[发明专利]一种用核磁共振技术表征非均质润湿孔隙介质润湿性的方法

权利要求书

1.一种用核磁共振技术表征非均质润湿孔隙介质润湿性的方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将非均质润湿孔隙介质同时饱和第一流体和第二流体；其中，第一流体接触所述非均质润湿孔隙介质中润湿斑点形成的润湿角定义为θ₁；第二流体接触所述非均质润湿孔隙介质中润湿斑点形成的润湿角定义为θ₂；

(2)利用核磁共振技术IR-CPMG脉冲序列分别测量第一流体接触所述非均质润湿孔隙介质中润湿斑点形成的润湿角θ₁和第二流体接触所述非均质润湿孔隙介质中润湿斑点形成的θ₂对应的D-T₂分布及T₁/T₂比值；

(3)分别根据所述非均质润湿孔隙介质的D-T₂分布计算得到第一流体接触润湿斑点产生的有效表面驰豫率和第二流体接触润湿斑点产生的有效表面驰豫率，从而计算得到润湿角为θ₁的润湿斑点的比例f₁；

其中，所述有效表面驰豫率通过Padé插值拟合D-T₂分布得到，Padé插值拟合D-T₂分布基于以下公式(3)以求取最小值时的有效表面驰豫率：

公式(3)：

其中，w_i是根据T₂所占的权重，D(T_2i,ρ_eff)是D-T₂分布几何平均值，D_i由以下公式(4)表示：

公式(4)：

其中，D(t)＝D_i，

ρ_eff＝(S_接触/S_总)ρ，γ＝1-D_∞/D₀，

L_M表示孔隙介质的非均质长度，L_D表示测量扩散时间内，分子运动距离，由于L_M远大于L_D，为此(L_D/L_M)²近似为0，S_接触是指流体与孔隙壁接触的面积，S_总是指孔隙壁的总面积，T_EL表示测量扩散时间，D₀表示流体体相扩散系数，D_∞表示当扩散测量时间内流体分子远大于孔隙尺寸时，测得的视扩散系数；

(4)将同种材质的非均质润湿孔隙介质样品改变其润湿性后经第三流体润湿后得到参照非均质润湿孔隙介质，并利用核磁共振技术IR-CPMG脉冲序列测量该参照非均质润湿孔隙介质的T₁/T₂比值，而后将该参照非均质润湿孔隙介质磨成片状，测量该片状参照非均质润湿孔隙介质的润湿角，从而计算出T₁/T₂比值和润湿角间的线性关系；

(5)根据步骤(4)所得的线性关系式，通过步骤(2)所得的T₁/T₂比值计算出润湿角θ₁和润湿角θ₂；

(6)通过以下公式(1)计算出非均质润湿孔隙介质的视润湿角θ_A以用于表征非均质润湿孔隙介质润湿性：

公式(1)：cosθ_A＝f₁cosθ₁+(1-f₁)cosθ₂；

步骤(3)中，润湿角为θ₁的润湿斑点的比例f₁通过以下公式(2)计算得到：

公式(2)：f₁＝(ρ_eff1/ρ_eff2)/(ρ_eff1/ρ_eff2+T₂₁/T₂₂)，

其中，ρ_eff1表示的是第一流体接触润湿斑点产生的有效表面驰豫率，ρ_eff2表示的是第二流体接触润湿斑点产生的有效表面驰豫率，T₂₁表示的是核磁共振技术IR-CPMG脉冲序列测量的第一流体接触润湿斑点的T₂值，T₂₂表示的是核磁共振技术IR-CPMG脉冲序列测量的第二流体接触润湿斑点的T₂值。