時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-07-30

水泥基材料的水化、硬化體結(jié)構(gòu)的形成及演化、水泥基材料內(nèi)部不同水分之間的轉(zhuǎn)化、吸水、干燥、水分在水泥基材料內(nèi)部的擴(kuò)散過程引起水分化學(xué)狀態(tài)或所處環(huán)境物理狀態(tài)的變化。 這種變化可用H核磁共振馳豫時(shí)間進(jìn)行表征。研究表明,H馳豫時(shí)間譜可用于水泥水化過程、硬化體結(jié)構(gòu)形成、孔結(jié)構(gòu)、水分在水泥基材料內(nèi)的傳輸過程等的表征,所得結(jié)果與其它方法所得結(jié)果有較好的一致性。 且核磁共振技術(shù)可表征水分在水泥基材料中的分布及傳輸,這是其它現(xiàn)代測試方法難以達(dá)到的。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)巖芯的油母與瀝青等有機(jī)質(zhì)檢測分析。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

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MAG-MED核磁共振分析儀通過弛豫時(shí)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(yùn)動(dòng)能力差異:束縛水相對(duì)自由水其氫原子核運(yùn)動(dòng)受到束縛強(qiáng)。固態(tài)水(冰)相較液態(tài)水其氫原子核運(yùn)動(dòng)受到的束縛強(qiáng)。所以其弛豫時(shí)間存在差異。束縛強(qiáng)的氫原子核弛豫時(shí)間短。運(yùn)動(dòng)相對(duì)自由的氫原子核弛豫長。同理。小孔中水分的氫原子核運(yùn)動(dòng)束縛強(qiáng)。弛豫時(shí)間短;而大孔中水分的氫原子核運(yùn)動(dòng)相對(duì)自由。弛豫時(shí)間長。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用介紹核磁共振弛豫分析技術(shù)則根據(jù)物體內(nèi)部不同物質(zhì)的弛豫特性實(shí)現(xiàn)物質(zhì)組分的鑒別和定量分析。

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常規(guī)儲(chǔ)層:指用傳統(tǒng)技術(shù)可以獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、可以直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)開采的油氣資源。[分布受明確的圈閉界限控制,有穩(wěn)定的自然工業(yè)產(chǎn)量,浮力作用明顯。

非常規(guī)儲(chǔ)層:指用傳統(tǒng)技術(shù)無法獲得自然工業(yè)產(chǎn)量、需用新技術(shù)改善儲(chǔ)層滲透率或流體黏度等才能經(jīng)濟(jì)開采、連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)型聚集的油氣資源。[油氣大面積連續(xù)分布,圈閉界限不明顯;無自然工業(yè)穩(wěn)定產(chǎn)量,達(dá)西滲流不明顯。

常規(guī)儲(chǔ)層①孔隙度大于10%;②孔喉直徑大于1μm或空氣滲透率大于1mD③分為構(gòu)造、巖性地層等油氣藏類型。

非常規(guī)儲(chǔ)層①孔隙度小于10%;②孔喉直徑小于1μm或空氣滲透率小于1mD③致密油、致密氣、頁巖油、頁巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等.

低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病研究、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機(jī)質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。 水泥水化反應(yīng)幾分鐘后,核磁共振縱向弛豫時(shí)間分布呈現(xiàn)兩個(gè)峰,一個(gè)是在100ms附近,反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息;另一個(gè)是在2ms附近,反映水泥凝結(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。研究發(fā)現(xiàn),水泥水化進(jìn)程中極長弛豫時(shí)間隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出5個(gè)階段,正好與水泥水化反應(yīng)的初始反應(yīng)、誘 導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期相對(duì)應(yīng)。 通過質(zhì)子橫向弛豫來反映白水泥漿體的水化進(jìn)程,發(fā)現(xiàn)從加水開始15min到200h,水泥漿體水化過程中出現(xiàn)5種不同的自旋質(zhì)子群。研究中用自旋-自旋弛豫時(shí)間和信號(hào)量百分比來表征不同種類的自旋質(zhì)子群,以此來監(jiān)測水泥漿體的水化進(jìn)程,觀測研究結(jié)果與通過其它途徑測得的結(jié)果呈現(xiàn)良好一致性,證明了用核磁共振來研究水泥水化的可靠性。低場核磁設(shè)備一般采用永磁體,測試樣品介于兩磁極中心,通過激勵(lì)與信號(hào)處理即可得到穩(wěn)定。

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MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀。該系統(tǒng)主要用于對(duì)樣品水分物性。自由與束縛水。以及水分遷移的測量分析??捎糜趯?duì)土壤等多孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測量與分析。還可用于探測和研究樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。 Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀采用23MHz磁場強(qiáng)度及進(jìn)口部件配置??蓹z測到樣品中的微量含氫物質(zhì)。在保證測量精度的同時(shí)。極大拓展了儀器的應(yīng)用領(lǐng)域。如土壤修復(fù)情況評(píng)價(jià)、質(zhì)地結(jié)構(gòu)變化對(duì)水文特性的影響研究等。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化進(jìn)行分析。一站式核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器供應(yīng)商

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu),磁場強(qiáng)度一般在1.0 T以下。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

低場時(shí)域核磁共振技術(shù)用于水分在土壤中的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究: 土壤是一種具有復(fù)雜成分的多孔介質(zhì)系統(tǒng),包括粘土(伊利石、高嶺石、蒙脫石等)、有機(jī)質(zhì)(腐殖酸、酯等)等,其在吸水后,由于部分成分發(fā)生相態(tài)變化、各個(gè)成分之間的相互作用等,致使其水分先進(jìn)入相對(duì)較大的孔隙,而進(jìn)入微孔則是一個(gè)比較長的過程,這與具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多孔介質(zhì)中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制相反(典型多孔介質(zhì)極先吸水的是微孔),這種現(xiàn)象可通過低場時(shí)域核磁共振技術(shù)持續(xù)檢測土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間明顯的觀察到。 從T2反演譜圖上可以看出,隨著時(shí)間的推移,大孔中的水(約1000ms)的含量逐漸減少(譜峰面積逐漸減?。?,小孔中的水(約2.5ms)逐漸增加(譜峰面積逐漸增大)。同時(shí),隨著時(shí)間的推移,所有譜峰的位置逐漸左移,這說明,水分與土壤中的部分成分發(fā)生作用,使土壤的孔徑大小發(fā)生變化,重新分布。 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,滿足長時(shí)間在線測量要求,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。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理