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Nuklearmagnetische Resonanz (NMR)

Die Methode der nuklear-magnetischen Resonanz ist geeignet die Verteilung des Wassers in einem untersuchten Volumen abzubilden, da die Methode das Hydrogen (Wassermoleküle) sensiert. Die Wassermöleküle werden durch ein starkes Magnetfeld ausgerichten und präzisieren dann nach Abschalten des Feldes (spin), bis sie wieder ungeordnet sind. Dieser Übergang von geordnet nach ungeordnet hängt in seinem zeitlichen Verlauf vom Wassergehält in den Poren ab, wobei frei bewegliches Wasser einen anderen Einfluss hat als gebundenes.

Alternativ zu Messungen an der Erdoberfläche können Bohrkerne (im Labor) untersucht werden oder Messungen mit im Bohrloch verfahrenen Sensoren durchgeführt werden (NMR-Log).

Basis der Messung ist der T2 Abfall, dargestellt durch dier Anklingkurve der T2 Amplituden (typisch in der Zeispanne 0,3-3 Sekunden). Dieses Abklingverhalten lässt die Bestimmung des Gesamtporenvolumens und somit der Porosität zu. Es kann aber auch zwischen gebundenem und frei beweglichen Wasser unterschieden werden. Dies erlaubt Aussagen über die Permeabilität (Timur-Coates und SDR Transformation).

NMR logging tools werden und die Bearbeitung der Daten werden ständig verbessert wodurch auch die Messgeschwindigkeit erhöht (und die Kosten gesenkt) werden.

Anwendung in der Geothermie

In der Geothermie sind Porosität und Permeabilität herausragend wichtig. Dennoch wird NMR noch nicht routinemäßg eingesetzt. Es sollte immer in Kombination mit andern Loggingverfahren eingesetzt werden.

Literatur

Kenyon, W.E. & Kolleeny, J.A.: NMR Surface Relaxitivity on Calcite with Absorbed Mn2+, Schlumberger-Doll Research, Ridgefild, CT. In: Journal of Colloid and Interface Science : (1995), Nummer 170 (2) 

Ikea, M., Kai, A., and Takagi, H. : Geothermal Heat Source Assesment with Electron Spin Resonance , Japan International Geothermal Symposium, 1988

Weblink

http://www.glossary.oilfield.slb.com/Terms/n/nmr.aspx 

Zuletzt bearbeitet Januar 2020