曲線問題，并獲得從核磁共振數(shù)據(jù)中計算可動流體的方法，令核磁共振技術(shù)越來越完善。1990年美國NUMARGS公司的MRIL—B型核磁共振成像測井儀投入使用，斯倫貝謝(Schlumberger)公司推出了CMR、TCMR、CMR200型號的測井儀，1998年又推出第四代CMR—Plus核磁共振測井儀；阿特拉斯(Atlas)公司先后推出MRIL—A/B、MRIL—C和MRIL—C/TP測井儀；哈里伯頓（Halliburton）公司也于1998年推出第四代商業(yè)產(chǎn)品MRIL—Prime測井儀，眾多的新型產(chǎn)品使測速和精度得到提高，獲得的儲層物性參數(shù)增加，更加適合于現(xiàn)場的測井和應(yīng)用，使核磁共振技術(shù)在石油工業(yè)獲得巨大發(fā)展。

二、國內(nèi)發(fā)展狀況

　　我國的企業(yè)和科研單位也先后進行了大量的核磁共振技術(shù)研究工作，分為兩條主線在開展研究和應(yīng)用推廣。

　　第一條主線以原中國石油天然氣總公司勘探開發(fā)科學研究院和中國科學院聯(lián)合組建的專門研究單位—核磁共振重點實驗室為先驅(qū)，于1991年引進了國內(nèi)第一臺國際上先進的超導核磁共振成像儀，開展了大量的石油巖心分析和石油滲流力學等應(yīng)用研究和專門的儀器制造研究工作，于1997年研制開發(fā)出一套我國具有先進水平的低磁場核磁共振巖心分析系統(tǒng)，根據(jù)我國油田儲層巖性復(fù)雜、非均質(zhì)性嚴重等特點，開發(fā)出了多種適合巖心分析的脈沖序列和多弛豫反演技術(shù)，實現(xiàn)了孔隙度、滲透率等巖石物性參數(shù)的快速無損檢測。在國際上率先實現(xiàn)了全直徑巖心的低磁場核磁共振檢測，創(chuàng)造了一種評價低滲透油田可采儲量的新方法。1998年研制出了第一套基于微機的核磁共振測井精細解釋軟件，先后還開展了確定可動流體截止值、滲透率解釋模型等應(yīng)用基礎(chǔ)研究和定標工作。為大慶、勝利、新疆、青海等近十個國內(nèi)大中型油氣田應(yīng)用核磁共振技術(shù)，解決了油田生產(chǎn)的疑難問題，獲得了良好的技術(shù)效益、經(jīng)濟效益和社會綜合效益，眾多的研究工作對我國開展核磁共振技術(shù)工作起到了重要的指導作用，鍛煉和培養(yǎng)出了我國核磁共振技術(shù)方面的專業(yè)技術(shù)人才。

　　第二條主線是基于教育部重點實驗室五十多年的積累，上海紐邁電子科技有限公司不斷跟蹤先進技術(shù)，厚積薄發(fā)，近幾年開發(fā)成功了核磁共振巖芯分析儀、核磁共振巖芯成像儀、在線核磁共振油水分析儀等設(shè)備，產(chǎn)品已經(jīng)銷售至上海神開石油工程股份公司、中國海洋石油服務(wù)公司、中國石油大學（北京）等單位，取得了良好的反響。

三、低磁場核磁共振分析技術(shù)主要應(yīng)用領(lǐng)域

　　1．巖屑錄井分析：利用核磁共振技術(shù)對鉆井巖屑分析，可獲知儲層滲透率、孔隙度、孔徑分布及可動流體等油層物性參數(shù)。減少取心量，增加并實時獲取油藏地質(zhì)信息，指導勘探生產(chǎn)。

　　2．井壁取心分析：快速、無損檢測井壁上所取的巖心，提供可動水含量，確定油層產(chǎn)油、產(chǎn)水情況，為油田開發(fā)、調(diào)整提供依據(jù)。

　　3．核磁測井刻度定標：可提高核磁測井解釋精度。

　　4．含油飽和度分析：快速測試，減少污染。

　　5．開發(fā)實驗滲流機理分析：動態(tài)、及時獲取實驗過程中油、水飽和度及含油孔隙變化情況。

　　6．油田可采儲量計算：利用其可動流體及可動油測量等技術(shù)，計算可采儲量，為油田開發(fā)提供依據(jù)。

　　7．油藏改造前期評價：根據(jù)測得的可動流體百分數(shù)、孔徑分布、滲透率等儲層物性參數(shù)，指導措施施工有利層位的選擇，建立新型油藏改造前期評價方法。

　　低磁場核磁共振在石油工業(yè)作為一種新興的技術(shù)，在快速獲取巖石物性參數(shù)方面已獲得了長足的進展，并在石油勘探和開發(fā)的其它領(lǐng)域，正在進行大量的應(yīng)用研究工作。在青海獅子溝油田，采用自行研制的核磁共振精細解釋軟件，證實了該油田部分儲層巖石基質(zhì)具有供油能力，找到了十一個有利層段，為該油田儲量評價和開發(fā)決策的制訂，提供了重要的依據(jù)；新疆的小拐油田，油層厚達70米，投入開發(fā)后，大部分油井經(jīng)壓裂酸化后仍不出油，傳統(tǒng)的巖心分析手段不能給出合理的解釋，采用低磁場核磁共振技術(shù)中的可動流體測試技術(shù)，證實該油田儲層基質(zhì)不具備工業(yè)油流能力，為該油田開發(fā)決策調(diào)整提供了依據(jù)；針對大慶的頭臺油田，由于部分區(qū)塊注采比高、開發(fā)效果差，油水井排距大，壓力傳導慢，油井受效程度不佳，對可動資源認識不清，利用核磁共振技術(shù)研究了該油田低滲透儲層物性、可動資源量及開發(fā)方法，獲得了好的效果。

　　應(yīng)用低磁場核磁共振技術(shù)，通過對巖石物性參數(shù)：孔隙度、有效孔隙度、滲透率、可動流體飽和度、含油飽和度、可動水飽和度、弛豫時間T2及截止值的定量分析；對巖石孔徑的半定量分析，低磁場核磁共振技術(shù)在巖屑錄井、油田可采儲量計算、油藏改造前期評價、開發(fā)試驗滲流機理、測井刻度定標等領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。采用核磁共振技術(shù)，開展低滲透儲層可動流體和儲層物性參數(shù)快速測量工作，對低滲透油田可動資源量評價、開發(fā)潛力高低評價及開發(fā)方案的制定等具有重要的參考價值和指導意義。