基于 Forward .NET 平台的 P 型核磁共振成像分析软件

PP 型核磁共振成像分析软件型核磁共振成像分析软件

北京市石大石油勘探数据中心北京市石大石油勘探数据中心

基于基于 Forward .NETForward .NET 平台的平台的PP 型核磁共振成像分析软件型核磁共振成像分析软件


软件构架软件构架

PP 型核磁共振成像分析软型核磁共振成像分析软件件

测前设计软件测前设计软件

PP 型核磁资料解释软件型核磁资料解释软件


测前设计的意义和目的测前设计的意义和目的

在在 PP 型核磁测井之前，首先要确定使用那种观测模式来测井，型核磁测井之前，首先要确定使用那种观测模式来测井，若观测模式选择不当，轻者会浪费测井时间，重者可能根本无法达到测若观测模式选择不当，轻者会浪费测井时间，重者可能根本无法达到测井目的，获得的数据毫无价值，因此在测井之前进行测前设计是必要的。井目的，获得的数据毫无价值，因此在测井之前进行测前设计是必要的。测前设计的目的是测前设计的目的是 :: 预判流体核磁特性预判流体核磁特性 (T1(T1 、、 T2T2 、、 D)D) ，选择，选择合适的观测模式。合适的观测模式。


1.1. 单单 TWTW 单单 TETE 观测模式，观测模式，标准标准 T2T2 法法。计算总孔隙度、有。计算总孔隙度、有效孔隙度、毛管束缚水、泥质束缚水、渗透率。效孔隙度、毛管束缚水、泥质束缚水、渗透率。

2.2. 双双 TWTW 单单 TETE 观测模式，观测模式，双双 TWTW 法（时域分析）。法（时域分析）。做气和做气和轻烃的识别和定量计算。轻烃的识别和定量计算。

3.3. 双双 TETE 单单 TWTW 观测模式，观测模式，双双 TETE 法（移谱法）。法（移谱法）。做中等粘做中等粘度油的识别和定量计算。度油的识别和定量计算。

4.4. 双双 TETE 双双 TWTW 观测模式，采集双观测模式，采集双 TWTW 和双和双 TETE 两种数据，两种数据，可用双可用双 TWTW 和双和双 TETE 两种方法进行解释。两种方法进行解释。

PP 型核磁资料解释软件的解释方法型核磁资料解释软件的解释方法


完整的完整的 PP 型核磁测井处理流程图型核磁测井处理流程图

T1 、 T2 搜索

时域分析计算

时深转换

岩石物理计算

确定可动流体 T2 值

扩散分析 - 预处理

扩散分析计算

与常规测井结合确定总孔隙度

与常规测井结合确定泥质含水饱和度

与常规测井结合计算含水和度

图例图例三种解释方法共有的解三种解释方法共有的解释模块释模块

双双 TWTW 法的解释模块法的解释模块

双双 TETE 法的解释模块法的解释模块

测前设计

文件分离

数据采集双 TW 双 TE 数据其它类型

回波拟合时间域时间域

深度域深度域


数据文件类型自动识别数据文件类型自动识别 PP 型核磁解释软件可以处理时间域和深度域的核磁测井数据，当打开型核磁解释软件可以处理时间域和深度域的核磁测井数据，当打开

不同类型的核磁数据时，程序自动识别数据类型，并装入相应的解释模块。不同类型的核磁数据时，程序自动识别数据类型，并装入相应的解释模块。

双 TW 双 TE 数据（时间域）

文件分离

单 TW 单 TE 或单 TW 双 TE 数据

（时间域）

回波拟合

时深转换

双 TW 单 TE 数据（时间域）

回波拟合

T1 、 T2 搜索

时域分析计算

时深转换

双 TW 单 TE 或单 TW 单 TE 数据

（深度域）

岩石物理计算

与常规测井结合确定孔隙度



单 TW 双 TE 数据（深度域）

岩石物理计算

确定可动流体 T2 值

扩散分析 - 预处理

扩散分析计算

与常规测井结合确定孔隙度




基于基于 Forward .NET Forward .NET 平台开发的平台开发的 PP 型核磁共振成像分析软型核磁共振成像分析软件，分为测前设计和件，分为测前设计和 PP 型核磁解释两个软件。型核磁解释两个软件。

