收官之期 · 聚焦方法革新與認(rèn)知突破——第十三屆低場核磁共振技術(shù)與應(yīng)用研討會會議報告回顧（第四期）

隨著前三期報道的展開，我們見證了低場核磁共振技術(shù)的生命力，源于持續(xù)的方法革新與對微觀世界認(rèn)知的不斷深化。

本期作為系列收官之輯，我們將聚焦于前沿方法模型與核心機(jī)理認(rèn)知的突破。來自不同團(tuán)隊的學(xué)者將分享他們在超低滲儲層評價新模型、致密油復(fù)雜滲流機(jī)理揭示、流體精細(xì)識別以及三維成像算法優(yōu)化等方面的最新進(jìn)展。這些工作不僅推動了核磁共振技術(shù)本身的邊界，也為其解決更復(fù)雜的能源地質(zhì)難題提供了更銳利的“顯微鏡”與更精準(zhǔn)的“度量衡”。

現(xiàn)在，讓我們進(jìn)入最后一期的精彩內(nèi)容，共同領(lǐng)略低場核磁共振技術(shù)在方法創(chuàng)新與機(jī)理探索前沿的深度與活力。

葛新民 中國石油大學(xué)（華東）教授

《超壓低滲儲層核磁共振新束縛水模型及應(yīng)用》

在超低滲儲層的測井評價與開發(fā)中，如何精確刻畫水相賦存狀態(tài)并預(yù)測出水風(fēng)險，是長期存在的技術(shù)瓶頸。在本次研討會上，中國石油大學(xué)（華東）葛新民教授深入剖析了傳統(tǒng)評價模型的不足，并系統(tǒng)介紹了一項創(chuàng)新成果——適用于超壓低滲儲層的核磁共振新束縛水模型及應(yīng)用體系。

報告指出，傳統(tǒng)核磁共振“截止值”模型及常規(guī)實驗室方法（如壓汞法、離心法）在超低滲儲層中面臨嚴(yán)重失效。基于大量實驗，葛教授團(tuán)隊提出了全新的水相狀態(tài)劃分理念與關(guān)鍵參數(shù)：

臨界注入水飽和度：壓力極小時流體可自流流動對應(yīng)的最高含水飽和度，是判斷儲層是否具備顯著出水潛力的核心門檻。

極限注入水飽和度：理論上的最小滲流含水飽和度，含水低于此值則儲層基本不出水，用于判斷產(chǎn)能下限。

滲流式注水飽和度：對滲透能力產(chǎn)生實質(zhì)性貢獻(xiàn)的最小含水飽和度，建立了與孔隙結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計關(guān)系模型。

這些參數(shù)共同構(gòu)成了一個超越簡單“可動/束縛”二分法的、多尺度、與滲流能力動態(tài)關(guān)聯(lián)的飽和度評價新框架。

新模型的強(qiáng)大生命力在現(xiàn)場得到了驗證。在南海某井的實際應(yīng)用中，該模型成功揭示了傳統(tǒng)解釋的盲區(qū)：

對于含氣飽和度低于臨界值與滲流式注水飽和度的層段，模型準(zhǔn)確預(yù)測了其極低的出水風(fēng)險，與測試結(jié)果吻合。

對于中部某層段，模型根據(jù)其高于臨界值的含水飽和度，精準(zhǔn)預(yù)警了高出水風(fēng)險，后續(xù)測試證實該區(qū)域存在嚴(yán)重水侵，避免了開發(fā)失誤。

這一成果將核磁共振數(shù)據(jù)的解釋從靜態(tài)的孔隙結(jié)構(gòu)分析，推進(jìn)到了動態(tài)的滲流能力預(yù)測與開發(fā)風(fēng)險預(yù)警層面，顯著提升了測井解釋與開發(fā)方案制定的匹配度和可靠性。

葛新民教授團(tuán)隊的研究表明，通過深化對微觀水相行為機(jī)理的認(rèn)識并建立與之匹配的精細(xì)模型，低場核磁共振技術(shù)在復(fù)雜儲層評價中正展現(xiàn)出前所未有的深度與實用價值。

