小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于土壤中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究 土壤作為一種包含多中成分：多種礦物質(zhì)、多種有機(jī)質(zhì)的復(fù)雜非穩(wěn)態(tài)的多孔介質(zhì)，其吸水后，水分的滲透機(jī)理與典型穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)中水分的滲透機(jī)理相違背，而是先進(jìn)入大孔，進(jìn)入微孔則是一個(gè)緩慢、漫長(zhǎng)的過(guò)程，這說(shuō)明水分與土壤中的部分組分相互作用，從而改變了土壤的微觀結(jié)構(gòu)。典型的解釋是：土壤吸水后，水分與土壤中的有機(jī)質(zhì)相互作用，形成“凝膠相”，打開(kāi)土壤中的微孔系，從而吸水膨脹。但內(nèi)在機(jī)理有待進(jìn)一步研究。 基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)，通過(guò)對(duì)土壤樣品的各個(gè)單獨(dú)組分（如蒙脫石、腐殖酸）及全土吸水后的弛豫時(shí)間測(cè)量和分析，得出：土壤中的水分進(jìn)入微孔之所以是一個(gè)緩慢、漫長(zhǎng)的過(guò)程，主要是因?yàn)橥寥罎B透如有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒的結(jié)合界面、破壞有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒之間的相互作用，從而使土壤中形成凝膠相，并打開(kāi)礦物顆粒（蒙脫石粘土）的微孔系的時(shí)間較長(zhǎng)。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，優(yōu)化的軟硬件配置，滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間在線測(cè)量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。非常規(guī)巖芯磁共振分析儀可測(cè)0.02毫升水樣，誤差±0.5%，并可對(duì)氣體，如甲烷等，可直接測(cè)量。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

儲(chǔ)層巖體中的流體根據(jù)其賦存狀態(tài)分為可動(dòng)流體和束縛流體。在毛管力和孔隙表面力作用下，束縛流體緊緊吸附在孔喉極其微小的孔隙中或較大孔隙的壁面處。在較大孔隙內(nèi)的流體受巖石骨架作用較弱，在一定的驅(qū)動(dòng)力作用下可自由流動(dòng)，稱(chēng)為可動(dòng)流體。在常規(guī)的儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中，通常以孔隙度、滲透率和孔喉大小來(lái)反映儲(chǔ)層物性的好壞。對(duì)于低滲透儲(chǔ)層而言，受沉積、成巖作用，孔喉細(xì)小，孔隙連通性差，滲流通道狹窄，只測(cè)量孔隙度與滲透率是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需考慮可動(dòng)流體在總的飽和流體中所占的比例，并通過(guò)這一指標(biāo)來(lái)表征儲(chǔ)層物性的好壞。 核磁共振技術(shù)基于流體弛豫特征，可以準(zhǔn)確測(cè)量巖石的基本物性特征，獲取儲(chǔ)層可動(dòng)流體飽和度。氫核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測(cè)水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯FFI、BVI、CBW等檢測(cè)分析。

水泥基材料的水化包括四個(gè)階段: 反應(yīng)期、誘導(dǎo)期、加速期和減速期。水泥漿體的 T1 ( 縱向弛豫時(shí)間) 和 T2 ( 橫向弛豫時(shí)間) 隨著水化的進(jìn)行而逐漸減小，其中T1 能夠反映水泥水化的不同階段，對(duì)水泥基材料孔結(jié)構(gòu)的研究主要有三個(gè)方面的指標(biāo): 孔隙率、孔尺度分布和孔比表面積， 常用的方法是壓汞法和氣體吸附法，在研究過(guò)程中，這兩種方法均需將樣品進(jìn)行預(yù)先干燥，這很容易導(dǎo)致樣品中的微孔結(jié)構(gòu)遭到破壞，而且不能對(duì)同一個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)測(cè)試，難以得到孔結(jié)構(gòu)連續(xù)變化的特征。而核磁共振技術(shù)可在非破壞條件下，可以連續(xù)測(cè)試水泥基材料的孔結(jié)構(gòu)的變化，極大地促進(jìn)水泥基材料的研究。

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)是一種正在興起的快速、無(wú)損的檢測(cè)技術(shù)。具有無(wú)侵入。無(wú)損。測(cè)試速度快。靈敏度高。不需要對(duì)樣品進(jìn)行特殊預(yù)處理等優(yōu)點(diǎn)。主要通過(guò)測(cè)量在靜態(tài)磁場(chǎng)中的不同物理、化學(xué)、生物環(huán)境下的氫原子核的共振信號(hào)——時(shí)域信號(hào)。進(jìn)而獲得研究者所需要的樣品的物理化學(xué)信息。所測(cè)得的整體弛豫時(shí)間的幅值與樣品中所有含氫物質(zhì)總量成線性關(guān)系。通過(guò)與定量標(biāo)樣（已知體積）的弛豫時(shí)間幅值比對(duì)?？色@得樣品中含水率信息、滲流及滲透率信息。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油產(chǎn)氣過(guò)程模擬等檢測(cè)分析。

T2值與孔隙直徑r正相關(guān)，即T2值小孔隙就小，T2 值大孔隙就大。因此核磁共振T2譜測(cè)試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。T2時(shí)間越短，水的流動(dòng)性越差。因此，T2譜的3個(gè)峰依次對(duì)應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號(hào)。隨鋼渣粉摻量增加，主峰右移、主峰峰值與峰面積明顯增大。主峰分布在較小T2時(shí)間處，其余2個(gè)波峰峰面積均較小，反映試件中的水主要以吸附水的形式存在。譜峰所處的位置表征試件孔徑大小，譜峰面積體現(xiàn)相應(yīng)孔徑數(shù)量的多少，峰面積與含水量成正比，相應(yīng)的峰面積變化間接反映試件中水（吸附水、孔隙水、自由水）的變化。主峰面積變化幅度明顯大于其2 個(gè)波峰，表明鋼渣粉替代量、比表面積不同，試件中吸附水含量變化較大，試件中孔隙水、自由水變化不大。低場(chǎng)核磁設(shè)備一般采用永磁體，測(cè)試樣品介于兩磁極中心，通過(guò)激勵(lì)與信號(hào)處理即可得到穩(wěn)定。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯油水飽和度檢測(cè)分析。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

由飽水與離心狀態(tài)下的核磁共振T2譜可以看出，束縛水主要集中在小孔隙空間或者極少部分的大孔隙中，這是由于孔隙結(jié)構(gòu)的非均質(zhì)性對(duì)由靜電力和毛管作用引起的束縛水的形成有很大影響，對(duì)于較大孔隙中的束縛水，主要是由于孔隙的形狀不規(guī)則而在孔隙的死角處形成束縛水。定量地區(qū)分吸附孔和滲流孔對(duì)于儲(chǔ)層巖石的評(píng)價(jià)具有重要意義。吸附孔是指在離心力作用下，此流體不能被排出的孔隙，而滲流孔是指水可以在其中自由流動(dòng)或者在一定的壓力下水容易離心出來(lái)的孔隙。小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)介紹

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