三维核磁共振响应（T1-T2-D）是识别孔隙流体和定量计算饱和度的重要方法。然而，致密砂岩储层油基泥浆侵入和润湿性改变会严重干扰流体分布与弛豫信号，导致孔隙流体与侵入滤液信号重叠，增加核磁测井解释难度。中国石油大学（华东）葛新民教授课题组研发了一套耦合孔隙几何形态、流体饱和度、含氢指数、扩散系数、表面弛豫率及孔径分布等因素的三维核磁共振响应数值模拟方法，实现了致密砂岩储层的三维核磁共振响应特征的定量分析。
图1 三维核磁共振响应正演建模与反演示意图
图2 T1lm/T2lm与润湿指数和含油饱和度关系
通过数值模拟系统厘清了束缚水、可动水、轻质油及油基泥浆的三维核磁共振响应特征，通过纵横向弛豫时间与扩散系数的结合有效实现了复杂弛豫组分的识别。系统阐述了孔隙表面润湿性对核磁共振响应的影响，随着润湿性由亲水向亲油转变，水的弛豫时间增加，油的弛豫时间缩短，混合润湿状态下三维核磁共振响应呈复杂的叠加特征，研究提出一种考虑润湿状态基于T1lm/T2lm的流体饱和度定量表征方法，为核磁共振信号的定量解释奠定了理论依据。
研究成果近期发表于国际地球物理领域重要期刊Geophysics。研究得到山东省自然科学基金（ZR2023YQ034）、国家科技重大专项（2025ZD1402106）、国家自然科学基金（42174142）和中国石油天然气集团公司创新基金（(2021DQ02-0402）资助。论文第一作者为博士生Mohmmed Ishag，通讯作者为葛新民教授，合作者包括范宜仁教授、沙钲桦博士、成都理工大学王亮教授和中国矿业大学翟成教授。
论文信息：Mohmmed Ishag, Xinmin Ge*, Yiren Fan, Zhenghua Sha, Liang Wang, Cheng Zhai; Three-dimensional simulation insights into NMR responses of fluid constituents in tight sandstone reservoirs: Effects of oil-based mud invasion and wettability. Geophysics 2026, 91 (4): J1–J20. https://doi.org/10.1190/GEO-2025-0268
