нів водню буде формуватися тільки в тій області середовища, де напруженість поля магніту H буде задовольняти виразом (1). З іншого боку, з (2) видно, що для приладу з дипольним градієнтним магнітом величина H змінюється в радіальному напрямку. Тому умови ЯМР настають лише на деякій цілком певній відстані від осі магніту, де частота РЧ поля, створюваного котушкою, дорівнює частоті прецесії ядер водню в поле магніту.
У результаті сигнал ЯМР формується тільки в тонкому циліндровому шарі, коаксіальному осі магніту, майже по всій його довжині. На рис.1 показані розташування зони дослідження і напрямок полів у цій зоні по відношенню до зонду ЯМК. Ширина резонансного шару складає долі міліметра і контролюється градієнтом поля магніту і інтенсивністю радіочастотного поля на вибраному відстані. Образно кажучи, область дослідження ЯМТК представляє собою ватманський лист, обгорнутий навколо свердловини, або великий В«шліфВ». Поза цим тонкого шару сигнал ЯМР не формується і, відповідно, не реєструється приладом. Досвід зарубіжних компаній і наш власний показав, що навіть такий невеликий обсяг галузі досліджень статистично достатній для об'єктивної оцінки властивостей порід у масиві. p> Зазначимо практично важливі слідства, які з особливостей конфігурації системи полів зонда.
1. Величина сигналу спін-ехо, наведеної у адміністратора радіочастотної котушці, не залежить від обраного радіуса зони дослідження і, відповідно, обраної частоти прецесії, а визначається тільки напруженістю радіочастотного поля в зоні дослідження. Тому прилад з дипольним градієнтним магнітом дозволяє працювати на відносно малих частотах (300 -800 кГц) без втрати чутливості і точності реєстрації релаксационной кривої. У приладі ЯМТК частота становить 730 кГц, а зона дослідження шириною 0,5 мм розташовується на відстані 18 см від осі зонда. У аксіальному напрямку зона практично не змінюється.
2. Якщо змінити частоту впливає радиоимпульса хоча б на 15 - 20 кГц, то зона дослідження зміститься на 1 - 2 мм. При цьому процеси, що відбуваються в першій зоні, не відображатимуть на процесах у другій зоні дослідження, тому що товщина кожної з них менше міліметра. Це обставина дозволяє застосовувати багаточастотний метод дослідження навколишнього свердловину простору подібно методу магнітної резонансної томографії (МРТ) в медицині. Можливість роботи на кількох частотах дозволяє також збільшити або швидкість каротажу, або точність вимірювання релаксационной кривої при тій же швидкості, або незалежно реалізувати кілька різних методик вимірювань за один спуск-підйом. p> 3. При номінальному діаметрі свердловини 19 - 22 см (наприклад, в колекторах) зона дослідження ЯМТК віддалена від стінки свердловини на 7 - 8,5 см. Тому склад бурового розчину (добавки нафти тощо) не впливає на результати дослідження, оскільки свердловина знаходиться поза зоною дослідження ЯМТК. У цьому принципова відмінність від ЯМК в поле Землі, де при добавках нафти вплив свердловини робить практично неможливим отримання інформації про розрізі. p> Діапазон вимірювань часів поперечної релаксації. Для випромінювання і прийому сигналу в ЯМК використовується одна і та ж РЧ-котушка, тому перша амплітуда сигналу (у момент часу t поч ) реєструється через деякий час Dt після початку процесу загасання t0: Dt = t поч - t0. За цей час Dt вже завершується релаксація частини протонів водню (в основному в складі мінералів і невеликих порах) і їх зміст вже не вдається відновити за обробці. Тому для водонасиченого породи
W Ві Кп Ві Кп ЯМК (3),
де W - водородосодержаніе, Кп - загальна пористість, Кп ЯМК - пористість, зареєстрована ЯМК. Чим пізніше починається реєстрація (чим більше Dt), тим істотніше відміну Кп і Кп ЯМК . p> З цього випливає, що Кп ЯМК залежить від технічних характеристик вимірювального тракту, тобто за інших рівних умов різними типами апаратури (з різними Dt) будуть отримані неоднакові значення Кп ЯМК . p> Для ЯМК в поле Землі інтервал часу між початком процесу релаксації і першої зареєстрованої точкою становить Dt = 50 - 80 мс і принципово не може бути істотно зменшений в рамках використовуваної послідовності Паккарда - Варіан. За цей час відбувається повне загасання сигналу в порах невеликих розмірів. Реєстрована пористість, отримала назву ИСФ - індекс вільного флюїду (FFI - free fluid index), відображає ємність найбільш великих пір.
Зауважимо, що широко поширена думка про відповідність ИСФ ефективної пористості (ИСФ = Кпеф), в загальному випадку може не виконуватися навіть у водоносних пластах з кількох причин. p> 1. ИСФ залежить від технічного параметра конкретної апаратури Dt, а Кпеф, як петрофизического параметр, - ні. Тому співвідношення ИСФ - Кпеф треба обгрунтовувати. p> 2. Загасання релаксационной кривої (і, відповідно, амплітуда в момент t поч і ИСФ) залежить не тільки ...