测前设计是在现场测井之前进行的，主要是为现场核磁测井提测前设计是在现场测井之前进行的，主要是为现场核磁测井提供合适的观测模式。供合适的观测模式。

针对测井时采取不同观测模式得到的数据，针对测井时采取不同观测模式得到的数据， PP 型核磁解型核磁解释软件有释软件有 33 种解释方法，以下是种解释方法，以下是 PP 型核磁测井仪的四种基本观测模式型核磁测井仪的四种基本观测模式数据对应解释软件中的方法：数据对应解释软件中的方法： 1.1. 单单 TWTW 单单 TETE 观测模式，对应观测模式，对应 PP 型核磁解释软件中的型核磁解释软件中的标准标准 T2T2 法法。。

2.2. 双双 TWTW 单单 TETE 观测模式，对应观测模式，对应 PP 型核磁解释软件中的型核磁解释软件中的双双 TWTW 法法（时域分析）。（时域分析）。

3.3. 双双 TETE 单单 TWTW 观测模式，对应观测模式，对应 PP 型核磁解释软件中的型核磁解释软件中的双双 TETE 法法（包括扩散增强法和移谱法）。（包括扩散增强法和移谱法）。

4.4. 双双 TETE 双双 TWTW 观测模式，先用观测模式，先用 PP 型核磁解释软件中的文件分离模型核磁解释软件中的文件分离模块对数据进行分离，得到单独的双块对数据进行分离，得到单独的双 TWTW 和双和双 TETE 数据，再用双数据，再用双 TWTW 法法或双或双 TETE 法进行解释。法进行解释。 PP 型核磁解释软件在打开以不同观测模式测井得到的数据时，自动型核磁解释软件在打开以不同观测模式测井得到的数据时，自动识别并装入相应的解释模块。识别并装入相应的解释模块。

简介简介


PP 型核磁测井方法的特点型核磁测井方法的特点常规测井受储层岩石成份的影响大，而核磁测井只探测流体，常规测井受储层岩石成份的影响大，而核磁测井只探测流体，

不受岩石成份的影响，因此在复杂岩性、低孔、低阻油气、稠不受岩石成份的影响，因此在复杂岩性、低孔、低阻油气、稠油储层、凝析油储层等地质条件下可采用核磁测井。油储层、凝析油储层等地质条件下可采用核磁测井。

与其它核磁测井方法相比，与其它核磁测井方法相比， PP 型核磁具有以下优点型核磁具有以下优点：：

除计算总孔隙度、有效孔隙度、毛管束缚水、泥质束缚水、渗除计算总孔隙度、有效孔隙度、毛管束缚水、泥质束缚水、渗透率之外，还可识别油、气、水并做定量计算。透率之外，还可识别油、气、水并做定量计算。与常规测井资料（常规孔隙度、电阻率资料）结合进行综合分与常规测井资料（常规孔隙度、电阻率资料）结合进行综合分析，提供原状地层含油饱和度析，提供原状地层含油饱和度 PP 型核磁测井在解谱之前，对原始回波串进行了多次迭加，很好型核磁测井在解谱之前，对原始回波串进行了多次迭加，很好

的消除了噪音的干扰，提高了解释精度的消除了噪音的干扰，提高了解释精度


常规测井、常规测井、 PP 型核磁单独处理、型核磁单独处理、 PP 型核型核磁与常规测井结合综合分析三者的解释体积模型磁与常规测井结合综合分析三者的解释体积模型

气气油油

气气油油可动水可动水毛管水毛管水泥质水泥质水固体骨架固体骨架

可动水可动水毛管水毛管水泥质水泥质水固体骨架固体骨架

原状地层体积模型

冲洗带体积模型

常规测井解释烃

地层总孔隙度

地层有效孔隙度

P 型核磁单独解释

核磁与常规结合解释烃


测前设计测前设计 PP 型核磁测井有大量的观测模式，每种模式都有其特定的适用范围，若使用型核磁测井有大量的观测模式，每种模式都有其特定的适用范围，若使用

不当，轻者会浪费测井时间，重者可能根本无法达到测井目的，获得的数据毫无不当，轻者会浪费测井时间，重者可能根本无法达到测井目的，获得的数据毫无价值，甚至产生误导。因此，为采集高精度的测井资料，重点突出我们所需要的价值，甚至产生误导。因此，为采集高精度的测井资料，重点突出我们所需要的参数信息，必须作好测前设计，测前设计可按以下三步进行参数信息，必须作好测前设计，测前设计可按以下三步进行 ::

