Quantification of the wettability in porous media

by study of NMR relaxation times T2

Quantification de la mouillabilité en milieux poreux

par étude du temps de relaxation RMN T2

G. Kassab1*, C. Rivière2

1 Ecole Supérieure des Sciences et Techniques de Tunis. 5, avenue Taha Hussein, B.P. 56, Bab Menara 1008 Tunis, Tunisie. Unité de Recherche : 01UR13-04.

2 Institut Français du Pétrole : 1, 4 Av du Bois Préau BP. 311 ; 92506 Rueil Malmaison cedex France

* Corresponding author. E-mail:ghazi.kassab@esstt.rnu.tn

Received : 25 May 2004; revised version accepted :12 April 2005

Abstract

The main purpose of this work is to provide a methodology which characterizes wettability in natural rocks, using the Nuclear Magnetic Resonance (NMR) technique. This methodology is based on the NMR relaxation times T2 of water, depending on oil and water saturations in the rocks. The experiments have been performed at 9,4 T in Fontainebleau, Clashash, Vosges and Berea sandstones. An original qualitative interpretation of deuterium relaxation times behaviour in the porous media is presented. It allows to deduce the microscopic arrangement of fluids at the pore scale, and shows that wettability can be determined by T2 measurements.

Keywords : NMR; Porous media; Relaxation times; Wettability.

Résumé

Ce travail a pour but de proposer, par la technique de RMN, une méthodologie de laboratoire pour caractériser la mouillabilité sur des roches naturelles. Cette méthodologie est basée sur la variation du temps de relaxation transversal T2 en fonction des saturations en eau et en huile introduites dans les roches. Ces expériences ont été réalisées à 9,4 T sur des grès de Fontainebleau, de Clashash, des Vosges et de Berea. Une interprétation qualitative et originale du comportement du temps de relaxation transversal de l'eau dans un milieu poreux est présentée. Elle permet de déduire l'arrangement microscopique des fluides à l'échelle du pore, et montre que par la mesure du temps de relaxation transversale, la mouillabilité d'une roche peut être déterminée.

Mots clès : RMN; Milieu poreux; Temps de relaxation; Mouillabilité.

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