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土壤孔隙物性研究(孔隙變化及微觀結(jié)構(gòu)分析)。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)特色
PM-1030 是用于測試水泥和混凝土樣品的臺式磁共振分析系統(tǒng),儀器采用磁共振電子控制中心部件,配備的數(shù)據(jù)采集和分析軟件。主要用于對水泥、混凝土和巖石材料中水分物性、孔隙物性、水化過程、干燥過程、水分遷移等的測量分析,材料的微觀結(jié)構(gòu),裂縫變化,對水分的吸收,酸腐蝕研究,鹽類在孔隙中的形成,致密水泥中的強力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。
本應(yīng)用實驗是干燥的灰水泥樣本1-2與白水泥樣本2-1CPMG(T2)信號與反演譜。主峰區(qū)域表示束縛水含量,其中白水泥樣品中在主峰左側(cè)出現(xiàn)一個額外的T2峰,可能為樣品中結(jié)合水產(chǎn)生(進一步分析可參照下述T1-T2二維譜圖),其中灰水泥樣本主峰對應(yīng)的弛豫時間(0.169ms)相較白水泥樣本主峰(0.442ms)左移,可能的原因為灰水泥樣本中含有鐵磁質(zhì)。 氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析系統(tǒng)水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤孔隙物性研究(孔隙度分析、孔徑大小分布)。
油對T2分布的影響隨孔隙中流體的不同而不同。水和輕質(zhì)油圖4.6(上)為水和輕質(zhì)油充填水濕地層的體積模型。模型中各組分之間的明顯邊界并不意味著對應(yīng)的衰變譜之間的明顯邊界。如果用較短的TE和較長的TW來測量回波序列,那么水將具有較寬的T2分布,而輕質(zhì)油則傾向于在單個T2值附近顯示更窄的分布水與輕質(zhì)油的擴散系數(shù)差異不大;因此,兩種流體之間的D對比不會很明顯。輕質(zhì)油和孔隙水的T1值差異很大;因此,兩種液體之間的T1對比將被檢測到。
低場核磁共振(LF-MMR)通過H原子能量變化判斷樣品中水分子的自由度、分析不同種類水分的含量,是一種快速、有效、無損的測量技術(shù)。國內(nèi)外學(xué)者利用低場核磁共振技術(shù)在食品水分檢測、凍土未凍水、低滲透巖心孔隙分布等方面進行了大量研究。
根據(jù)拉莫定律,在給定磁場強度下,當(dāng)外加射頻頻率與1H核共振頻率相同時,1H才產(chǎn)生共振吸收。而1H核共振頻率由分子組成與結(jié)構(gòu)決定,即不同分子的1H具有不同的核磁共振頻率,因此施加特定外加射頻頻率,測水中的H而不測其他物質(zhì)中的H。1H低場核磁共振的弛豫時間長短與氫質(zhì)子的存在狀態(tài)及所處的物理化學(xué)環(huán)境有關(guān),縱向弛豫T2越長,說明分子運動性越強,所受束縛力弱,反之,分子運動性弱,所受束縛力強。因此,利用T2值大小可以區(qū)別黏土的表面水化水、滲透水、自由水的類型。即采樣總信號幅值與物質(zhì)中水分子的氫質(zhì)子數(shù)呈正比,各種類型水的質(zhì)量比等于各自的核磁共振信號峰的面積比。利用聯(lián)合迭代重建技術(shù)(SIRT算法)反演T2離散點,可得離散型與連續(xù)型相結(jié)合的T2積分譜,峰面積為該狀態(tài)水分的信號幅值。 非常規(guī)巖芯分析儀與石油巖芯領(lǐng)域國際科研機構(gòu)合作,標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)巖芯分析流程,全力的技術(shù)支持。
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,主要采集被檢測樣品的弛豫信息。它的特點是研究原子核在磁場中的一些特性。能提供核周圍的分子或環(huán)境的信息。并且氫核有極強的磁共振信號極容易被儀器探測。 低場核磁共振射頻探頭性能: 1) 探頭由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。是射頻磁場的發(fā)生裝置。也是核磁信號的接收裝置。 2) 探頭性能直接影響核磁共振信號的接收靈敏度。低性能探頭會導(dǎo)致核磁共振信號的降低甚至丟失。 3) 探頭性能直接決定核磁系 統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度。 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。高精度水泥基材料-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)磁共振弛豫分析技術(shù)是核磁共振技術(shù)的一個分支被應(yīng)用在各個行業(yè)。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)特色
將比表面積為380m2/kg的普通硅酸鹽水泥與鐵渣粉混合制成不同鐵渣含量的試樣。試樣真空保水后使用PM-1030磁共振水泥基材料分析儀進行檢測。將測試結(jié)果反演得到曲線圖,觀察各試件飽水樣T2 譜相似,均有2~3個弛豫峰且均以短弛豫為主,弛豫時間絕大部分在0.01ms~1ms 之間,在10ms~100ms和100ms~1000ms之間存在比例很小的峰。每個弛豫峰表征一種狀態(tài)的水(化學(xué)結(jié)合水、 吸附水、孔隙水與自由水)。研究表明 :化學(xué)結(jié)合水的橫向弛豫時間很短,試驗無法采集到試件中化學(xué)結(jié)合水的信號,已知吸附水流動性<孔隙水流動性<自由水流動性。T2 值小孔 隙就小,T2 值大孔隙就大,T2 與 r 正相關(guān),因此核 磁共振T2 譜測試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。 T2 時間越短,水的流動性越差。因此,T2 譜的3個峰依次對應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)特色