楊柳 中國礦業(yè)大學(xué)（北京） 副教授

《核磁共振在致密油“壓驅(qū)滲”機(jī)理中的應(yīng)用進(jìn)展》

在致密油藏的高效開發(fā)中，“壓驅(qū)滲”技術(shù)（壓裂、驅(qū)替、滲吸協(xié)同）是核心方向。中國礦業(yè)大學(xué)（北京）楊柳副教授在本次研討會上系統(tǒng)介紹了其團(tuán)隊如何將在線低場核磁共振技術(shù)作為“可視化”利器，貫穿于致密油“壓驅(qū)滲”機(jī)理研究的全流程，并分享了從微觀機(jī)理到現(xiàn)場應(yīng)用的系列進(jìn)展。

報告指出，在線核磁設(shè)備已成為該團(tuán)隊不可或缺的基礎(chǔ)工具，實現(xiàn)了從巖心原始狀態(tài)、壓裂改造到驅(qū)替滲流全過程的流體動態(tài)監(jiān)測。這使其超越了傳統(tǒng)靜態(tài)表征，能夠實時、原位地揭示微觀機(jī)理。

通過一系列精巧的實驗設(shè)計，團(tuán)隊取得了多項關(guān)鍵認(rèn)識：

明晰滲吸與驅(qū)替的差異：核磁信號清晰顯示，自發(fā)滲吸過程中水優(yōu)先進(jìn)入小孔隙驅(qū)油，而水驅(qū)主要動用的是大孔隙中的油。這為優(yōu)化注采方式提供了直接依據(jù)。

量化壓力與動油關(guān)系：通過多級加壓驅(qū)替實驗，構(gòu)建了壓力與可動油比例的定量圖版，證實壓力越高，激活的可動油比例越高，直觀指導(dǎo)了合理生產(chǎn)壓差的制定。

可視化壓裂與裂縫調(diào)控效果：在模擬壓裂的全過程實驗中，核磁實時監(jiān)測到每一次壓力提升都“階梯式”地激活了新區(qū)域的原油。團(tuán)隊通過調(diào)控軸壓與圍壓，成功實現(xiàn)了對裂縫方向（水平或垂直） 的控制，并觀測到不同縫網(wǎng)對驅(qū)替路徑與效率的顯著影響。

探索脈沖擾動新機(jī)制：引入脈沖壓驅(qū)技術(shù)，發(fā)現(xiàn)脈沖擾動能有效促進(jìn)殘余油啟動，提升驅(qū)替效果，為現(xiàn)場工藝優(yōu)化提供了新思路。

基于扎實的機(jī)理認(rèn)識，該技術(shù)在現(xiàn)場應(yīng)用中取得了明確效果。在老區(qū)，通過實施壓驅(qū)滲技術(shù)成功恢復(fù)了低產(chǎn)區(qū)塊的產(chǎn)量；在新區(qū)，采用超前注水與壓裂結(jié)合的模式，整體提升了地層能量，實現(xiàn)了多口氣井的自噴高產(chǎn)，驗證了“壓驅(qū)滲”技術(shù)體系的可行性。

楊柳副教授團(tuán)隊的工作表明，低場核磁共振技術(shù)已深度融入油氣開發(fā)基礎(chǔ)研究，成為連接微觀機(jī)理與宏觀工藝、驅(qū)動非常規(guī)油氣開采技術(shù)升級的關(guān)鍵支撐。

李子爍 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）博士

《非常規(guī)儲層流體賦存狀態(tài)的T1-T2加權(quán)質(zhì)心分析方法》

針對非常規(guī)儲層中復(fù)雜孔隙內(nèi)流體動態(tài)難以量化表征的難題，李子爍博士在報告中提出了一種創(chuàng)新的T1-T2二維核磁共振數(shù)據(jù)加權(quán)質(zhì)心分析方法。該方法通過將多維圖譜信息凝練為具有明確物理意義的“質(zhì)心點”，顯著提升了流體運移過程分析的直觀性與定量對比能力。

傳統(tǒng)二維核磁共振技術(shù)雖信息豐富，但面臨水-油信號重疊、缺乏統(tǒng)一量化指標(biāo)等瓶頸。本研究借鑒物理學(xué)中的“質(zhì)心”概念，以信號強(qiáng)度為權(quán)重，計算出代表整體流體弛豫特征的加權(quán)質(zhì)心坐標(biāo)，并引入與平均孔徑相關(guān)的平均弛豫時間參數(shù)，從而將復(fù)雜的二維圖譜轉(zhuǎn)化為可用于高效對比的量化指標(biāo)。

