1绪论 1
1.1核磁共振测井发展回顾 2
1.1.1核磁共振测井仪器的发展 2
1.1.2核磁共振测井地层评价的发展 4
1.1.3我国的核磁共振测井技术 6
1.2复杂油气藏核磁共振测井应用中存在的问题 7
2核磁共振测井原理简介 8
2.1核磁共振测井方法基础 8
2.1.1极化过程 8
2.1.2核磁共振及弛豫过程 8
2.1.3横向弛豫时间的测量 9
2.1.4自旋回波串的采集过程 10
2.2核磁共振测井原始数据 10
2.3流体的核磁共振性质 11
2.3.1自由流体的核磁共振性质 12
2.3.2岩石孔隙流体的核磁共振性质 24
2.4岩石内部磁场梯度对核磁共振特性影响 25
2.4.1岩石横向弛豫T2分布随TE的变化 26
2.4.2岩石横向弛豫速率1/T2随T2E的变化 28
2.4.3岩石孔隙流体的受限扩散 28
3中国复杂油气藏核磁共振测井应用基础 31
3.1核磁共振测井孔隙度确定方法 31
3.1.1测量模式 31
3.1.2数据处理方法 32
3.2核磁共振测井孔隙度影响因素分析 39
3.2.1仪器采集参数 39
3.2.2井眼环境 40
3.2.3孔隙流体性质 41
3.2.4黏土矿物 42
3.2.5顺磁物质 44
3.3核磁共振测井束缚水及其影响因素分析 45
3.3.1核磁共振测井束缚水确定方法 45
3.3.2影响因素分析 46
3.4核磁共振测井渗透率及其影响因素分析 48
3.4.1核磁共振测井渗透率确定方法 48
3.4.2影响因素分析 49
3.5核磁共振测井确定孔隙结构及其影响因素分析 61
3.5.1核磁共振测井孔隙结构确定方法 61
3.5.2T2分布与毛管压力资料反映岩石孔隙大小的相关性 62
3.5.3影响因素分析 63
3.6裂缝性油气储集层NMR测井响应特征 66
3.6.1裂缝性油气储集层NMR测井响应模型 68
3.6.2裂缝发育程度的影响 71
3.6.3地层条件的影响 80
3.6.4井眼条件的影响 89
3.6.5仪器天线长度的影响 90
3.6.6采集参数的影响 95
4二维核磁共振测井理论与方法 100
4.1二维核磁共振波谱学 100
4.2二维核磁共振测井 102
4.2.1油气水的核磁共振弛豫和扩散分布特点 102
4.2.2二维核磁共振测井方法 104
4.2.3二维核磁共振测井数据测量方法 105
4.2.4二维核磁共振测井数据反演方法 108
4.3（T2,D）二维核磁共振测井 110
4.3.1方法原理 110
4.3.2数值模拟与结果分析 110
4.3.3实验测量与结果分析 126
4.4（T2，T1）二维核磁共振测井 127
4.4.1方法原理 127
4.4.2数值模拟与结果分析 128
4.4.3实验测量与结果分析 142
4.5 （T2 , T1 /T2）二维核磁共振测井 148
4.5.1方法原理 148
4.5.2数值模拟与结果分析 149
4.5.3实验数据分析 152
4.6二维核磁共振测井探测岩石内部磁场梯度 154
4.6.1岩石内部磁场梯度对（T2，D）的影响 154
4.6.2岩石内部磁场梯度对（T2, T1/T2）的影响 154
4.6.3 （T2, G）二维核磁共振测井探测岩石内部磁场梯度 158
4.6.4实验测量与数据分析 160
4.6.5消除岩石内部磁场梯度影响的方法 161
4.7二维核磁共振测井识别稠油的方法 168
4.7.1核磁共振测井识别稠油的基本原理 168
4.7.2多TW单TE数据处理方法 171
4.7.3油水线定性识别稠油方法 176
4.7.4多TW多TE数据处理方法 181
4.8二维核磁共振测井应用实例分析 186
5运动对核磁共振测井响应的影响 188
5.1均匀地层中运动对NMR测井响应特征的影响 188
5.1.1相位偏移对NMR响应特征的影响 188
5.1.2速度对磁体极化的影响 191
5.1.3速度对CPMG序列的影响 193
