NMRporositeit

NMR-porositeit is een maat voor het poreuze volume van een materiaal dat gevuld is met waterstofhoudende vloeistoffen, bepaald met Nuclear Magnetic Resonance (NMR). In de petrofysica en materiaalkunde wordt deze porositeit vaak gebruikt om de omvang van het poreuze(st) systeem te kwantificeren, mede omdat NMR gevoelig is voor de aanwezigheid van waterstofatomen in de vloeistoffen die in de poriën aanwezig zijn.

Bij laagveld NMR worden proefopstellingen gebruikt die bestaan uit pulsen en detectie van de signalen van waterstofkernen. In tijd-domain NMR (TD-NMR) of NMR-logging wordt de respons vastgelegd met meerdere pulsen, zoals een CPMG-rytje. De totale signaalenergie (de area onder de respons) is proportioneel aan de hoeveelheid protonen, en daarmee aan het poreuze volume dat gevuld is met vloeistoffen. De porositeit wordt meestal afgeleid uit deze signaalmassa na calibratie met bekende referenties of kernporositeitsmetingen.

Daarnaast levert de T2-relaxatietijdverdeling informatie over de poreuze structuur. Korte T2-tijden duiden op kleine poriën en hoge oppervlaktes, terwijl langere T2-tijden wijzen op grotere poriën. De verdeling van T2-waarden (T2-distributie) kan worden gebruikt om een poreugrootteverdeling en onderscheid te maken tussen vrij vloeistof en vloeistof die aan poreuze oppervlakken gebonden is.

Beperkingen omvatten de noodzaak van calibratie, de invloed van vloeistofsoort (water, olie, gas) en mineraalomvang op de signaalsterkte en relaxatie-eigenschappen, en de gevoeligheid voor vethaltes en wettabiliteit. NMR-porositeit biedt wel een directe, proton-gebaseerde maat voor poreuze ruimte, maar interpretaties vereisen vaak aanvullende informatie over saturaties en poreuze eigenschappen.