在當今(jin)全球能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)持(chi)續(xu)增(zeng)長的(de)背景(jing)下(xia)，如何(he)從(cong)現(xian)有(you)油氣(qi)藏(zang)中(zhong)提(ti)高采(cai)收(shou)率(lv) 已成(cheng)為石(shi)油工(gong)業(ye)的(de)核(he)心課題(ti)。其(qi)中(zhong)，水力壓裂技(ji)術作(zuo)為壹(yi)項革命(ming)性(xing)的(de)儲層(ceng)改(gai)造手段(duan)，扮演著(zhe)至(zhi)關重要(yao)的(de)角(jiao)色(se)。而為(wei)了精(jing)準(zhun)評(ping)估(gu)其(qi)效(xiao)果(guo)，低場核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術正成為指(zhi)導壓(ya)裂優化、解鎖(suo)更(geng)多(duo)油氣(qi)資源(yuan)的(de)關鍵(jian)。

水力壓裂：撬開地層(ceng)，釋(shi)放產(chan)能(neng)的(de)關鍵(jian)技(ji)術

水力壓裂的(de)基本原(yuan)理是(shi)通過向地(di)下(xia)深(shen)部(bu)儲層(ceng)註(zhu)入(ru)高壓壓(ya)裂液，利用其(qi)產(chan)生(sheng)的(de)巨(ju)大壓力克服(fu)巖(yan)石(shi)的(de)天然應力，從(cong)而在儲層(ceng)中人為地造縫，並撐(cheng)開原(yuan)有(you)的(de)微小(xiao)裂縫。這個(ge)過程能(neng)夠有(you)效(xiao)地(di)擴大(da)地(di)層(ceng)孔隙度(du)，形(xing)成高導流(liu)能(neng)力的(de)復雜(za)裂縫網(wang)絡(luo)，為油氣(qi)從(cong)致密的(de)巖石(shi)基(ji)質(zhi)流(liu)向生(sheng)產(chan)井(jing)筒(tong)建(jian)立起壹(yi)條“高速公路(lu)"。

其重(zhong)要(yao)性不(bu)言(yan)而喻。尤其對於(yu)頁(ye)巖氣(qi)、致(zhi)密油等非(fei)常規(gui)資源(yuan)，儲層(ceng)巖石(shi)致(zhi)密、滲(shen)透(tou)率(lv)極低(di)，常規(gui)開采(cai)方(fang)式(shi)幾乎無法(fa)經濟(ji)有(you)效(xiao)地(di)開采(cai)。水力壓裂技(ji)術通過大規(gui)模(mo)造縫，極(ji)大地改(gai)善(shan)了儲層(ceng)的(de)滲(shen)流能(neng)力，是(shi)實現(xian)這些(xie)資源(yuan)商(shang)業(ye)化(hua)開發的(de)核(he)心。因(yin)此，優(you)化水力壓裂作(zuo)業(ye)，促(cu)使裂縫發育更(geng)充分(fen)、更(geng)符(fu)合(he)地(di)質(zhi)特征(zheng)，是(shi)提(ti)高采(cai)收(shou)率(lv)的(de)直接途徑。

壓(ya)裂效果評(ping)估(gu)的(de)挑戰(zhan)與傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)的(de)局限

然而，水力壓裂是(shi)壹(yi)個“看不(bu)見"的(de)地下(xia)過程。我(wo)們(men)如(ru)何(he)知道壓裂液在何(he)處(chu)造出了裂縫？形(xing)成的(de)裂縫形(xing)態如(ru)何(he)？裂縫發育的(de)範圍是(shi)否有(you)效(xiao)連通了富含(han)油氣(qi)的(de)孔隙？傳(chuan)統(tong)的(de)評估(gu)方(fang)法(fa)存(cun)在明顯的(de)局限性(xing)：

破壞(huai)性：巖心分析(xi)需要(yao)取芯，成本高昂且(qie)無(wu)法(fa)代(dai)表整(zheng)個儲層(ceng)。

間(jian)接(jie)性(xing)：測井解釋(shi)基(ji)於(yu)物(wu)理模(mo)型(xing)和經驗(yan)公(gong)式(shi)，存(cun)在多(duo)解性(xing)。

宏(hong)觀性：產(chan)能(neng)試井(jing)只(zhi)能(neng)給出(chu)井(jing)筒周圍儲層(ceng)的(de)整體(ti)平均(jun)參(can)數(shu)，無法(fa)揭示微觀的(de)孔隙和裂縫變化(hua)。

這些(xie)局限(xian)使(shi)得(de)工(gong)程(cheng)師(shi)難(nan)以(yi)精(jing)確(que)量化(hua)壓(ya)裂的(de)真(zhen)實效果(guo)，從(cong)而制(zhi)約了壓裂方案的(de)進壹(yi)步優(you)化(hua)。

低(di)場核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術：洞見(jian)微觀世(shi)界的(de)“透(tou)視(shi)眼"

正(zheng)是(shi)在這壹(yi)背景(jing)下(xia)，低場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術脫穎而出(chu)，為(wei)水力壓裂效果評(ping)估(gu)提(ti)供(gong)了壹(yi)種革(ge)命(ming)性(xing)的(de)解決(jue)方(fang)案。

1. 技(ji)術原(yuan)理簡(jian)介(jie)

