地面核磁共振（NMR）找水技术及其应用效果浅析

通过鄂尔多斯盆地东部黄土覆盖区试验实例，介绍了地面核磁共振找水技术的发展现状及其基本原理、测量参数、影响因素、技术特点和应用范围，说明了该方法在探测碎屑岩类浅层风化裂隙水和构造带裂隙水中的效果。同其它物探方法相比，该方法可量化含水层深度、厚度、单位体积含水量以及平均孔隙度等水文地质参数，在地下水勘查中具有广阔的应用前景。     

核磁共振T2分布评价岩石孔径分布的改进方法

岩芯核磁共振（NMR）T2分布和毛管压力分析数据均在一定程度上反映了岩石的孔隙结构,理论分析表明,这两组数据具有相关性.应用NMR T2分布研究岩石孔径分布，关键是在分析两者的相关性的基础上，从T2分布构造出可靠的毛管压力曲线.但以前用饱和水T2分布构造的毛管压力曲线的方法与实际毛管压力曲线匹配性差.事实上，薄膜束缚水部分的存在引起T2分布反映的孔隙空间与毛管压力曲线反映的孔隙空间有差异.本文提出一种改进方法，在消除薄膜束缚水对T2分布的贡献后，用自由水T2分布构造毛管压力曲线.应用本文方法,对24块岩芯数据自由水T2分布构造的毛管力曲线及其孔喉半径分布与隔板毛管压力分析结果进行了对比.结果表明，改进方法对于毛管压力曲线的构造精度有明显改进，从而为NMR T2分布研究孔隙结构提供了可靠的理论和方法上的支持.     

一个新的NMR测井发展方向

在电缆核磁共振（NMR）测井中，CPMG T2回波串测量已成为NMR测井的工业标准.随着水平井、多分支井的发展和测井硬件的突破，随钻核磁共振测井技术得到很大的促进，对钻柱运动造成的影响不敏感且低能耗的T1回波的测量方法得到成功应用，为NMR测井技术的发展提供一个新的途径.     

A Second-Order Approach for P-Wave Elastic Impedance Technology

Previous formulation for P-wave elastic impedance (EI) technology considers only first-order effects in isotropic reflectivity. In this paper, Wang's pseudo-quadratic approximation for PP-wave reflection (R_PP) coefficients is used, in order to incorporate nonlinear effects into EI equation. In comparison with coefficients computed with the conventional linear approximation, Wang's pseudo-quadratic formula shows higher accuracy at far incidence. A further nonlinear component in the intermediate region of incidence is responsible for the high accuracy achieved with the pseudo-quadratic Rpp coefficient formula. By applying the same procedures of previous linear formulation to Wang's pseudo-quadratic Rpp coefficient, a second-order approach for EI equation is obtained. This novel approach is formed by multiplication of two terms. The first term represents the previous linear approach for EI equation. As for the second term, it is interpreted as the correction of first-order EI formula to second-order effects. As expected, specialization of the second-order EI equation to normal incidence results in the well-known acoustic impedance (AI). Assumption of invariability in fundamental elastic properties leads to simplification of mathematical procedures. However, high contrasts possibly found within the log window under investigation may corrupt the computation of EI logs by introducing numerical errors. Although two procedures are proposed to cope with numerical errors, modeling shows that the second-order approach for EI is robust enough to handle high contrasts in elastic parameters. Actual well logs are used to verify performance of the novel EI equation in reproducing the amplitude-versus-offset (AVO) response of a mature, oil-bearing sandstone resevoir. As a result, influence of nonlinear effects, which are incorporated into EI equation, is observed on amplitudes and on frequency bandwidth of synthetic seismograms generated at a high angle of incidence. Further experiments with actual well data focus on crossplotting EI logs against fundamental elastic parameters. In terms of accuracy, the outcomes reveal that lithofacies classification can benefit from using the elaboration of EI technology derived in this work.     

核磁共振谱的岩石孔喉结构分析

岩心核磁共振T2谱和压汞分析数据均在一定程度上反映了岩石的孔喉结构,理论分析表明,这两组数据具有相关性.应用岩心核磁共振T2谱研究岩石孔喉结构,关键是确定T2与Pc的转换系数.但以前的方法在T2与Pc的转化过程中,需要涉及某些岩石特性参数,实用中有一定困难.本次研究,直接利用岩心核磁共振T2谱和压汞分析数据之间的相关性,可以客观地确定T2与Pc之间的转换系数,避免了确定岩石特性参数的困难.应用本方法,对6块岩心的多种核磁共振分析数据进行了对比分析,作出了NMR(nuolearmagneticresonance)T2毛管力曲线和孔喉半径分布,并将这些结果与压汞分析的结果作了对比.研究结果表明,岩心NMRT2谱在实用性和评价精度上均略显有优势;至少是在饱含油的条件下,岩心的NMRT2谱可以用于研究孔喉结构分布,油气的驰豫特性作为影响背景值存在,对于评价结果没有明显的影响;全部6块岩心中,T2与Pc的转换系数位于2500～4000μs·MPa之间.     

