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多频多维核磁共振与井下探测的不解之缘

————访朱良漪“青年创新奖”获得者中国石油大学(北京)博士廖广志
中国化工仪器网2018年08月16日 15:55作者:WL点击:36


劳达贸易(上海)有限公司
  2018年8月8日,由中国仪器仪表学会分析仪器分会和长三角科学仪器产业技术创新战略联盟主办的第五届中国分析仪器学术年会在苏州吴江海悦花园大酒店隆重举行。会议当晚举行的“朱良漪分析创新奖”颁奖礼上,来自中国石油大学(北京)的廖广志博士荣获当晚的“青年创新奖”。化工仪器网记者于次日采访了廖广志博士,对其团队研发的新型井下多频多维核磁共振波谱仪的相关情况进行了更深层次的了解。
 
中国石油大学(北京)博士廖广志
 
  核磁共振(NMR)是一种非常有效的井下油气探测技术,在地层评价方面产生了丰富的理论和研究方法,在油气资源勘探开发过程中起到了至关重要的作用。现如今经过30多年的快速发展,廖广志及其带领的研究生队伍成功研发了电缆NMR测井、随钻NMR测井和井下NMR流体分析仪,形成了地下原位状态油气探测理论与仪器系列。
 
  本次的获奖产品全称为“新型井下多频多维核磁共振波谱仪”。谈及核磁共振技术,人们更多联想到的是与医学相关的种种。廖广志等人反其道而行,将类似医学的核磁共振成像仪器的结构反过来,置于井内,以此来探测探测井下周围的石油、天然气等信息。
 
  由中国石油大学带来的这款新型井下多频多维核磁共振波谱仪,充分利用了核磁共振获取的独特信息,精细刻画储层的孔隙结构、准确识别流体类型,从而获得孔隙度、渗透率、含油饱和度、可动流体饱和度、束缚流体饱和度等关键储层参数,为石油天然气勘探开发提供重要的技术支撑。新型井下多频多维核磁共振波谱仪通过建立梯度磁场的异型结构磁体和定向大功率发射与微弱回波信号接收的探测器阵列,利用相控原理使天线阵列不同组合,使得静磁场和射频磁场在预设区域处处正交。最后再结合特殊的封装工艺,实现在井下高温、高压、空间狭小等极端环境中进行轴向-径向-周向三维核磁共振扫描探测。
 
  廖广志介绍到,这款仪器最大的创新点其实是在探头部分。他们将组合式磁铁与自主研发的天线相结合,使得仪器能够在地层中确定四到五个方位,并通过这些方位来探测不同方向上的流体信息。目前中国石油大学(北京)已经就这个仪器申请了35项国家专利,其中还有9项美国专利正在申请中。
 
  此外,新型井下多频多维核磁共振波谱仪采用的是永久性磁铁,价格也更为亲民,且操作简单,成像结果清晰,十分便于市场的推广,现已占据90%的国内石油探测仪器市场。。仪器目前主要面向的用户是国家三大石油公司下的一些油田技术服务公司。仪器现已与中国石油集团测井有限公司、中海油田服务股份有限公司、北京环鼎科技有限公司等建立了密切的合作关系,销售范围更是远至加拿大、俄罗斯、伊朗、哈萨克斯坦等都地。
 
  廖广志表示,这款仪器的原理还可以运用到医学中,例如去探测血管壁的厚度、流体的信息等,帮助分析血管病变。同样的,随着后续的发展,仪器也将逐步小型化,走入农业、食品(肉类、酸奶)等的检测中。
 
  人们常常用“台上一分钟,台下十年功”来形容演艺者的艰辛,其实这句话对仪器人同样适用。在研发仪器的过程中,廖广志感受最多的就是“坚守”二字的难能可贵之处。能够获得“青年创新奖”,他特别要感谢中石油、中海油、中石化的长期支持,感谢纽迈分析仪器公司的各种协助,此外,还有实验室的研究生、各位老师、媒体朋友,正是这些人的关注和鼓舞,才有了今天的新型井下多频多维核磁共振波谱仪。未来,他们也将更加努力,推动这款仪器走向小型化,走向千家万户!
 
(来源:中国化工仪器网)

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