采用核磁共振測定水泥硬化漿體孔徑分布時不只可得到凝膠孔信息,而且操作簡易,流程迅速,對樣品不產(chǎn)生任何損傷,具有很大的優(yōu)勢和應用前景。同時,低場核磁共振技術(shù)還可用于研究水泥水化進程和硬化漿體中水的擴散。從分析水泥中順磁性物質(zhì)含量和來源對其核磁共振信號影響這個角度出發(fā),尋找順磁性物質(zhì)對核磁共振信號的影響規(guī)律,并對低場核磁共振測定孔徑分布和化學結(jié)合水含量的方法進行修正,提高測試方法的準確性,可為使用低場核磁共振技術(shù)研究水泥水化進程提供理論依據(jù)。核磁共振是指靜磁場中的自旋原子核在另一交變磁場中自旋能級發(fā)生塞曼分裂,共振吸收某一頻率的。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測
計算機斷層掃描成像技術(shù)(CT):根據(jù)CT技術(shù)掃描巖芯樣品得到的斷面圖像進行高精度微米納米尺度上的計算機三維建模,建立頁巖的孔隙幾何、礦物分布、吼道分布、滲透率、流體滲流通道等屬性模型,被稱為數(shù)字巖芯技術(shù)。受限于樣品規(guī)格、圖像識別分辨率、復雜算法,以及且數(shù)據(jù)處理耗時耗力。
巖芯核磁共振檢測:低場核磁共振(NMR)方法以測試樣品規(guī)格多樣(塊樣,柱樣,全直徑巖芯均可)、測試速度快、獲取巖芯物性信息豐富、對樣品無損害等優(yōu)勢在砂巖、煤巖、碳酸鹽巖、致密砂巖、頁巖等油氣資源勘探開發(fā)領(lǐng)域得到了***的發(fā)展和應用。低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應用于儲層實驗評價研究的各個方面,如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率、孔隙結(jié)構(gòu)、潤濕性、氣水相互作用、束縛流體與可動流體識別、油氣水識別、偽毛細管壓力曲線轉(zhuǎn)換、殘余油分布、流體可視化研究、甲烷等溫吸附曲線、高溫高壓驅(qū)替等等。 核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應用研究水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析技術(shù)可獲得物質(zhì)中與分子動力學特性相關(guān)的弛豫信號。
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)部的擴散過程引起水分化學狀態(tài)或所處環(huán)境物理狀態(tài)的變化。 這種變化可用H核磁共振馳豫時間進行表征。研究表明,H馳豫時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)代測試方法難以達到的。
水泥基材料仍然是世界上極重要的工程材料之一。盡管水泥基材料廣闊應用到工程建設(shè)中已有很長 時間,然而鑒于測試手段的限制,人們對水泥的水化進程、水化過程中微觀結(jié)構(gòu)的形成及其與水泥基材料宏觀性能間的關(guān)系等內(nèi)容并不完全清楚。自核磁共振這一物理現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來,核磁共振測試技術(shù)已經(jīng)廣闊應用到生物制藥、食品安全和材料表征等領(lǐng)域。 近年來,隨著低場核磁共振技術(shù)的發(fā)展,其逐漸被應用到水泥基材料的研究中,它可以提供關(guān)于水泥基材料的孔隙率、 孔徑分布和水化動力學等方面的信息,成為表征水泥基材料的一種重要手段。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),磁場強度一般在1.0 T以下。
氣體、輕質(zhì)油、水和一些中等粘度的油表現(xiàn)出明顯的擴散誘導當它們處于梯度磁場和長回波間隔的CPMG序列時,會發(fā)生弛豫。對于這些流體,與擴散機制相關(guān)的弛豫時間常數(shù)的Tdison成為檢測它們的重要工具。當靜磁場中存在***的梯度時,分子擴散會引起附加減相,因此增加了弛豫速率(1/T2)。這種失相是由分子移動到磁場強度不同的區(qū)域,因此其中歲差率不同。擴散弛豫對弛豫時間T1沒有影響率(1/T)。與自由弛豫一樣,物理性質(zhì)如粘度和分子組成控制著擴散系數(shù)。同樣,環(huán)境條件、溫度和壓力都會影響擴散。由式3.12~3.14可知,氣、油、水的擴散系數(shù)隨溫度的升高而增大(粘度n隨溫度的升高而減小)。氣體的擴散系數(shù)隨壓力的增加而減小,因為氣體密度隨壓力的增加而增加。油的擴散系數(shù)差別很大,因為不同的油表現(xiàn)出***的分子組成,這導致了***的粘度范圍。多孔介質(zhì)中水分和氣體的傳輸是研究的重要內(nèi)容。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測原理
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。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測
儲層巖體中的流體根據(jù)其賦存狀態(tài)分為可動流體和束縛流體。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)動力作用下可自由流動,稱為可動流體。在常規(guī)的儲層評價中,通常以孔隙度、滲透率和孔喉大小來反映儲層物性的好壞。對于低滲透儲層而言,受沉積、成巖作用,孔喉細小,孔隙連通性差,滲流通道狹窄,只測量孔隙度與滲透率是遠遠不夠的,還需考慮可動流體在總的飽和流體中所占的比例,并通過這一指標來表征儲層物性的好壞。 核磁共振技術(shù)基于流體弛豫特征,可以準確測量巖石的基本物性特征,獲取儲層可動流體飽和度。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測