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 巖石是一種孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多孔介質(zhì)，也是油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的首要研究對象，當前低場核磁共振被廣泛用于巖心分析。低場核磁共振目前主要有兩種分析手段，即核磁共振弛豫譜(NMRS)和核磁共振成像(MRI)。

核磁信號直接反映孔隙中含氫流體的規(guī)模，通過衰減信號反演獲得的弛豫參數(shù)（即T1、T2 和 D）是研究巖石物性參數(shù)的基礎(chǔ)。核磁孔隙度由核磁信號總量確定，飽和度、滲透率及潤濕性表征依賴弛豫參數(shù)和理論模型，因此后三者是間接獲得的參數(shù)。

孔隙度：

圖1 巖心核磁孔隙度與氦氣孔隙度對比

流體飽和度:

多孔介質(zhì)孔隙中流體弛豫時間的BT修正模型

T2譜實際上反映了儲層孔徑分布情況。受毛管力和粘滯力約束， 當孔隙半徑小到一定程度時，流體將被束縛在孔隙中無法流動， 這個孔徑在 T2譜上會對應(yīng)一個臨界值。當流體弛豫時間大于 T2臨界值時，流體視為可動流體，反之為不可動流體， 因此這個臨界值也稱為可動流體 T2 截止值(T2cutoff)。T2截止值是計算束縛流體飽和度的重要參數(shù)， 用于評價儲層流體可動用程度。常用的T2截止值確定方法及適用性見表1

表1 T2 截止值的四種確定方法。

滲透率:

經(jīng)典的核磁滲透率估算主要有兩大類方法，即依賴流體飽和度的Coates模型和依賴孔徑大小的SDR模型。Coates 模型和 SDR 模型都考慮了孔徑分布對滲透率的影響， 但 Coates 模型認為滲透率只是可動流體和束縛流體的兩段式貢獻作用，而 SDR 模型只是將孔徑分布簡單平均化。對于具有簡單孔隙結(jié)構(gòu)的常規(guī)儲層巖心，兩種方法對滲透率的表征結(jié)果較理想。

對于孔隙跨尺度較大的儲層(碳酸鹽、頁巖)，由于不同尺寸孔隙對滲透率的貢獻差異較大，需要有針對性地修正和完善模型， 因此目前的計算模型和方法向著雙截止值和多孔隙貢獻方向發(fā)展。表 2 羅列了核磁滲透率計算方法的發(fā)展歷程， 未來的預(yù)測模型將更加注重孔隙中可動流體對滲透率的貢獻。

表2 核磁滲透率計算方法發(fā)展歷程

可以通過分析滲透率與孔隙度、孔徑分布、可動/束縛流體飽和度等參數(shù)的相關(guān)關(guān)系，明確儲層滲透率影響因素和各自權(quán)重，得到更加完善和準確的核磁滲透率預(yù)測模型。