巖石或土壤含水孔隙度和含水飽和度測(cè)量教程詳解

什么是含水孔隙度和含水飽和度？
 
含水孔隙度（Saturated Porosity）指的是巖石或土壤中被水填充的孔隙的體積與總體積之比。它表示巖石或土壤中有效的孔隙空間中被水占據(jù)的部分。含水孔隙度通常以百分比表示。

含水飽和度（Water Saturation）指的是巖石或土壤中水的體積與孔隙中可容納的水的最大體積之比。它表示巖石或土壤孔隙中實(shí)際存在的水分量與孔隙容量之間的關(guān)系。含水飽和度也通常以百分比表示。

含水孔隙度和含水飽和度是描述巖石或土壤中水分分布情況的重要參數(shù)。它們反映了儲(chǔ)層中水的分布和占據(jù)的程度。在地質(zhì)勘探和儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中，這些參數(shù)對(duì)于確定儲(chǔ)層的水飽和度、水儲(chǔ)量和儲(chǔ)層滲透性等具有重要的意義。

通過(guò)測(cè)量含水孔隙度和含水飽和度，可以評(píng)估巖石或土壤中的水分儲(chǔ)量和可采儲(chǔ)量，并用于油氣勘探和開(kāi)發(fā)中的資源評(píng)估和生產(chǎn)優(yōu)化。這些參數(shù)的測(cè)量通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、地質(zhì)勘探和地球物理測(cè)井等方法獲得。
 
如何測(cè)得含水孔隙度和含水飽和度？
 
低場(chǎng)核磁共振（NMR）法是一種用于測(cè)量巖石或土壤中的水分含量和孔隙結(jié)構(gòu)的方法。它利用核磁共振現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)樣品中原子核的共振信號(hào)進(jìn)行分析，獲得與水分分布和孔隙結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息。

低場(chǎng)核磁共振法相對(duì)于高場(chǎng)核磁共振法（如常見(jiàn)的磁共振成像）來(lái)說(shuō)，使用的磁場(chǎng)強(qiáng)度較低，通常在0.1到2.5特斯拉（T）范圍內(nèi)。

通過(guò)低場(chǎng)核磁共振法，可以測(cè)量巖石或土壤中的孔隙度、孔隙分布、孔隙連通性以及水分含量和水分分布等參數(shù)。這些參數(shù)對(duì)于研究?jī)?chǔ)層特性、地下水資源評(píng)估、土壤水分管理等領(lǐng)域具有重要意義。
 
低場(chǎng)核磁共振法具有以下優(yōu)點(diǎn)：
快速：低場(chǎng)核磁共振法可以在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，提供快速的結(jié)果。
無(wú)損：該方法是無(wú)損的，不需要破壞樣品，能夠?qū)υ瓨舆M(jìn)行測(cè)量。
靈敏度高：低場(chǎng)核磁共振法對(duì)水分敏感，可以檢測(cè)到含水孔隙中的水分信號(hào)。 應(yīng)用案例：玻璃珠孔隙模型測(cè)試（不同飽和度下T2弛豫圖譜分析） 應(yīng)用案例：常規(guī)巖心孔滲飽測(cè)試 樣品的微分譜中可以看出來(lái)，飽錳樣中加入錳使水的弛豫時(shí)間變短，采集不到水的信號(hào)，只能采集到油的信號(hào)。從飽水樣的弛豫譜中可以得到孔隙度，束縛流體飽和度、自由流體飽和度，結(jié)合原始樣和飽錳樣弛豫譜可以得到含油飽和度和含水飽和度。