NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

來源: 發(fā)布時間:2024-04-10

非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀靜態(tài)測量參數(shù) 1)總體孔隙度及有效孔隙度; 2)油水氣飽和度; 3)總體有機質(zhì)含量(TOC); 4)可動與不可動(固體)有機質(zhì)含量; 5)巖芯經(jīng)過其他處理前后對比; 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀動態(tài)測量參數(shù) 1)天然氣在巖芯中的各種狀態(tài)(自由氣、孔隙氣、凝結氣); 2)可動與不可動(固體)有機質(zhì)隨溫度和壓力的變化; 3)巖芯中油和水的溫度壓力特性; 4)液體驅(qū)替對巖芯的影響; 5)產(chǎn)油和產(chǎn)氣過程的實時模擬檢測; 6)巖芯在驅(qū)替過程中滲透率的變化;核磁共振測量方法一類是測量非均勻磁場中不同時間產(chǎn)生的回波串的信號衰減包絡。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

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低場時域核磁共振技術用于土壤中的孔隙分布研究 土壤作為一種非穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì),其在吸水過程中,孔隙狀態(tài)發(fā)生變化,并形成新的孔隙分布狀態(tài)。通常對土壤等多孔介質(zhì)中的孔隙定性分為3大類:微孔(micropores)、中孔(mesopores)、大孔(macropores)。當孔隙中填充水時,由于水中的氫原子核在不同尺寸的孔隙中,受到的束縛強度不同?;诘蛨鰰r域核磁共振技術原理,當氫原子在靜磁場中,受靜磁場作用,定向排列,形成宏觀磁矩,被一特定交變磁場激發(fā)后,吸收能量,使宏觀磁矩發(fā)生偏轉(zhuǎn)(90°、180°等),當交變磁場撤除后,受靜磁場作用,宏觀此舉恢復到初始狀態(tài),這一過程即共振。其中橫向弛豫時間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù),其大小反應了氫原子核所處的環(huán)境,即束縛的越強烈,弛豫越快,T2越小。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析設備水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于探測和研究多孔樣品中的固體有機質(zhì)。

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核磁共振對天然巖石飽和油、水兩相的不同潤濕性狀態(tài)的研究表明核磁共振弛豫譜在反映儲層巖石潤濕性變化過程的準確性和敏感性。與常規(guī)潤濕性評價方法相比其具有實驗效率高、無需多次改變巖石原始流體飽和度分布狀態(tài)等優(yōu)點。核磁共振T2譜計算的T2幾何均值能夠較好地反映巖石潤濕性動態(tài)變化過程,該對應關系與實驗溫度密切相關。梯度場作用下砂巖、石灰?guī)r 及白云巖飽和不同類型油相(精煉油和原油)的核磁共振特征,使用不同的數(shù)學模型對獲得的CMPG核磁信號進行了分析,研究認為梯度磁場作用下的核磁共振實驗結果可以識別巖石孔隙中的不同流體類型,同時還可以精確獲得巖石總孔 隙度、流體飽和度及油相黏度。

PM-1030 是用于測試水泥和混凝土樣品的臺式磁共振分析系統(tǒng),儀器采用磁共振電子控制中心部件,配備的數(shù)據(jù)采集和分析軟件。主要用于對水泥、混凝土和巖石材料中水分物性、孔隙物性、水化過程、干燥過程、水分遷移等的測量分析,材料的微觀結構,裂縫變化,對水分的吸收,酸腐蝕研究,鹽類在孔隙中的形成,致密水泥中的強力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。

本應用實驗是干燥的灰水泥樣本1-2與白水泥樣本2-1CPMG(T2)信號與反演譜。主峰區(qū)域表示束縛水含量,其中白水泥樣品中在主峰左側出現(xiàn)一個額外的T2峰,可能為樣品中結合水產(chǎn)生(進一步分析可參照下述T1-T2二維譜圖),其中灰水泥樣本主峰對應的弛豫時間(0.169ms)相較白水泥樣本主峰(0.442ms)左移,可能的原因為灰水泥樣本中含有鐵磁質(zhì)。 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術。具有測試速度快,靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。

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縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。從原子的角度來看,當一個進動的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時,弛豫就發(fā)生了。供體質(zhì)子弛豫到它的低能態(tài),在低能態(tài)中質(zhì)子沿著B0的方向進動。同樣的轉(zhuǎn)移也有助于T2弛豫。此外,消相有助于T2松弛,而不涉及向周圍環(huán)境轉(zhuǎn)移能量。因此,橫向弛豫總是比縱向弛豫快;因此,T2總是小于等于T1?!τ诠腆w中的質(zhì)子,T2比T1小得多。·對于流體中的質(zhì)子:(1)當流體處于均勻靜磁場時,T1近似等于T2。(2)當流體處于梯度磁場并采用CPMG測量過程時,T2小于T1,其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。當潤濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時,T1和T2都急劇減小,并且弛豫機制不同于固體或流體中的質(zhì)子。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術主要采用永磁體結構,磁場強度一般在1.0 T以下。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應用

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于可動與不可動(固體)有機質(zhì)隨溫度和壓力的變化分析。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

MAG-MED核磁共振分析儀通過弛豫時間長短的測量能夠有效區(qū)分樣品中不同水分含量及比例、樣品中孔徑大小的分布及孔隙變化信息。 土壤、凍土、巖石材料中的自由水、束縛水、不同相態(tài)水。由于水分子中的氫原子核運動能力差異:束縛水相對自由水其氫原子核運動受到束縛強。固態(tài)水(冰)相較液態(tài)水其氫原子核運動受到的束縛強。所以其弛豫時間存在差異。束縛強的氫原子核弛豫時間短。運動相對自由的氫原子核弛豫長。同理。小孔中水分的氫原子核運動束縛強。弛豫時間短;而大孔中水分的氫原子核運動相對自由。弛豫時間長。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測