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Mecanismos de relajación de RMN de los fluidos de los poros de las rocas
Tres mecanismos de relajación diferentes, relajación libre, relajación superficial y relajación por difusión, existen en la relajación por RMN de los fluidos de los poros de las rocas, y generalmente coexisten las tres conductas de relajación.
1. Relajación libre
La relajación libre es el fenómeno único de relajación masiva del fluido., y su tiempo de relajación está determinado por las propiedades físicas del fluido. (viscosidad, composición química, etc.) y el entorno en el que se encuentra el fluido. (temperatura, presión, etc.).
En proceso de investigación de RMN en la industria petrolera., porque la superficie de la roca es sólida, La relajación superficial del fluido en los poros de la roca suele ser más fuerte que la relajación total.. Sin embargo, cuando el petróleo y el gas en los poros de la roca hidrófila pertenecen a la fase no humectante, Las fracturas en la roca provocan un menor contacto entre el fluido y la superficie sólida., y la viscosidad del fluido, como el petróleo pesado, es relativamente alta, El fenómeno de relajación libre entre el fluido y los poros de la roca no se puede descuidar., en este momento, Es necesario considerar al mismo tiempo los efectos de la relajación libre y de la relajación superficial..
2. Relajación superficial
El mecanismo de relajación de la superficie de los poros de la roca es la relajación superficial., que se expresa específicamente como el fenómeno de relajación entre el fluido de los poros y la superficie sólida como una roca..
3. Relajación por difusión
Las moléculas realizarán un movimiento de autodifusión en el proceso del movimiento browniano., y la relajación por difusión es la relajación característica de los protones en un campo magnético en gradiente debido a la difusión molecular.
El tipo de fluido poroso en la roca., tamaño de poro, estructura de desarrollo de poros, propiedades petrofísicas de la superficie de los poros, y la humectabilidad de la superficie de las partículas de roca determinan si los tres mecanismos de relajación desempeñan un papel en el fluido de los poros..
Generalmente, para rocas hidrófilas, El tiempo de relajación T2 del agua en los poros está determinado principalmente por la relajación de la superficie.; para petróleo pesado, su tiempo de relajación T2 está determinado principalmente por la relajación libre; mientras que para aceite ligero, El tiempo de relajación T2 está determinado conjuntamente por la relajación libre y la relajación por difusión y está relacionado con la viscosidad del aceite.. Debido a las características de difusión de las moléculas de gas., El tiempo de relajación T2 del gas natural está controlado principalmente por relajación por difusión..