低(di)場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術基於(yu)原(yuan)子核(he)（主(zhu)要(yao)是(shi)氫核(he)）在外(wai)加磁場中(zhong)的(de)弛豫(yu)特性(xing)。巖石(shi)孔(kong)隙流(liu)體(ti)中的(de)氫核(he)在不(bu)同大小(xiao)的(de)孔隙和裂縫中，其(qi)弛豫(yu)時(shi)間(jian)（T₂譜(pu)）是(shi)不(bu)同的(de)。大孔隙或(huo)裂縫中的(de)流體(ti)弛豫(yu)時(shi)間(jian)較(jiao)長，而小(xiao)孔(kong)隙中(zhong)的(de)流體(ti)弛豫(yu)時(shi)間(jian)較(jiao)短(duan)。通過測量巖(yan)樣或(huo)巖(yan)心在壓裂前後T₂譜(pu)的(de)變化，就可以(yi)直觀地“看到(dao)"孔隙結(jie)構的(de)改(gai)變。

2. 在水力壓裂效果評(ping)估(gu)中(zhong)的(de)核(he)心應用(yong)

在線(xian)評價造縫效(xiao)果：通過對壓(ya)裂前後的(de)巖樣進行(xing)核(he)磁(ci)掃(sao)描(miao)，可以(yi)清(qing)晰(xi)地(di)觀察到(dao)T2譜信號(hao)在長弛豫(yu)組(zu)分(fen)（代(dai)表大(da)孔隙和裂縫）的(de)顯著增(zeng)強(qiang)。這(zhe)直接證(zheng)明了水力壓裂成功造縫，並定(ding)量地(di)給出了新增裂縫孔隙度(du)的(de)體(ti)積，實現(xian)了對造縫效(xiao)果的(de)精(jing)準(zhun)、在線(xian)評價。

表征滲(shen)流機(ji)制，指(zhi)導(dao)技(ji)術優化：核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)不(bu)僅能(neng)看“有(you)沒(mei)有(you)縫(feng)"，更(geng)能(neng)分析(xi)“流體(ti)怎麽流"。通過核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)可動(dong)流(liu)體(ti)分析(xi)為理(li)解壓(ya)裂後的(de)復雜(za)滲(shen)流機(ji)制提(ti)供(gong)了關鍵(jian)依(yi)據(ju)，從(cong)而可以(yi)指導(dao)工(gong)程(cheng)師(shi)調(tiao)整壓裂液配方(fang)、施工(gong)壓(ya)力和排量(liang)，以(yi)形(xing)成更(geng)有(you)利於(yu)提(ti)高采(cai)收(shou)率(lv)的(de)裂縫網(wang)絡(luo)，促(cu)進裂縫發育最(zui)-優(you)化(hua)。

水力壓裂結(jie)果

水力壓裂過程中(zhong)含水量的(de)變化

低(di)場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)與(yu)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)的(de)對比優(you)勢(shi)

無(wu)損檢(jian)測：對巖(yan)樣無(wu)任(ren)何(he)破壞(huai)，同壹(yi)塊樣(yang)品可反(fan)復測量，便於(yu)進行(xing)動(dong)態過程模(mo)擬（如(ru)壓(ya)裂前後對(dui)比）。

快速直觀：測量速度(du)快，能(neng)快速獲得(de)全(quan)孔徑分(fen)布(bu)的(de)連續(xu)信息(xi)，結(jie)果以(yi)T2譜圖(tu)形(xing)式呈(cheng)現(xian)，非(fei)常直觀。

信息(xi)全(quan)面：不(bu)僅能(neng)獲得(de)孔(kong)隙度(du)，還(hai)能(neng)精(jing)確(que)區分(fen)束縛(fu)流體(ti)和可動(dong)流(liu)體(ti)孔隙度(du)，直接評價儲層(ceng)的(de)滲(shen)流能(neng)力，這是(shi)傳(chuan)統(tong)方(fang)法(fa)無(wu)法(fa)-比(bi)擬的(de)。

微觀精(jing)準(zhun)：能(neng)夠從(cong)微觀尺度(du)上揭示孔隙和裂縫的(de)結(jie)構變(bian)化，為(wei)宏觀的(de)產(chan)能(neng)預(yu)測提(ti)供(gong)堅(jian)實的(de)科學基(ji)礎。

綜上所(suo)述，水力壓裂是(shi)打(da)開非(fei)常規(gui)油氣(qi)藏(zang)寶(bao)藏(zang)的(de)“鑰(yao)匙(chi)"，而低(di)場(chang)核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術 則(ze)是(shi)檢(jian)驗這(zhe)把(ba)鑰(yao)匙(chi)是(shi)否鋒(feng)利、開鎖路徑(jing)是(shi)否正(zheng)確(que)的(de)“科學之(zhi)眼(yan)"。它(ta)將過去“黑(hei)箱(xiang)"般的(de)地下(xia)壓裂過程變(bian)得(de)透(tou)明化和可量(liang)化(hua)，通過對造縫效(xiao)果的(de)精(jing)確(que)認知(zhi)和對(dui)滲(shen)流機(ji)制的(de)深(shen)刻(ke)理解，有(you)力地指(zhi)導(dao)了水力壓裂技(ji)術的(de)持續(xu)優(you)化，最(zui)終(zhong)為實現(xian)油氣(qi)資源(yuan)提(ti)高采(cai)收(shou)率(lv)的(de)目標提(ti)供(gong)了強(qiang)有(you)力的(de)技(ji)術支(zhi)撐(cheng)。隨(sui)著(zhe)技(ji)術的(de)不(bu)斷(duan)進步，兩(liang)者的(de)深(shen)度(du)融合必將為全球能(neng)源(yuan)行(xing)業(ye)帶(dai)來更大的(de)價值與突(tu)破。