引(yin)言(yan)：古老巖(yan)層中(zhong)的微(wei)觀(guan)迷宮(gong)
想(xiang)象(xiang)壹下，在(zai)數千(qian)米(mi)深(shen)的古老巖(yan)層中(zhong)，隱(yin)藏(zang)著如(ru)同(tong)微(wei)觀(guan)迷宮(gong)般的孔隙(xi)網絡(luo)，其(qi)中蘊(yun)藏(zang)著現代工(gong)業的血液——石(shi)油(you)與(yu)天然(ran)氣。這些(xie)寶貴資(zi)源的“家"究竟(jing)有(you)多大(da)（孔隙(xi)度）？內部結構(gou)是否(fou)四(si)通(tong)八(ba)達(da)（孔隙(xi)結構(gou)）？裏(li)面(mian)儲存(cun)了(le)多(duo)少油(you)氣（油(you)氣含(han)量、含(han)油飽(bao)和(he)度）？它們(men)是以(yi)自由狀態流(liu)動，還是被(bei)牢(lao)牢吸附(fu)在(zai)巖(yan)石表(biao)面(mian)（賦存(cun)狀(zhuang)態(tai)）？對(dui)這些(xie)問(wen)題的精確回(hui)答(da)，直接關乎勘探(tan)成(cheng)敗(bai)與(yu)開(kai)采效益。尤其(qi)對於(yu)像(xiang)煤(mei)巖(yan)氣、煤(mei)巖(yan)油這類賦(fu)存(cun)機制(zhi)復(fu)雜的非常規(gui)資(zi)源，傳統(tong)評(ping)價方法(fa)常(chang)常力不從心(xin)。今天，壹種名(ming)為(wei)低(di)場核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術的“微(wei)觀(guan)偵-探(tan)"正(zheng)在(zai)改變遊戲規(gui)則(ze)，為(wei)我(wo)們(men)提供(gong)前(qian)所-未(wei)有(you)的洞察(cha)力。

背景(jing)：儲層評價——從(cong)宏(hong)觀(guan)估算到(dao)微(wei)觀(guan)定(ding)量

儲(chu)層(ceng)評(ping)價是油(you)氣勘探(tan)開(kai)發的基石。過(guo)去，工(gong)程師(shi)們(men)主要(yao)通(tong)過(guo)測(ce)井(jing)曲(qu)線(xian)和(he)有(you)限的巖(yan)心(xin)實(shi)驗，結合(he)經驗公(gong)式來(lai)推(tui)算儲(chu)層(ceng)性(xing)質(zhi)。然(ran)而(er)，地(di)下儲(chu)層(ceng)，尤其(qi)是頁(ye)巖(yan)、致密砂巖(yan)、煤(mei)層(ceng)等(deng)非(fei)常規(gui)儲(chu)層(ceng)，其(qi)孔隙(xi)尺度可從納(na)米(mi)級(ji)延伸(shen)至(zhi)微(wei)米(mi)級(ji)，流體賦存(cun)狀(zhuang)態(tai)復(fu)雜（既有(you)自由流體，也(ye)有(you)吸附(fu)態流(liu)體）。煤(mei)巖(yan)氣主要(yao)吸(xi)附在(zai)煤(mei)基質微(wei)孔表(biao)面(mian)，煤(mei)巖(yan)油的流動則受極(ji)其(qi)狹小的孔隙(xi)喉(hou)道(dao)控(kong)制(zhi)。傳(chuan)統(tong)的含(han)油飽(bao)和(he)度估算和(he)孔隙(xi)結構(gou)描(miao)述方法(fa)，在(zai)面(mian)對這些(xie)微(wei)觀(guan)、多尺度的挑戰(zhan)時(shi)，往往顯得(de)“模(mo)糊(hu)"且(qie)具有(you)破(po)壞(huai)性(xing)。

傳(chuan)統(tong)方法(fa)的局(ju)限性(xing)：間接、有(you)損與(yu)尺度缺失

巖(yan)心(xin)常規(gui)分析(xi)（如壓(ya)汞法(fa)、氣體吸附法）：

缺(que)點(dian)：屬(shu)於(yu)有(you)損檢測(ce)。壓(ya)汞法(fa)需(xu)要使用(yong)高壓(ya)將(jiang)汞強(qiang)制(zhi)壓(ya)入(ru)孔隙(xi)，會(hui)破(po)壞(huai)脆弱的孔隙(xi)結構(gou)，且(qie)汞無(wu)法(fa)進(jin)入(ru)全潤濕(shi)的微(wei)小孔隙(xi)，對(dui)賦(fu)存(cun)狀(zhuang)態(tai)判(pan)斷(duan)有(you)限。氣體吸附法雖(sui)能(neng)測(ce)量(liang)納(na)米(mi)孔，但(dan)過(guo)程繁(fan)瑣耗(hao)時(shi)，且(qie)無(wu)法(fa)區(qu)分孔隙(xi)中(zhong)的流體類型(xing)。

