分析页岩油储层中无机质孔表面润湿性对核磁共振响应的影响，对页岩油测井解释及流体识别方法的改进具有指导作用。页岩油储层受储集空间、流体性质及表面润湿性等多重因素影响，其弛豫机制和核磁共振响应特征非常复杂，孔隙润湿性与可动流体饱和度对核磁共振响应的影响不可忽略。基于核磁共振岩石物理模型，构建了孔隙尺度的页岩油T1-T2二维核磁共振响应数值模拟方法，推导了不同润湿条件下流体的弛豫时间表达式，系统分析了无机质孔表面润湿性及可动流体饱和度对T1-T2谱的影响，为页岩油等非常规储层的二维核磁共振测井解释及岩心数据分析提供了关键理论依据。
图1 润湿性分别为 (a) 完全水湿 ( W = 1 )、(b) 强水湿 ( W = 0.8 )、(c) 中等润湿 ( W = 0.5 )和 (d) 强油湿 ( W = 0.2 )时对页岩T1-T2谱的影响
具体来说，根据页岩的储集空间特征和弛豫信号的来源构建了核磁共振岩石物理模型，基于弛豫时间和孔隙半径的互等性和线性加权法则建立了页岩的T1-T2二维核磁共振响应正演模型，对无机质孔表面润湿性和可动流体饱和度对核磁共振响应的影响进行了全面评估，并详细展示了这些特性在不同润湿条件和饱和度方面的变化规律。研究结果表明：随着无机孔表面润湿性由亲水向亲油转变，轻质油从以体积弛豫为主逐渐转变为表面弛豫主导，可动水从强表面弛豫主导逐渐转向体积弛豫，表现为轻质油的信号在T1-T2谱中逐渐向左下角移动，可动水的信号逐渐向右上角移动，两者信号重叠导致流体识别难度显著增加。纵向弛豫时间几何平均值与横向弛豫时间几何平均值的比值T1lm/T2lm与可动水饱和度存在较好的幂函数关系，不同润湿条件下拟合系数变化较小，为复杂润湿状态下页岩油中可动水与轻质油饱和度的定量计算提供了新的理论依据。渤海湾盆地博兴洼陷页岩水驱油实验的T1-T2谱响应特征与中等润湿情况下的模拟结果相似，验证了利用幂函数拟合计算可动水饱和度的可行性。研究结果为页岩油储层中核磁共振测井的流体识别和饱和度定量评价提供了基本依据。
图2 可动水饱和度分别为 (a) 0%、(b) 18.2%、(c) 22.7%和 (d) 25%时渤海湾盆地博兴洼陷页岩水驱油T1-T2谱
研究成果近期发表在国内地球物理领域重要期刊《地球物理学报》。论文通讯作者及第一作者为中国石油大学（华东）地球科学与技术学院葛新民教授。合作者包括中国石油大学（华东）地球科学与技术学院葛飞、沙钲桦，中石化胜利油田分公司勘探开发研究院王敏、蒋龙，中国石油勘探开发研究院肖玉峰和中石化经纬有限公司赵俊峰。
论文信息：葛新民，葛飞，王敏，等.考虑无机质孔表面润湿性的页岩油T1-T2二维核磁共振数值模拟及响应特征分析[J]. 地球物理学报,2026,69(9):4294-4308.Doi：10.6038/cjg2025T0189.
