什么是含水孔隙度和含水飽和度？

時間：2023-06-02

作者：蘇州紐邁分析儀器股份有限公司

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較大體積之比。它表示巖石或土壤孔隙中實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)。它們反映了儲層中水的分布和占據(jù)的程度。在地質(zhì)勘探和儲層評價中，這些參數(shù)對于確定儲層的水飽和度、水儲量和儲層滲透性等具有重要的意義。

通過測量含水孔隙度和含水飽和度，可以評估巖石或土壤中的水分儲量和可采儲量，并用于油氣勘探和開發(fā)中的資源評估和生產(chǎn)優(yōu)化。這些參數(shù)的測量通常通過實驗室測試、地質(zhì)勘探和地球物理測井等方法獲得。

如何測得含水孔隙度和含水飽和度？

低場核磁共振（NMR）法是一種用于測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，通過對樣品中原子核的共振信號進(jìn)行分析，獲得與水分分布和孔隙結(jié)構(gòu)相關(guān)的信息。

低場核磁共振法相對于高場核磁共振法（如常見的磁共振成像）來說，使用的磁場強(qiáng)度較低，通常在0.1到2.5特斯拉（T）范圍內(nèi)。

通過低場核磁共振法，可以測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)對于研究儲層特性、地下水資源評估、土壤水分管理等領(lǐng)域具有重要意義。

低場核磁共振法具有以下優(yōu)點：

快速：低場核磁共振法可以在較短的時間內(nèi)進(jìn)行測量，提供快速的結(jié)果。

無損：該方法是無損的，不需要破壞樣品，能夠?qū)υ瓨舆M(jìn)行測量。

靈敏度高：低場核磁共振法對水分敏感，可以檢測到含水孔隙中的水分信號。

應(yīng)用案例：玻璃珠孔隙模型測試（不同飽和度下T2弛豫圖譜分析）

應(yīng)用案例：常規(guī)巖心孔滲飽測試

砂巖T2譜及累積T2譜

樣品的微分譜中可以看出來，飽錳樣中加入錳使水的弛豫時間變短，采集不到水的信號，只能采集到油的信號。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。

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