粘土結(jié)合水、毛細(xì)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?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?xì)浠衔锘旌衔镒兊酶訌?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?xì)浠衔镱愋汀:舜殴舱翊艌鰷囟鹊姆€(wěn)定性主要從材料和磁體的工作環(huán)境兩個方面改進,釤鈷材料能更好。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀
孔徑分布:巖石的孔隙分類一般按孔隙的等效毛細(xì)管半徑劃分:
1)超毛細(xì)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(xì)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(xì)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: 小核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究水泥基材料是構(gòu)建多孔介質(zhì)的關(guān)鍵組成部分。
基于低場時域核磁共振技術(shù)的土壤潤濕性評價標(biāo)準(zhǔn)的探索 土壤的憎水性是土壤潤濕性差的直接體現(xiàn),通常是由于土壤中的有機物在土壤表層形成一層覆層,從而阻礙水分在土壤中的吸收。 從低場時域核磁共振技術(shù)理論來看,土壤潤濕性差主要表現(xiàn)為:土壤的水分以自由水的形式存在,其橫向弛豫時間(T2)當(dāng)量通常大于1000ms量級。土壤潤濕性優(yōu)主要表現(xiàn)為:土壤中的水分快速吸收,以束縛水形式存在,其橫向弛豫時間(T2)反演譜圖上有兩個在在1ms-10ms,10ms-100ms當(dāng)量的譜峰。因此,通過計算其弛豫時間的幾何平均數(shù),即加權(quán)平均T2弛豫時間,可定性評價土壤的潤濕性:在土壤樣品中加水后,短時間內(nèi)(幾天)持續(xù)測量其橫向弛豫時間T2,并計算加權(quán)平均橫向弛豫時間T2gm,如T2gm大于1000ms,那么該土壤樣品潤濕性差,表現(xiàn)為憎水性;如T2gm小于1000ms,且變化不大,那么該土壤樣品潤濕性好,持水能力強。 MAGMED磁共振土壤分析儀,以其優(yōu)化的場強、探頭系統(tǒng)等硬件配置,功能強大的軟件分析系統(tǒng),可對土壤樣品中的水分信息進行全力精確的測量,可為土壤潤濕性評價分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。
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。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水分物性研究(凍土未凍水研究、水分遷移研究)。
核磁共振經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展。已經(jīng)成為一種成熟的實驗技術(shù)。在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到大范圍的推廣。根據(jù)其磁體強度可以分為低場(低頻)核磁共振 (LF-NMR)和高場(高頻)核磁共振(HF-NMR)。LF-NMR 又稱低分辨率核磁共振。即磁場強度在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、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 適用于進行快速檢測以及實時監(jiān)控。核磁共振磁場的溫度穩(wěn)定性限制了磁體的使用環(huán)境。永磁體的磁場強度主要受限于磁體材料。一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體飽和度檢測
水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀緊扣科研前沿:采用第36屆世界混凝土大會推薦硬件參數(shù)配置。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀
MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀系統(tǒng)是一款用于測試土壤等多孔介質(zhì)的專業(yè)分析儀器。儀器基于低場時域核磁共振原理。采用目前世界上極新的核磁共振電子控制部件、專業(yè)的數(shù)據(jù)采集和分析軟件、以及對樣品分析所制定的測量規(guī)程。使得該儀器成為強有力的核磁共振分析的工具。 MAGMED Soil-2260磁共振土壤分析儀通過測量樣品中不同含氫組分的弛豫時間信息。從而獲得樣品的相關(guān)信息。同時Soil-2290可滿足長時間在線測量。對于樣品因外部條件變化而引起的微觀結(jié)構(gòu)、裂縫變化。鹽類在孔隙中的形成。水分在樣品中的擴散等進行實時測量。通過前后測量結(jié)果的對比實現(xiàn)上述研究。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