水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振(NMR)基本原理: 帶自旋的原子核（1H） 1) 一個(gè)帶電的自旋體產(chǎn)生一環(huán)形電流。從而形成微觀磁場(chǎng)?自旋磁矩； 2) 自旋磁矩與一般的小磁鐵一樣具有南北極； 3) 在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)。物質(zhì)中的原子核磁場(chǎng)的指向是無(wú)規(guī)則分布的。宏觀磁矩M0為0宏觀磁矩M0的形成； 4) 置于靜磁場(chǎng)中原子核與磁場(chǎng)產(chǎn)生作用。沿著磁場(chǎng)方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號(hào)產(chǎn)生原理 1) 樣品進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場(chǎng)方向排列并形成宏觀磁矩M0 2) 施加特定頻率激發(fā)脈沖。宏觀磁矩定向偏轉(zhuǎn) 3) 脈沖結(jié)束。宏觀磁矩定向恢復(fù)并產(chǎn)生核磁共振信號(hào) 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無(wú)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、石油勘探、水泥水化過(guò)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(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。江蘇麥格瑞電子科技有限公司致力于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、生命健康領(lǐng)域的磁共振產(chǎn)品的研制開發(fā)、銷售及技術(shù)理念的推廣。低場(chǎng)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)

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(lái)看，當(dāng)一個(gè)進(jìn)動(dòng)的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時(shí)，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(jìn)動(dòng)。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?！?duì)于固體中的質(zhì)子，T2比T1小得多?！?duì)于流體中的質(zhì)子：(1)當(dāng)流體處于均勻靜磁場(chǎng)時(shí)，T1近似等于T2。(2)當(dāng)流體處于梯度磁場(chǎng)并采用CPMG測(cè)量過(guò)程時(shí)，T2小于T1，其差異主要受磁場(chǎng)梯度、回波間距和流體擴(kuò)散率的控制。當(dāng)潤(rùn)濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時(shí)，T1和T2都急劇減小，并且弛豫機(jī)制不同于固體或流體中的質(zhì)子。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快，靈敏度高、無(wú)損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。

核磁共振經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。已經(jīng)成為一種成熟的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到大范圍的推廣。根據(jù)其磁體強(qiáng)度可以分為低場(chǎng)（低頻）核磁共振 （LF-NMR）和高場(chǎng)（高頻）核磁共振（HF-NMR）。LF-NMR 又稱低分辨率核磁共振。即磁場(chǎng)強(qiáng)度在0.5 T 以下的核磁共振。通常用于物質(zhì)物理性質(zhì)的測(cè)定。在食品科學(xué)領(lǐng)域主要用于食品中脂質(zhì)含量的檢測(cè)、食品中水分含量及其存在狀態(tài)等方面的研究。根據(jù)射頻場(chǎng)的連續(xù)性可以分為穩(wěn)態(tài) NMR 和脈沖 NMR。其中只有脈沖 NMR 適用于進(jìn)行快速檢測(cè)以及實(shí)時(shí)監(jiān)控。

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(wú)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(wú)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(yè)巖油、頁(yè)巖氣、煤層氣、重油瀝青、天然氣水合物等. 小型核磁共振儀器能夠從頻率維度、空間維度和時(shí)間維度信息表征物體特性。

核磁共振技術(shù)作為一種無(wú)損的、非侵入式且可定量的檢測(cè)方法，已經(jīng)用于水泥基材料的水化過(guò)程的測(cè)量。大量研究表明，水泥基材料水化過(guò)程中存在結(jié)晶水、層間水、凝膠孔水和毛細(xì)孔水等四種成分，隨著水化反應(yīng)的進(jìn)行，上述四種成分含量也會(huì)發(fā)生變化。1H核磁共振技術(shù)利用H原子作為探針，可以在不需要預(yù)處理、不破壞水泥樣本結(jié)構(gòu)的情況下，對(duì)水泥水化過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。目前，大多數(shù)用于水泥基材料的低場(chǎng)核磁共振分析方法都依賴于一維T1、T2測(cè)量方法，使用一維核磁共振測(cè)量方法對(duì)于準(zhǔn)確解釋水泥系統(tǒng)可能存在困難。因此，為了提高分辨率以及同時(shí)獲得水泥樣本的T1、T2弛豫信息，二維T1-T2相關(guān)測(cè)量方法開始用于水泥基材料的檢測(cè)中，可獲得清晰的水分子動(dòng)力學(xué)、成分變化等相關(guān)信息。核磁共振是指具有固定磁距的原子核，在恒定磁場(chǎng)與交變磁場(chǎng)的作用下，與交變磁場(chǎng)發(fā)生能量。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用介紹

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。低場(chǎng)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)

粘土結(jié)合水、毛細(xì)管結(jié)合水和可動(dòng)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?cè)谡扯群蛿U(kuò)散系數(shù)上也與鹵水不同。核磁共振測(cè)井利用這些差異來(lái)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(lái)說(shuō)，結(jié)合流體的T1和T2時(shí)間都很短，擴(kuò)散速度也很慢(小D)，這是由于分子在小孔隙中的運(yùn)動(dòng)受到限制。游離水通常具有中等的T1、T2和D值。碳?xì)浠衔?，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(zhǎng)的T1時(shí)間，但很短的T2時(shí)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(kuò)散，具有較長(zhǎng)的T1和T2時(shí)間，并且通常表現(xiàn)為單指數(shù)衰減。隨著黏度的增加和碳?xì)浠衔锘旌衔镒兊酶訌?fù)雜，擴(kuò)散減少，就像T1和T2時(shí)間一樣，弛豫伴隨著越來(lái)越復(fù)雜的多指數(shù)衰減?；诳紫读黧w信號(hào)的獨(dú)特核磁共振特征，已經(jīng)開發(fā)出應(yīng)用程序來(lái)識(shí)別并在某些情況下量化存在的碳?xì)浠衔镱愋?。低?chǎng)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)