孔徑分布:巖石的孔隙分類一般按孔隙的等效毛細管半徑劃分:
1)超毛細管孔隙:流體重力作用下可自由流動(大裂縫、溶洞、未膠結(jié)或膠結(jié)疏松的砂巖)【孔隙直徑>0.5mm;裂縫寬度>0.25mm】
2)毛細管孔隙:流體在外力作用下可自由流動(一般砂巖)【孔隙直徑[0.2μm,0.5mm];裂縫寬度[0.1μm,0.25mm]】
3)微毛細管孔隙:流體在自然壓差下無法流動(泥巖)【孔隙直徑<0.2μm;裂縫寬度<0.1μm】孔隙大小分布曲線及孔隙大小累積分布曲線: 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。低場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
測井作為評價已鉆探地層的經(jīng)濟方法,在測定孔隙度和流體飽和度方面已經(jīng)取得了進步,但仍不能提供系統(tǒng)的滲透率估算。這就是為什么核磁共振技術(shù)在20世紀60年代引起石油工業(yè)的興趣,當時研究人員發(fā)表的研究結(jié)果顯示,核磁共振技術(shù)具有良好的滲透率相關(guān)性。然而,滲透率并不是這種新型脈沖回波核磁共振測井提供的***巖石物理效益。許多其他巖石物理參數(shù)——與礦物無關(guān)的總孔隙度;**于其他測井曲線的水、氣、油飽和度;油的粘度——都是可以達到的。其他幾個參數(shù)似乎也觸手可及,從而確保這種新的均勻梯度核磁共振測井測量將被證明是迄今為止測井行業(yè)設(shè)計的**豐富的地層巖石物理單一來源。MAG-MED水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器特色非常規(guī)巖芯磁共振分析儀可測0.02毫升水樣,誤差±0.5%,并可對氣體,如甲烷等,可直接測量。
核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域,用于測量土壤樣品中的水含量,之后隨著技術(shù)理論的越來越成熟,應(yīng)用范圍越來越廣,如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機物與土壤的相互作用等。而對于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開始于90年代,從極初的輔助定性分析,到精確定量表征,從精度要求不高的大尺寸孔隙表征,到納米級孔隙的分布研究,從單一的表征孔隙,到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機質(zhì)和陶土膨脹對孔隙影響的系統(tǒng)研究,與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比,低場時域核磁共振技術(shù)正以其獨特的技術(shù)先進性,成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來越重要的研究手段和方法。
水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測技術(shù)特點 測量目標原子核的特一性 由于不同的原子核在相同的磁場強度下。有不同的進動頻率。所以我們在測量某一原子核的信號時。不會受到其他原子核的干擾。如在測量1H原子核時不會收到19F原子核的干擾。反之亦然。 通過T1、 T2的測量,實現(xiàn)不同樣品的組分分析。 弛豫時間T1、 T2由樣品性質(zhì)決定。包括樣品中原子核所處物理化學(xué)環(huán)境、細胞環(huán)境、樣品中原子核數(shù)目、樣品的相態(tài)等。因此,分析樣品中目標原子核的T1、 T2值??蓪崿F(xiàn)研究樣品的物理和化學(xué)性質(zhì)。 優(yōu)點: 直接測量,無需任何處理。 樣品無損傷分析,可進行重復(fù)測量。 環(huán)保、無毒、無任何副作用。 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。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、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。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,通過激勵與信號處理即可得到穩(wěn)定。
粘土結(jié)合水、毛細管結(jié)合水和可動水具有不同的孔隙大小和位置。烴類流體在孔隙空間中的位置與鹽水不同,通常占據(jù)較大的孔隙。它們在粘度和擴散系數(shù)上也與鹵水不同。核磁共振測井利用這些差異來表征孔隙空間中的流體。圖1.13定性地表示了巖石孔隙中不同流體的核磁共振性質(zhì)。一般來說,結(jié)合流體的T1和T2時間都很短,擴散速度也很慢(小D),這是由于分子在小孔隙中的運動受到限制。游離水通常具有中等的T1、T2和D值。碳氫化合物,如天然氣、輕質(zhì)油、中粘度油和重油,也有非常不同的核磁共振特征。天然氣表現(xiàn)出很長的T1時間,但很短的T2時間和單指數(shù)型弛豫衰減。油的核磁共振特性變化很大,很大程度上取決于油的粘度。較輕的油具有高度的擴散,具有較長的T1和T2時間,并且通常表現(xiàn)為單指數(shù)衰減。隨著黏度的增加和碳氫化合物混合物變得更加復(fù)雜,擴散減少,就像T1和T2時間一樣,弛豫伴隨著越來越復(fù)雜的多指數(shù)衰減?;诳紫读黧w信號的獨特核磁共振特征,已經(jīng)開發(fā)出應(yīng)用程序來識別并在某些情況下量化存在的碳氫化合物類型。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)巖芯總孔隙度及有效孔隙度檢測。一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理
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)的弛豫特性實現(xiàn)物質(zhì)組分的鑒別和定量分析。低場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
孔隙結(jié)構(gòu):單重、雙重、三重孔隙介質(zhì);共六種孔隙結(jié)構(gòu)類型
1、單重孔隙介質(zhì)
1)粒間孔隙結(jié)構(gòu):由大小形狀不同的顆粒組成,顆粒間間隙被膠結(jié)物質(zhì)填充;(等效球體-等直徑/變截面微毛細管-網(wǎng)絡(luò)模型)
2)純裂縫結(jié)構(gòu):不規(guī)則、不滲透;(裂縫網(wǎng)絡(luò)分隔)
2、雙重孔隙介質(zhì)
1)裂縫-孔隙結(jié)構(gòu):粒間孔隙介質(zhì)又被裂縫分隔為多個塊狀單元;(雙重孔隙度、滲透率)
2)溶洞-孔隙結(jié)構(gòu):粒間孔隙巖石中分布著大的溶洞,尺寸超過毛細管大??;(兩種流動規(guī)律:粒間孔滲流規(guī)律、溶洞孔納維斯托克斯方程)
3、三重孔隙介質(zhì)
1)孔隙-微裂縫-大洞穴
2)孔隙-微裂縫-大裂縫 低場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