Acessar e entender as propriedades morfológicas de materiais porosos é tema de pesquisa e desenvolvimento em diversas áreas do conhecimento. Em especial, para a indústria do petróleo, extrair as propriedades morfológicas tridimensionais das rochas que compõem os reservatórios de óleo e gás possibilita prever a capacidade de produção e rentabilidade dos poços de extração. A Ressonância Magnética Nuclear (RMN) é umas das técnicas aplicadas no estudo da dinâmica molecular dos fluidos em meios porosos, capaz de fornecer informações, tanto sobre as moléculas do fluido, quanto relativamente à morfologia do meio poroso em que elas estão confinadas. Em condições especiais, as moléculas do fluido são capazes de difundirem pelo poro e relaxarem devido à interação fluido-superfície, definida macroscopicamente pela relaxatividade superficial magnética ρ. Desta forma, o tempo de relaxação superficial T_S é dada em função de ρ e da distribuição dos tamanhos dos poros (DTP), assim como pela conectividade destes. Para determinar ρ, usualmente correlaciona-se T_S dos fluidos confinados com as DTP´s obtidas através de outras técnicas. No entanto, em geral, a distância característica definida pela difusão das moléculas durante a relaxação magnética não é equivalente ao tamanho de poros determinado por outras técnicas experimentais, tal como Lâmina Delgada e Intrusão de Mercúrio. Enquanto a técnica de Lâmina Delgada oferece informações essencialmente bidimensionais, a de Intrusão de Mercúrio mensura o tamanho das constrições entre os poros. Sob o ponto de vista da RMN, a descrição teórica da dinâmica molecular em meios confinados, está restrita a algumas condições específicas de contorno. Para condições mais complexas, em geral, são aplicados métodos físico-computacionais. Neste contexto, este trabalho, a partir de um modelo recentemente proposto por nosso grupo de pesquisa, traz uma nova modelagem que correlaciona os parâmetros computacionais de simulação com os parâmetros físicos de relaxação magnética de fluidos livres e confinados. Desta forma, propõe-se obter a relaxatividade a partir de uma correlação entre os dados de RMN simulados e experimentais, onde, em ambos os casos, o poro será definido pela dinâmica das moléculas e os efeitos de relaxação magnética. Para que os dados possam ser comparados, é necessário que as condições de contorno sejam equivalentes e, portanto, propõe-se a utilização da Rocha Digital obtida por Microtomografia Computadorizada de Raios-X. Assim sendo, espera-se que a Rocha Digital preserve a DTP e conectividade do meio poroso, respeitando a resolução das imagens obtidas. Adicionalmente, uma vez que o modelo considera um fator referente a orientação das partículas, a implementação de técnicas baseadas na aplicação de gradiente de campo magnético se torna direta. Assim, é possível reproduzir dados resultantes das técnicas de RMN, tanto em condições de perfilagem, quanto de laboratório, capazes de medir a difusão das moléculas em meios confinados. Por fim, conclui-se que o modelo físico-computacional proposto é capaz de reproduzir, a partir das Rochas Digitais, os parâmetros de RMN de interesse da indústria do petróleo. Destacando, os tempos de relaxação longitudinal T₁ e transversal T₂, bem como, o coeficiente de difusão D e as correlações T₁xT₂, DxT₂ e T₂xT₂.

Extracting and understanding morphological properties of porous media is the focus of many areas of knowledge. In the case of oil industry, extracting the tridimensional morphological features of rock reservoirs allows the evaluation of the well productivity. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) is one of the most important techniques applied in the study of reservoir rocks, capable of providing information about both their morphologies and the confined fluids. The most used parameters measured by NMR to study fluids in reservoir rocks are the magnetic relaxation and diffusion coefficients. Fluid molecules diffuse through the pore space and relax due to the fluid-surface interaction, macroscopically defined by the magnetic surface relaxivity ρ. The magnetic surface relaxation time T_S is given in terms of three parameters: ρ, pore size distribution (PSD), and pore connectivity, being ρ extremely important and difficult to measure. The magnetic surface relaxivity can be determined by correlating T_S to the PSD obtained from other techniques. However, in general, pore length scale defined by the molecular diffusion during the NMR magnetic relaxation is not equivalent to pore sizes measured, for example, by thin section and mercury intrusion. While the thin section offers essentially two-dimensional information about the pores, the mercury intrusion technique measures the bulk pore-throat size distribution. Due to this reason, a new NMR computational physics approach was proposed to correlate magnetic relaxation experimental data with those simulated using Digital Porous Media obtained by X-ray microcomputed tomography, which offers an alternative method to measure of ρ. This computational physics method, unlike the others, preserves the porous media morphology, molecular dynamics and NMR properties. Additionally, it is straightforward to implement advanced NMR pulse sequences using the proposed computational model, including those carried out under magnetic field gradients. Thus, it is possible to reproduce data resulting from NMR techniques applied in either laboratory or well-logging conditions. Therefore, the proposed computational physics model is capable of reproducing the NMR parameters of interest to the oil industry, most notably the longitudinal and transverse relaxation times T₁ and T₂, as well as the diffusion coefficient D and their correlations T₁xT, DxT₂, and T₂xT_2..