HDTMA+柱撑蒙脱石的13C MAS NMR谱研究

目的 采用^13C魔角旋转核磁共振技术(MAS NMR)，对HDTMA柱撑蒙脱石层间域内由于堆垛密度差异所致的具不同排列方式的有机离子的构形进行了研究。结果表明，长链烷基在层间并不是完全刚性的(All-trans)状态，同时由不同构形离子组成的有机相之间的比例也不是不变的，而是随着有机离子在层间域内堆垛密度的增大，柱撑离子存在着一个从类似固体状态(Solid-like)到类似液体状态(Liquid-like)再到类似固体状态变化的宽范围的分子环境。其中平卧双层排列模式中有机分子所表现出的类似液体的性质最为明显，只有在较高堆垛密度的倾斜双层排列模式下层间离子才表现出较明显的类似固体状态。     

13C high resolution solid state NMR spectra of Chinese coals

Several typical exinites in China including alginite, cultinite, suberinite and bituminite are analysed by means of¹³C high solution solid state CP MAS TOSS NMR spectra to determine their chemical structures and hydrocarbon potential. Thermal simulation solid products (TSSP) of hydrogen-rich coals are studied to discuss the generation and expulsion mechanism of coal-generating hydrocarbon. The preliminary results are quite encouraging, wntaining useful information about genesis of coal-generating oil and gases. Project supported by the “85–102” Chinese National Key Science and Technology Project.     

天然烧变高岭石的研究

笔者对三个天然烧变高岭石样品进行了系统的化学分析，Ｘ射线衍射，红外吸收光谱，差热和热重分析及＾２７Ａｌ，＾２９Ｓｉ魔角旋转核磁共振研究，阐明三个样品为高岭石在不同温度梯度下的产物，其中Ｐ４样品为低温产物，受热温度大约为５００℃，为典型的变高岭石结构；ＨＹ样品为高温产物，已有石英晶出，受热温度大约为１０００℃左右，而Ｐ５样品则为Ｐ４和ＨＹ的过渡态，在其结构中，Ｓｉ－Ｏ四面体片已发生了结构的崩塌和重组     

海拉尔盆地碎屑岩储层束缚水饱和度的确定

核磁测井资料确定束缚水饱和度主要是采用T2固定截止值法.随着对复杂岩性储层的勘探,近年来,在固定T2截止值方法基础上又发展了锥形T2截止值法、薄膜模型以及频谱模型.对于岩性多变、孔隙结构复杂的碎屑岩储层,常规测井方法和以T2截止值为基础的核磁测井方法确定的束缚水饱和度都难以满足测井评价的精度要求,这时需要考虑薄膜模型和频谱模型方法.这两种模型认为各种尺寸的孔隙中均含有束缚水,只是不同尺寸孔隙束缚水含量不一样.在对海拉尔盆地岩性多变、孔隙结构复杂的碎屑岩储层的实践中,对回波串数据作多指数反演拟合时采用了2的幂次方方式布点,相应地得到了核磁测井T2谱,并从中选取了9个孔隙组分,将其与反映粘土含量的中子-密度孔隙度差值结合,采用回归的方法得到了束缚水饱和度的计算公式.回归公式在海拉尔盆地取得了较好的应用效果,尤其是贝尔凹陷,预测效果提高了将近1倍,计算的束缚水饱和度与岩心分析束缚水饱和度相比,平均相对误差从15.1%减小到8.7%.     

利用核磁共振研究煅烧高岭土表面改性机理

本文对煅烧高岭土改性前后样品进行了２９Ｓｉ和２７Ａｌ旋转魔角核磁共振（ＭＡＳＮＭＲ）对比研究。实验结果表明,２９Ｓｉ的－１０６×１０－６峰化学位移几乎没有变化,２７Ａｌ化学位移值变化较大。改性前２７Ａｌ化学位移位于５．４４×１０－６和６５．６９×１０－６处,改性后朝低场方向移动,分别移至３．８×１０－６～４．４×１０－６和５４．６×１０－６～５９．９×１０－６范围内。这说明煅烧高岭土的表面化学改性主要是通过与其表面的Ａｌ离子结合完成的。