通過對頁巖、砂巖和煤樣進(jìn)行滲吸實驗與動態(tài)監(jiān)測，新方法清晰地揭示了三類儲層截然不同的流體賦存與運移規(guī)律。該分析方法不僅能有效區(qū)分不同孔隙系統(tǒng)中流體的分布偏好，其衍生的質(zhì)心軌跡、P?/P?比值等參數(shù)，更成為動態(tài)量化潤濕性、連通性及滲吸動力學(xué)的有力工具。這為深入理解非常規(guī)儲層“注不進(jìn)、采不出”的微觀機(jī)理，以及優(yōu)化開發(fā)策略提供了全新的數(shù)據(jù)洞察視角。

李子爍博士的研究表明，通過數(shù)學(xué)方法的創(chuàng)新，可以充分挖掘二維核磁共振技術(shù)的潛力，推動非常規(guī)油氣儲層評價從定性描述向定量表征邁進(jìn)。

李博 成都理工大學(xué)/中國地質(zhì)大學(xué)（北京）博士

《融合圖像差值與深度卷積生成對抗網(wǎng)絡(luò)的巖心核磁共振三維成像方法》

在巖心分析領(lǐng)域，實現(xiàn)高精度、高保真的三維成像是精細(xì)刻畫孔隙結(jié)構(gòu)與流體分布的關(guān)鍵。李博博士在報告中介紹了一種融合圖像線性差值與深度卷積生成對抗網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新三維成像方法，顯著提升了核磁共振成像的重建精度與應(yīng)用價值。

研究從兩個層面系統(tǒng)推進(jìn)：

數(shù)字模擬優(yōu)化參數(shù)：通過構(gòu)建三維巖石孔隙模型進(jìn)行全流程信號模擬，明確了獲得高質(zhì)量圖像的最優(yōu)參數(shù)組合，如信噪比需高于30、層厚宜為2-4毫米等，為實驗設(shè)計提供了可靠理論依據(jù)。

算法創(chuàng)新提升精度：針對傳統(tǒng)三維重建方法的不足，提出了融合圖像差值與深度卷積生成對抗網(wǎng)絡(luò)的新方法。該方法通過生成器與判別器的對抗訓(xùn)練，在結(jié)構(gòu)保真度上顯著優(yōu)于傳統(tǒng)插值法和直接對抗網(wǎng)絡(luò)法，實現(xiàn)了更精確的三維重建。

該技術(shù)成功應(yīng)用于不同類型巖心的流體分布可視化分析：

超低滲與低滲巖心：成像結(jié)果顯示其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水驅(qū)推進(jìn)能力弱，氣體驅(qū)替效果有限，表明原油賦存度高但難以動用。

中高滲巖心：孔隙連通性好，水流易形成有效驅(qū)替通道，驅(qū)油效率顯著更高。

新方法能清晰呈現(xiàn)巖心內(nèi)部的非均質(zhì)性，并在不同壓力條件下觀測流體動態(tài)，為揭示微觀滲流機(jī)制、指導(dǎo)油氣開采優(yōu)化提供了強(qiáng)有力的可視化工具。

隨著本期四篇報告的回顧，本屆研討會系列報道圓滿落下帷幕。從儲層精細(xì)評價的新模型，到滲流機(jī)理的原位可視化；從復(fù)雜流體信息的智能提取，到微觀結(jié)構(gòu)的三維高清重建，我們清晰地看到：低場核磁共振技術(shù)正沿著“方法創(chuàng)新-機(jī)理深化-應(yīng)用拓展”的路徑持續(xù)進(jìn)化。

這些前沿工作共同指向一個核心——通過提供更精準(zhǔn)的分析技術(shù)，將地下儲層中復(fù)雜的孔隙結(jié)構(gòu)、流體行為與滲流過程，轉(zhuǎn)化為可量化、可預(yù)測、可優(yōu)化的科學(xué)認(rèn)知與工程參數(shù)。這不僅是儀器技術(shù)的勝利，更是多學(xué)科交叉融合、致力于解決國家能源領(lǐng)域關(guān)鍵共性問題的生動體現(xiàn)。

技術(shù)的生命力在于應(yīng)用，思想的活力源于交流。本次研討會匯集的思想火花與創(chuàng)新成果，必將為低場核磁共振技術(shù)開啟新的篇章，為保障國家能源安全與推動行業(yè)科技進(jìn)步注入更強(qiáng)的動力。