痛(tong)點：無(wu)法(fa)獲(huo)知(zhi)原始(shi)狀態(tai)下流體的實(shi)際分布和(he)飽和(he)度，實(shi)驗後(hou)巖(yan)樣無(wu)法(fa)用(yong)於(yu)其(qi)他研究。

常規(gui)測(ce)井(jing)技(ji)術：

缺點：響(xiang)應(ying)值(zhi)受多(duo)種(zhong)因(yin)素（巖(yan)石礦(kuang)物(wu)、地(di)層水、泥漿等(deng)）影(ying)響，是間接測(ce)量(liang)。對(dui)於(yu)復雜孔隙(xi)結構(gou)和(he)混(hun)合賦(fu)存(cun)狀(zhuang)態(tai)的解釋存(cun)在(zai)多解性(xing)，計(ji)算含(han)油飽(bao)和(he)度和(he)油氣含(han)量的精度在(zai)非常(chang)規(gui)儲(chu)層(ceng)中常(chang)大(da)打(da)折(zhe)扣。

痛(tong)點：難(nan)以精(jing)確刻(ke)畫(hua)孔徑分布及(ji)識(shi)別(bie)吸(xi)附(fu)氣與(yu)遊(you)離氣的比例。

離心(xin)法與(yu)滲(shen)吸(xi)法(fa)：

缺點：主要(yao)用(yong)於(yu)確定(ding)毛管(guan)壓(ya)力曲線(xian)，過(guo)程緩(huan)慢(man)，且(qie)只能提(ti)供(gong)宏(hong)觀(guan)平均信息，無(wu)法(fa)直(zhi)觀(guan)呈現流體在(zai)孔隙(xi)空間內的微(wei)觀(guan)分布與(yu)動態變化。

這些(xie)傳(chuan)統方法(fa)的共(gong)同(tong)短板(ban)，呼喚(huan)壹種能夠無(wu)損、快速(su)、定(ding)量刻(ke)畫(hua)巖(yan)石內(nei)部(bu)流(liu)體信息的技(ji)術。

低場核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術原理(li)：聆聽(ting)氫(qing)原子的“共(gong)鳴"

低場核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術的核心(xin)，是探(tan)測(ce)巖(yan)石孔隙(xi)流(liu)體中氫(qing)原子核（¹H）的磁(ci)性(xing)。其(qi)基本原理(li)可(ke)通俗(su)理(li)解為(wei)“聆聽(ting)水與(yu)油(you)中(zhong)氫(qing)原子的自旋共(gong)鳴"：

與(yu)孔隙(xi)結構(gou)的關聯：在(zai)巖(yan)石孔隙(xi)中(zhong)，流(liu)體氫(qing)原子的弛豫速(su)度極快，因為(wei)它受到(dao)兩(liang)個(ge)關鍵作用(yong)：

通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)和(he)分析(xi)巖(yan)石樣(yang)本的核磁(ci)共(gong)振(zhen)T₂弛(chi)豫(yu)時(shi)間譜，我們(men)可以(yi)：

識(shi)別(bie)流(liu)體類型(xing)：不同流體（油、水、氣）的氫(qing)原子弛豫特性(xing)不同，結合(he)適(shi)當(dang)的實(shi)驗方法(fa)可(ke)以區(qu)分它們(men)。

反映(ying)孔徑分布：T₂時(shi)間與(yu)孔徑大(da)小成(cheng)正(zheng)比。長T₂對應(ying)大(da)孔隙(xi)或(huo)裂(lie)縫，短T₂對(dui)應(ying)微(wei)孔、小孔。壹條(tiao)T₂譜就(jiu)是壹幅(fu)連(lian)續的孔隙(xi)結構(gou)“畫(hua)像(xiang)"。

定(ding)量流(liu)體含(han)量：信(xin)號(hao)幅(fu)度與(yu)流(liu)體中的氫(qing)核數(shu)量(liang)成(cheng)正(zheng)比，從(cong)而可定(ding)量計(ji)算含(han)油飽(bao)和(he)度、含(han)水飽和(he)度及總油氣含(han)量。

揭(jie)示賦(fu)存(cun)狀(zhuang)態(tai)：可(ke)動流體通常對應(ying)較(jiao)長的T₂組分，而束(shu)縛(fu)流(liu)體（包括吸附態）對應(ying)較(jiao)短的T₂組分。這對於(yu)評(ping)價煤(mei)巖(yan)氣（吸(xi)附氣為(wei)主）和(he)煤(mei)巖(yan)油的可動性(xing)至(zhi)關重要(yao)。

低(di)場核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術的獨特優(you)勢：全(quan)-方位升(sheng)級(ji)儲層(ceng)評價(jia)

相(xiang)較(jiao)於(yu)傳統技(ji)術，低場核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術在(zai)儲層(ceng)評(ping)價中展(zhan)現出(chu)革命性(xing)優(you)勢：