1.1. 确定流体核磁特性确定流体核磁特性 (T1(T1 体积体积、、 T2T2 体积体积、、 D0D0 和和 HI)HI) 。。 2.2. 判断测量井段上期望的核磁响应判断测量井段上期望的核磁响应 (( 衰减谱、极化、视孔隙度衰减谱、极化、视孔隙度 )) 。。 3.3. 选择合适的观测模式。选择合适的观测模式。

PP 型核磁测井仪的四种基本观测模式及其测井目的：型核磁测井仪的四种基本观测模式及其测井目的：

1.1. 单单 TWTW 单单 TETE 观测模式，主要目的是计算总孔隙度、有效孔隙度、毛管束观测模式，主要目的是计算总孔隙度、有效孔隙度、毛管束缚水、泥质束缚水、渗透率。缚水、泥质束缚水、渗透率。

2.2. 双双 TWTW 单单 TETE 观测模式，主要目的是作油气识别与轻烃的定量分析。观测模式，主要目的是作油气识别与轻烃的定量分析。 3.3. 双双 TETE 单单 TWTW 观测模式，主要目的是中等粘度油、气体的检测和定量计算。观测模式，主要目的是中等粘度油、气体的检测和定量计算。 4.4. 双双 TETE 双双 TWTW 观测模式，在新探区和复杂情况条件下可选择这种观测模式。观测模式，在新探区和复杂情况条件下可选择这种观测模式。


测前设计软件处理界面测前设计软件处理界面


观测模式自动搜索观测模式自动搜索观测模式的选择是测前设计中最重要的工作，观测模式的选择是测前设计中最重要的工作， PP 型核磁测井仪有大量的观测型核磁测井仪有大量的观测

模式，在丰富了测井目的的同时，也给用户带来繁琐的选择工作。为此，我们的模式，在丰富了测井目的的同时，也给用户带来繁琐的选择工作。为此，我们的测前设计软件增加了观测模式自动搜索功能，可快速搜索到合适的观测模式。测前设计软件增加了观测模式自动搜索功能，可快速搜索到合适的观测模式。

自动搜索是在极化曲线图中进行的，自动搜索是在极化曲线图中进行的，图中弯曲的曲线是各种流体的极化曲线，图中弯曲的曲线是各种流体的极化曲线，两条粉红色的标尺是当前所选观测模式两条粉红色的标尺是当前所选观测模式的等待时间，标尺与极化曲线相交处所的等待时间，标尺与极化曲线相交处所绘制的直线便于用户观察各种流体在该绘制的直线便于用户观察各种流体在该等待时间下的极化程度。等待时间下的极化程度。

通过移动等待时间标尺，系统自动通过移动等待时间标尺，系统自动弹出模式搜索对话框，并装入少数几个弹出模式搜索对话框，并装入少数几个与图中等待时间相符的几个观测模式，与图中等待时间相符的几个观测模式，随着等待时间标尺的移动，装入的观测随着等待时间标尺的移动，装入的观测模式也不断刷新改变，将等待时间标尺模式也不断刷新改变，将等待时间标尺移动到合适的位置，再选择具体的观测移动到合适的位置，再选择具体的观测模式，观察模式，观察 T2T2 谱变化确定最后合适的谱变化确定最后合适的观测模式。观测模式。

