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高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

來源: 發(fā)布時間:2024-08-01

常規(guī)儲層: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. 水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對水泥基材料的水分含量和水分分布進(jìn)行研究。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

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水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振弛豫信號 T1弛豫信號 縱向弛豫時間T1:當(dāng)射頻脈沖撤銷后。平行于外加磁場B0方向。宏觀磁矩由0恢復(fù)到M0的時間 與樣品中原子核所在的分子環(huán)境以及外加磁場強(qiáng)度有關(guān); 磁場越高。宏觀磁矩越大。T1信號越強(qiáng)。 主要測量脈沖:IR、SR脈沖 T2弛豫信號 橫向弛豫時間T2:當(dāng)射頻脈沖撤銷后。垂直于外加磁場B0方向。宏觀磁矩由M0恢復(fù)到0的時間; 與樣品中原子核的分子運(yùn)動以及外加磁場強(qiáng)度有關(guān); 分子運(yùn)動越劇烈。 T2越長,反之T2就短; 磁場均勻性越好。分子運(yùn)動一致性越高。信號衰減越緩慢; 磁場越高。宏觀磁矩越大。T2信號越強(qiáng)。 主要測量脈沖:FID、CPMG。衍生的脈沖Solidecho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。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(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。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域水泥基材料-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)氣過程模擬等檢測分析。

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通過不同含水量土壤在靜置不同時間后的一維弛豫時間分析,可推斷:水分進(jìn)入土壤后,將立即滲透至不受約束的有機(jī)質(zhì)中,形成凝膠相,不受約束礦物顆粒(粘土)的微孔中,這一過程很短。然而隨著水分的進(jìn)入,土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用,如水分滲透進(jìn)有機(jī)質(zhì)與礦物顆粒的結(jié)合界面,從而阻斷之間的氫鍵連接、離子鍵連接、共價鍵連接等,甚至還伴隨著水解作用的產(chǎn)生,隨著這些約束的破壞,其產(chǎn)物如分離出的有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒進(jìn)一步吸水,從而終達(dá)到水分傳輸分布的平衡狀態(tài),反推,當(dāng)如土壤失水干燥時,伴隨著凝膠相失水坍塌、有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)在界面作用下,重新分型聚集,封閉微孔等。這可有效表征土壤在吸水/失水過程中微觀結(jié)構(gòu)的變化,對土壤中水分的遷移、水分子動力學(xué)研究等提供依據(jù),同時,這一微孔打開/封閉的過程,將極有可能使污染物在土壤中聚集,從而形成土壤污染。T2弛豫時間反演譜圖累加值,可有效用于土壤總體含水量的測量,開展土壤持水能力的研究。

核磁共振弛豫分析設(shè)備通常使用永磁體產(chǎn)生磁場。其磁場強(qiáng)度較低。體積相對于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設(shè)備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價格相對很低(幾十萬人民幣)?;緵]有維護(hù)費(fèi)用。物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學(xué)環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì) 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。如牛奶摻假的檢測和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測定等等。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)巖芯中油和水的溫度壓力特性檢測分析。

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小型核磁共振是核磁共振技術(shù)的一種獨(dú)特實現(xiàn)形式,近年來憑借便捷、綠色和準(zhǔn)確的優(yōu)勢,在工業(yè)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、食品、材料等研究領(lǐng)域涌現(xiàn)出大量新方法、新應(yīng)用。小型核磁共振精華在于一個“小”字,它賦予核磁共振技術(shù)眾多新特性和新生命力。 成本經(jīng)濟(jì)化:核磁共振硬件的小型化直接降低了制造的成本,是實現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用的第二大優(yōu)勢。小型的核磁共振通常采用成本降低的永磁體作構(gòu)建主磁場,硬件本身降低的同時,維護(hù)、屏蔽和場地成本也極大降低。隨著經(jīng)濟(jì)性的提升,科研機(jī)構(gòu)逐步流行配置小型核磁共振儀器開展基礎(chǔ)教學(xué)和科學(xué)研究的選項。多孔介質(zhì)在水利工程、土木工程等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。一體式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

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)巖芯的可動與不可動固體有機(jī)質(zhì)含量檢測分析。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理

核磁共振技術(shù)作為一種無損的、非侵入式且可定量的檢測方法,已經(jīng)用于水泥基材料的水化過程的測量。大量研究表明,水泥基材料水化過程中存在結(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,對水泥水化過程進(jìn)行實時檢測。目前,大多數(shù)用于水泥基材料的低場核磁共振分析方法都依賴于一維T1、T2測量方法,使用一維核磁共振測量方法對于準(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獲得水泥樣本的T1、T2弛豫信息,二維T1-T2相關(guān)測量方法開始用于水泥基材料的檢測中,可獲得清晰的水分子動力學(xué)、成分變化等相關(guān)信息。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)原理