流体的核磁特性2.1.1多孔介质的饱和流体含氢指数定义为单位体积流体的氢原子总数除以标准条件下相同单位体积纯水所含氢原子总数，大部分“脱气原油〞的含氢指数接近1，但气体的含氢指数和压力有很大的关系。当密度〔r），化学式中氢原子数目〔nH），以及油或气的分子量〔Mw〕已知时，就可以用下面的公式来计算室温条件下的含氢指数。含氢指数〔HI〕与API标准比重关系图〔实线引自Kleinberg和Vinegar〔），数据点引自LaTorraca等〔））中-高密度原油，在室温下粘度的范围从1000cp到100,000cp。不同回波间隔〔TE〕下，低磁场NMR的HI估算值与粘度的关系图。（引自LaTorraca等〔））（1〕对于含气原油，溶解气会显著地降低原油的密度，使其HI小于1。图中所示含气原油的HI在0.8~0.9之间。2.2自由流体的核磁共振性质T2弛豫时间与MnEDTA和MnCl2中Mn++浓度的关系图〔引自Horkowitz等〔））图2.7不同浓度MnEDTA时，T2弛豫时间与温度的关系图〔引自Oakes和Smith〔1981））油一般是非湿润相，处于孔隙空间的中央，与孔壁没有接触。在这种情况下，就只有体弛豫，不受地层的影响，是油的组分和地层温度的函数。然而，如果油湿润了孔隙表面，那么表面弛豫机制就会像其对水的影响一样影响油。当油从非湿润相变成部分湿润相的时候，油弛豫时间的偏移可以用来研究其湿润性。到目前为止，我们将假定油为非湿润相，它们的核磁共振弛豫时间只是油自身的属性。对于纯烷烃，纯油，或轻质原油，它们的T1或T2都是单峰，很好识别。然而，对于一般的原油而言，它们的弛豫时间是一个分布。在这种情况下，对应于每个弛豫时间Tj，其T1和T2有一个幅度fj。图2.8在不同温度下，14种原油的T1弛豫时间与粘度的关系图。（引自Brown〔1961））（1〕Morriss等〔1994〕测量了许多不同原油样品在均匀磁场中的T2分布。与具有很窄的T2分布的精炼油相比，这些原油的T2弛豫时间跨越了几个数量级。7287g/cm3，由公式〔2.16各种压力条件下，甲烷的密度与温度的关系图。,2000,SPEPaper63217,SocietyofPetroleumEngineers,Dallas,TX.19T2,LM与原油粘度的关系,House,W.对于大多数的液体和固体而言，自旋弛豫是偶极–偶极相互作用。,Ritchie,I.g是旋磁比，G是磁场梯度〔假定为常数），TE是回波间隔。1多孔介质的饱和流体在NMR测井中，我们经常利用这个非常重要的属性来区分油和水。,andCoates,G.7cp增大到位于右下角的4303cp时，它的短弛豫时间成分增加，T2分布随之增宽。低密度原油〔高API），HI大约是1。,Mardon,D.,,SPEPaper30562,SocietyofPetroleumEngineers,Richardson,TX.图2.10甲烷气体的T1与温度和压力的关系。（引自Gerritsma等〔1971））典型油基泥浆包含基础油和至少两种添加剂：表面活性剂和乳化剂。泥浆滤液侵入地层，驱替储层流体或与储层流体混合，添加剂会影响滤液的T2值。2.3梯度磁场中的T22.3.1水图2.14水的视T2弛豫时间与固有T2弛豫时间的关系，其中磁场梯度为固定的不同常数，单位为Gauss/cm，上图的TE为1.2ms，下图的TE为3.6ms。D=2.5×10–5cm2/sec图2.15四个扩散系数下，视T2弛豫时间与固有的T2弛豫时间的关系图，其中磁场梯度为20Gauss/cm，TE为3.6ms。2.3.3气图2.16各种压力条件下，甲烷的密度与温度的关系图。（引自Amyx等〔1988〕中的图4.17）图2.17各种压力条件下，甲烷的扩散系数与温度的关系图〔引自Kleinberg和Vinegar〔））图2.18计算的甲烷视T2与非受限扩散系数D的关系，磁场梯度为20Gauss/cm。2.4油的粘度与扩散系数后来由LaTorraca等〔a,〕在2MHz下对稠油的测量表明，视T2,LM与回波间隔有关。回波间隔较大时，稠油丢失的信号会导致较高的视T2,LM，他们建立了一个经验公式来校正这种影响：图中最好的拟合关系是T2,LM=1200/h0.9，其中T2,LM的单位为ms。后来，给出了公式〔2.10〕的更一般的形式。（引自Morriss等〔1994））图2.202MHz时，不同回波间隔下测量的稠油的T2分布。留意，随回波间隔的增加，幅度降低，波峰移向长弛豫时间〔引自LaTorracaetal.,）。图2.212MHz下，变TE时测量的稠油的T2对数平均值与粘度的关系图〔引自LaTorracaetal.,）图2.22室温下，