选择工作是在少数几个观测模式之选择工作是在少数几个观测模式之间进行的，节省了选择观测模式的时间。间进行的，节省了选择观测模式的时间。


参数即改即绘，接受多种单位参数即改即绘，接受多种单位参数参数的输入，缺省参数自动计算的输入，缺省参数自动计算

在参数设置区域中，随着参在参数设置区域中，随着参数的修改，绘图区域的图形数的修改，绘图区域的图形会及时更新。会及时更新。

有的参数有多个单位，可直有的参数有多个单位，可直接输入现有的参数，程序会接输入现有的参数，程序会自动转换自动转换


测前设计软件的应用、对比测前设计软件的应用、对比

左上图是用哈里左上图是用哈里伯顿测前设计软件做的伯顿测前设计软件做的某井的测前设计，将该某井的测前设计，将该井的输入参数输入到我井的输入参数输入到我们的软件上运行们的软件上运行 (( 右下右下图图 )) ，得到的结果参数，得到的结果参数与他们得到的相同，极与他们得到的相同，极化曲线和化曲线和 T2T2 谱分布也谱分布也十分近似。十分近似。在具有哈里伯顿测在具有哈里伯顿测前设计软件功能的基础前设计软件功能的基础上，我们软件的模式自上，我们软件的模式自动搜索功能，可以提高动搜索功能，可以提高处理速度。处理速度。


PP 型核磁解释软件型核磁解释软件

原始的原始的 PP 型核磁测井数据是时间域的，时间域的资料处理，型核磁测井数据是时间域的，时间域的资料处理，首先对原始回波串做预处理并做多指数拟合，得到首先对原始回波串做预处理并做多指数拟合，得到 T2T2 谱、回波串谱、回波串的差（双的差（双 TWTW 数据）等等，若是双数据）等等，若是双 TWTW 数据，要做时域分析，再进数据，要做时域分析，再进入时深转换。若不是双入时深转换。若不是双 TWTW 数据数据 ,, 做过回波拟合后即做时深转换；做过回波拟合后即做时深转换；深度域的资料处理，首先做岩石物理计算，若是双深度域的资料处理，首先做岩石物理计算，若是双 TETE 数据，要做数据，要做扩散分析，之后是与常规测井资料结合进行综合分析。扩散分析，之后是与常规测井资料结合进行综合分析。

与同类软件相比，优势如下：与同类软件相比，优势如下：

数据文件类型自动识别数据文件类型自动识别双双 TWTW 双双 TETE 数据一次性提取数据一次性提取提供多种时域分析中流体核磁特性参数的确定方法提供多种时域分析中流体核磁特性参数的确定方法 PP 型核磁解释软件是解释处理与图版分析一体化软件型核磁解释软件是解释处理与图版分析一体化软件


双双 TWTW 双双 TETE 数据一次性提取数据一次性提取

当打开的文件为双当打开的文件为双 TW+TW+ 双双 TETE 数据文件时，程序只装入文件分离一个数据文件时，程序只装入文件分离一个解释模块，它的功能是从原文件中提取出单独的双解释模块，它的功能是从原文件中提取出单独的双 TWTW 或双或双 TETE 数据，根据数据，根据具体需求，可一次提取具体需求，可一次提取 44 个文件，提取出的文件均是正常的双个文件，提取出的文件均是正常的双 TWTW 、双、双 TETE数据文件，不需要其它解释模块再进行排序、整理。数据文件，不需要其它解释模块再进行排序、整理。

一次提取：一次提取：短回波间隔的双短回波间隔的双 TWTW 数数据据长等待时间的双长等待时间的双 TETE 数数据据长回波间隔的双长回波间隔的双 TWTW 数数据据短等待时间的双短等待时间的双 TETE 数数据据


提供多种时域分析中流体核提供多种时域分析中流体核磁特性参数的确定方法磁特性参数的确定方法

双双 TWTW 法中时域分析计算模块的主要输入参数是流体核磁特性参数，法中时域分析计算模块的主要输入参数是流体核磁特性参数，包括各种流体的包括各种流体的 T1T1 、、 T2T2 值和含氢指数，这些参数可以通过运行值和含氢指数，这些参数可以通过运行 T1T1 、、T2T2 搜索模块得到，还可通过理论公式计算得到。搜索模块得到，还可通过理论公式计算得到。