5.1.4在双TW采集模式下，运动对响应特征的影响 196
5.2 NMR测井界面模型及响应方程 198
5.2.1 NMR测井界面模型 198
5.2.2界面响应方程 199
5.2.3影响因素分析 200
5.3运动对NMR测井界面响应特征的影响 200
5.3.1单界面模型及响应特征 202
5.3.2对称双界面模型及响应特征 204
5.3.3不对称双界面模型及响应特征 208
5.3.4累加对响应特征的影响 210
5.3.5天线长度对响应特征的影响 215
5.4提高NMR测井纵向分辨率方法 217
5.4.1核磁共振测井纵向分辨率及其影响因素 217
5.4.2提高NMR测井纵向分辨率发展现状 218
5.4.3改进核磁共振测井仪器提高分辨率 220
5.4.4改进采集模式及其数据处理方法提高分辨率 222
5.4.5反演提高纵向分辨率 230
5.5观测模式与纵向分辨率 238
5.6高纵向分辨率的观测模式 239
5.6.1交叉相位对 240
5.6.2新观测模式 241
5.6.3交叉相位对与新观测模式对比分析 244
5.7深度维核磁共振测井反演方法 246
5.7.1深度维反演方法原理 246
5.7.2数值模拟 249
5.7.3模拟数据应用效果分析 252
6孔隙尺度下核磁共振响应机理 256
6.1孔隙尺度岩石物理正演模型 256
6.2 CPMG序列数据采集的数值模拟 258
6.3孔隙介质中的NMR正反演 262
6.3.1单重孔隙介质中的NMR正反演 262
6.3.2双重孔隙介质中的NMR正反演 264
6.3.3多重孔隙介质中的NMR正反演 265
6.3.4饱和油水两相流体孔隙模型的NMR正反演 266
6.4孔隙尺度下NMR的响应特征 267
6.4.1梯度磁场下NMR响应特征 267
6.4.2不同表面弛豫强度下NMR响应特征 268
6.5基于SEM的NMR响应特征 270
6.5.1二维岩石物理模型的构建 270
6.5.2数字图像NMR弛豫响应模拟的实现 273
6.5.3模拟结果分析 274
6.6基于Micro-CT的NMR响应特征 277
6.6.1 Micro-CT模型建立 277
6.6.2 NMR弛豫响应模拟原理 278
6.6.3模拟结果与分析 278
6.7碎屑岩地层的NMR响应特征 287
6.7.1基于地层侵入带的NMR响应特征 287
6.7.2不同致密程度砂岩模型的NMR响应特征 291
6.7.3不同黏度流体的NMR响应特征 295
6.7.4多TE测井响应分析 297
6.8 2D NMR在孔隙尺度岩石物理模型中的响应特征 302
7核磁共振测井资料处理方法与软件实现 307
7.1核磁共振数据采集 307
7.2原始数据格式解编与模式识别模块 307
7.3核磁共振测井数据反演 308
7.3.1变换反演方法 311
7.3.2基函数方法 312
7.3.3奇异值分解方法 313
7.3.4联合迭代重建方法 314
7.3.5基于BG线性评价理论的反演方法 315
7.4 NMR数据反演方法影响因素分析 321
7.4.1 Bin选取的影响 321
7.4.2回波个数NE的影响 321
7.4.3回波间隔TE的影响 322
7.4.4数据压缩的影响 323
7.4.5噪声影响 324
7.4.6反演算法对信噪比的敏感性分析 325
7.4.7低信噪比数据处理方法 328
7.5双TW方法及其影响因素分析 330
7.6双TE方法及其影响因素分析 335
7.7时域分析TDA处理方法 338
7.7.1数据采集 339
7.7.2数据处理方法 339
7.7.3单孔地层模型数值模拟 340
7.7.4多孔地层模型分析 346
7.7.5时域分析方法识别油气的影响因素分析 357
7.7.6 T1与T2的最优搜索和孔隙度计算 365
7.7.7 T1与T2的最优搜索与DPP处理结果对比 379
参考文献 385