3.Ядерно-магнітні властивості гірських порід

3.Визначення пористості гірських порід методом ямр?

Коефіцієнт ефективної пористості розраховується за формлою:

Кп.еф = Кп (1 – Кв.зв)

Визначення величини Кп.еф за даними метода ЯМК пов’язано з регістрацією сигналів вільної прецесії (СВП). Для кількісної інтерпретації даних ЯМК визначають індекс вільного флюїд (ІВФ) (ИФС – рос.), який близький до величини Кп.еф.гр.. До колекторів відносять всі пласти, для яких значення ІФВ вище ніж рівень завади (1 – 3 %).

Для водонасиченого колектора :

Кп.еф = Кп.еф.гр = ІФВ

Для газоносного колектора :

Кп.еф = ІФВ. + Кг.з×Кп

Де Кг.з - коефіцієнт залишкової газонасиченості в зоні дослідження (в промитій зоні).

Для нафтоносного колектора:

Кп.еф = ІФВ + Кн.з × Кп×(1 – ІВА)

Де Кн.з – коефіцієнт залишкової нафтонасиченості в зоні досліджень;

ІВА –індекс зниження амплітуди, дорівнює відношенню сигналів від нафти до води.

Використання метода ЯМК для визначення пористості обмежено так як потрібно виконувати такі умови: не обсаджена свердловина; глинистий розчин на водній основі; малий вміст заліза у породах.

4.Визначення водонасичення гірських порід методом ямр?

Повна вологоємність породи крім вказаних чинників може залежати від вмісту нафти або газу у поровому просторі. В цьому випадку порода характеризується залишковою водонасиченістю. Коефіцієнта залишкової водонасиченості К_в.з визначається співвідношенням:

де V_в.з – об’єм залишкової води; V_пор – об’єм пор. Залишкова водонасиченість поділяється на зв’язану і вільну воду.

В практиці лабораторних досліджень керну використовують такий способів визначення К_в.з,

спосіб, до якого відноситься група методів, які основані на моделюванні залишкової води у зразках. Зразки при підготовці моделі обов’язково екстрагуються від залишків нафто продуктів і солей. На підготовленому зразку визначається залишкова водонасиченість методами капілярного витіснення центрифугування, вологоємких середовищ і методом ядерно-магнітного резонанса.

5.Параметри, що характеризують ядерно-магнітні процеси

Ядерний магнітний резонанс виникає за рахунок магнітних властивостей ядер. Ядра, які мають відмінний від нуля спін I, мають також пропорційний до нього магнітний момент.

,

де   — це гіромагнітне співвідношення ядра. При накладанні зовнішнього статичного магнітного поля B₀ енергія взаємодії ядерних магнітних моментів з полем

матиме лише дискретні значення. Це пов'язано з тим, що проекція спіну на вибраний напрямок у просторі (в даному випадку напрямок поля B₀) може приймати лише дискретні значення. В термодинамічній рівновазі заселеність енергетичних рівнів буде різною і визначатиметься згідно з розподілом Больцмана. В результаті система ядер, поміщена в статичне магнітне поле, отримує здатність до резонансного поглинання електромагнітних хвильрадіочастотного діапазону при переходах між енергетичними рівнями. Циклічна частота хвиль  , що поглинаються, пов'язана з різницею енергій між рівніями   відомим співвідношенням із квантової механіки

.

Магнітні властивості гірських порід визначаються наявністю в них феромагнітних мінералів – магнетиту та титаномагнетиту. У залежності від зміни величин  і  мінерали та гірські породи можуть бути розділені на діамагнетики (<0, <1), парамагнетики (>0, >1) і феромагнетики (>0, >>1).

Діамагнетиками, тобто з відємними значеннями χ є вода, нафта, інертні гази, ряд металів (вісмут, галій, мідь, сірка, золото, свинець, ртуть), багато продоутворюючих мінералів ( польові шпати, кварц, плагіоклази, кальцит, ангідрит,сільвін гіпс).

Парамагнетики характеризуються також додатніми значеннями χ але дуже малиі значення ( міліонні долі). Парамагнетиками є більшість осадових порід а також мінерали рутил. Доломіт, магнезит, шпінель, мусковіт.

Фероманетики характеризуються дуже великими додатніми значеннями χ. (магнетит та титаномагнетит). До них відносяться часто метаморфічні та магматичні породи. Феромагнетики можуть стати парамагнетиками, якщо їх нагріти вище точки Кюрі.

Магнітні властивості гірських порід визначаються також наявністю в них хімічних елементів, ядра яких володіють гіромагнітним моментом - Спіном, який звязаний з напруженості зовнішнього поля Н за формулою

ί = ω/Н (3.9)

де ω - Ларморова частота.

Намагнічення у магнітному полі характеризується кривою намагнічення:

Ј = f (Н) (3.10)

Ця крива буде різна у пара і феромагнетиків (див криву гістерезисну)

Нормальна намагніченність виникає при положенні постійнодіючого магнітного поля на породу при температурі 20^о С і тиску 0, 1 Мпа.

Ідеальна намагніченність виникає при спільній дії постійного і залишкового магнітного поля.

Термонамагніченність характерна для порід нагрітих до точки Кюрі та охолоджених до до нормальних температур у постійному магнітному полі.