PP 型核磁解释软件是解释处型核磁解释软件是解释处理与图版分析一体化软件理与图版分析一体化软件

在在 PP 型核磁资料处理过程中，会调用一些图版做辅助分析，图版直接型核磁资料处理过程中，会调用一些图版做辅助分析，图版直接在解释程序中调用，图版分析得到的参数可直接写入井的层段参数中，无在解释程序中调用，图版分析得到的参数可直接写入井的层段参数中，无须手工输入。须手工输入。


双双 TWTW 法应用实例法应用实例左图为某井的时左图为某井的时

域分析成果图，第一道域分析成果图，第一道是解释结论，第二道是是解释结论，第二道是孔隙分布，第三道核磁孔隙分布，第三道核磁渗透率，第四道是以填渗透率，第四道是以填充方式显示的充方式显示的 AA 组组 T2T2谱，第五道是以图象方谱，第五道是以图象方式显示的差分谱，第六式显示的差分谱，第六道是时域分析结果。道是时域分析结果。

在在 18251825 米以上基米以上基本只含地层水，且地层本只含地层水，且地层水呈束缚状态，水呈束缚状态， 18251825米以下米以下 T2T2 谱明显变宽，谱明显变宽，差谱信号显示明显，差谱信号显示明显， 22 、、33 、、 44 、、 55 小层被解释小层被解释为油气同层。为油气同层。


双双 TWTW 法处理结果对比法处理结果对比对对同一口井的双同一口井的双 TWTW 核磁资料，分别用核磁资料，分别用 dd

pppp 软件和软件和 ForwardForward 软件处理，两个软件解释软件处理，两个软件解释结果十分接近。（成果图均用结果十分接近。（成果图均用 ForwandForwand 软件显软件显示）示）

ForwardForwarddppdpp


双双 TETE 法应用实例法应用实例

左图为某井左图为某井的扩散分析成果图，的扩散分析成果图，第一道是核磁渗透第一道是核磁渗透率，第二道是率，第二道是 BB 组组T2T2 谱分布图，第谱分布图，第三道是三道是 AA 组组 T2T2 谱谱分布图，第四道是分布图，第四道是相对渗透率和产水相对渗透率和产水率，第五道是含水率，第五道是含水饱和度，第六道是饱和度，第六道是流体孔隙分布。流体孔隙分布。


双双 TETE 法处理结果对比法处理结果对比对同一口井的双对同一口井的双 TETE 核磁资料，分别用核磁资料，分别用 dppdpp

软件和软件和 ForwardForward 软件处理，两个软件解释结果软件处理，两个软件解释结果十分接近。（成果图均用十分接近。（成果图均用 ForwandForwand 软件显示）软件显示）



核磁与常规测井资料结合分析应用实例核磁与常规测井资料结合分析应用实例

左图为某井左图为某井的核磁与常规测的核磁与常规测井资料结合分析井资料结合分析成果图，右边第成果图，右边第一道是单独的核一道是单独的核磁时域分析处理磁时域分析处理结果；第二道是结果；第二道是核磁与常规测井核磁与常规测井资料结合分析处资料结合分析处理结果，其解释理结果，其解释基础为双水模型。基础为双水模型。


结合分析处理结果对比结合分析处理结果对比


对同一口井的核磁资料，分别用对同一口井的核磁资料，分别用 dppdpp 软件软件和和 ForwardForward 软件处理，两个软件解释结果十分软件处理，两个软件解释结果十分接近。（成果图均用接近。（成果图均用 ForwandForwand 软件显示）软件显示）


总结总结

在保证与在保证与 dppdpp 软件处理结果基本一致的情况下，我软件处理结果基本一致的情况下，我们的软件增加了许多交互功能，如核磁解释软件实现了解释处们的软件增加了许多交互功能，如核磁解释软件实现了解释处理与图版分析一体化，测前设计软件的模式自动搜索功能等理与图版分析一体化，测前设计软件的模式自动搜索功能等 ,,因此因此 ,, 使用本软件很可靠、更方便、处理速度更快。使用本软件很可靠、更方便、处理速度更快。

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