無(wu)損檢測(ce)，保(bao)真(zhen)性(xing)強(qiang)：無(wu)需(xu)註(zhu)入(ru)外來(lai)流(liu)體或高壓(ya)，完(wan)-全(quan)保(bao)持(chi)巖(yan)心(xin)的原始(shi)狀態(tai)和(he)流體分布，實(shi)現真(zhen)正(zheng)意義(yi)上(shang)的“原位"分析(xi)。同壹塊巖(yan)樣可(ke)重(zhong)復(fu)進行多種實(shi)驗（如(ru)驅(qu)替(ti)過(guo)程監測(ce)）。

全(quan)尺度孔隙(xi)表(biao)征(zheng)：壹次性(xing)測(ce)量(liang)即(ji)可(ke)覆(fu)蓋(gai)從(cong)納(na)米(mi)級(ji)到微(wei)米(mi)級(ji)的連續孔徑分布，完(wan)-美契合(he)非(fei)常規(gui)儲(chu)層(ceng)多尺度孔隙(xi)的特征(zheng)，對孔隙(xi)結構(gou)的描(miao)述比任(ren)何(he)單(dan)壹傳統方法(fa)都(dou)更(geng)全面(mian)、連續。

直接定(ding)量流(liu)體信息：直接響(xiang)應(ying)於(yu)孔隙(xi)流(liu)體中的氫(qing)核，能(neng)更(geng)準確地(di)計(ji)算含(han)油飽(bao)和(he)度、可動流體飽和(he)度等(deng)關鍵參數，顯著(zhu)降(jiang)低解釋的多解性(xing)。

動態過(guo)程可(ke)視(shi)化：可實(shi)時監測(ce)流(liu)體在(zai)孔隙(xi)中(zhong)的滲流、驅(qu)替(ti)、吸附(fu)/解吸(xi)等(deng)動態過(guo)程，為(wei)研究滲流(liu)機理(li)和(he)提高采收(shou)率方案(an)提(ti)供(gong)直(zhi)觀(guan)依據。這對理(li)解煤(mei)巖(yan)氣的解吸(xi)-擴散(san)-滲(shen)流過(guo)程具有(you)不可替代的價值。

快(kuai)速(su)高效：單(dan)次(ci)測(ce)量(liang)通(tong)常(chang)在(zai)幾分鐘到幾十分鐘內完(wan)成，適(shi)合(he)進(jin)行大(da)批(pi)量(liang)巖(yan)心(xin)篩(shai)選(xuan)和(he)快速(su)評價(jia)。

與(yu)測(ce)井(jing)無(wu)縫(feng)銜(xian)接：核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)測(ce)井(jing)是油(you)氣井(jing)中(zhong)的重要技(ji)術手(shou)段(duan)。巖(yan)心(xin)級(ji)別(bie)的低場核磁(ci)共(gong)振(zhen)實(shi)驗數(shu)據，是刻(ke)度、標定(ding)和(he)解釋地(di)下核(he)磁(ci)共(gong)振(zhen)測(ce)井(jing)資(zi)料(liao)最(zui)直接、最(zui)-可靠的依據，實(shi)現了(le)從(cong)實(shi)驗室(shi)到(dao)井(jing)下(xia)數(shu)據的完-美橋接。

應(ying)用(yong)案(an)例：

從(cong)宏(hong)觀(guan)估算到(dao)微(wei)觀(guan)洞察(cha)，從靜態描(miao)述到動態監測(ce)，低(di)場核磁(ci)共(gong)振(zhen)技(ji)術正(zheng)以其(qi)獨特(te)的“透視"能(neng)力，重塑著儲(chu)層(ceng)地(di)質學(xue)家(jia)和(he)油藏(zang)工(gong)程師(shi)對(dui)地(di)下世(shi)界(jie)的認(ren)知(zhi)。在(zai)常規(gui)與(yu)非(fei)常(chang)規(gui)油(you)氣資(zi)源，尤其(qi)是煤(mei)巖(yan)氣、煤(mei)巖(yan)油等(deng)復(fu)雜資(zi)源的勘探(tan)開(kai)發中，它已(yi)成為(wei)精(jing)準(zhun)評(ping)價(jia)孔隙(xi)結構(gou)、定(ding)量分析(xi)油氣含(han)量與(yu)含(han)油飽(bao)和(he)度、厘清賦存(cun)狀(zhuang)態(tai)不可-或缺的利器。隨(sui)著技(ji)術的不斷進步和(he)應(ying)用(yong)的深(shen)化，這位“微(wei)觀(guan)偵-探(tan)"將(jiang)繼(ji)續引(yin)-領(ling)我們(men)向(xiang)地(di)下油(you)藏(zang)的更(geng)深(shen)處、更(geng)細處探(tan)尋，為(wei)能(neng)源的可持(chi)續開(kai)發點亮更(geng)加清晰的科學之光(guang)。