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低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

來源: 發(fā)布時間:2024-09-17

低場核磁共振(NMR)巖心分析技術(shù)在現(xiàn)場測井和錄井中得到了廣闊應(yīng)用,它主要反映巖石內(nèi)部的含氫流體(包括油、氣、水)的分布狀況,并且可以結(jié)合其他手段間接反映巖石孔隙結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息,它具有快速檢測、無損巖心、無污染、可重復(fù)檢測等特點(diǎn)。飽水巖石的弛豫時間(T2)分布存在著一種“擴(kuò)散耦合”效應(yīng)——巖石孔隙尺度變化大時,不同尺寸孔隙中的含氫流體往會相互擴(kuò)散而使巖石的T2分布趨于“平均化”,這使得 T2分布難以顯示這種復(fù)雜的孔徑分布。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯中液體驅(qū)替對巖芯的影響檢測分析。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

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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。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究江蘇麥格瑞電子科技有限公司立志成為磁共振儀器行業(yè)及磁共振技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)者、引導(dǎo)者、合作者!

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對水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)施菜地土壤質(zhì)量的演變按研究側(cè)重點(diǎn)不同大致分為3個方面:土壤物理性質(zhì)、土壤化學(xué)性質(zhì)和土壤生物學(xué)性質(zhì)演變。在土壤化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)的演變研究方面,對水稻田轉(zhuǎn)化后的設(shè)施菜地土壤研究發(fā)現(xiàn)土壤鹽漬化、酸化、養(yǎng)分累積、微生物活性降低等現(xiàn)象頻現(xiàn)。近年來,隨著核磁共振技術(shù)的不斷發(fā)展,研究者結(jié)合先進(jìn)的核磁掃描和成像技術(shù),實(shí)現(xiàn)了低場核磁測氫技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、生命科學(xué)領(lǐng)域、石油/多孔介質(zhì)領(lǐng)域、食品/藥品領(lǐng)域、高分子材料領(lǐng)域、輕工紡織領(lǐng)域的應(yīng)用。一方面,由于低場核磁具備場強(qiáng)低(<0.5T)、磁場穩(wěn)定、均勻性好等優(yōu)勢,對Fe2+、Fe3+、Mn6+等含量較高的土壤磁化作用較小,從而可以檢出土壤含水率。另外,由于低場核磁探測設(shè)備具有體積小、質(zhì)量輕、易攜帶等特點(diǎn),可以實(shí)時、動態(tài)、快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測田間土壤水分相態(tài)的變化,這對于研究農(nóng)田水分變化規(guī)律以及分析和計算農(nóng)田灌溉用水量具有重要意義。

達(dá)西定律描述飽和土中水的滲流速度與水力坡降之間的線性關(guān)系的規(guī)律,又稱線性滲流定律。1856年由法國工程師H.P.G.達(dá)西通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)得到。1852-1855年,達(dá)西進(jìn)行了水通過飽和砂的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)了滲流量Q與上下游水頭差(h2-h1)和垂直于水流方向的截面積A成正比,而與滲流長度L成反比,即:Q=K*A*(h2-h1)/L。

非常規(guī)儲層呈現(xiàn)低速非達(dá)西滲流特征,存在啟動壓力梯度;滲流曲線由平緩過渡的兩段組成,較低滲流速度下的上凹型非線性滲流曲線和較高流速下的擬線性滲流曲線,滲流曲線主要受巖芯滲透率的影響,滲透率越低,啟動壓力梯度越大,非達(dá)西現(xiàn)象越明顯。需要人工壓裂注氣液,增加驅(qū)替力,形成有效開采的流動機(jī)制。 低場核磁共振技術(shù)對儀器環(huán)境要求不高,具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射。

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孔隙結(jié)構(gòu)是水泥基材料極重要的特征之一,mingxian影響水泥基材料的強(qiáng)度、收縮、蠕變和滲透等性能??紫督Y(jié)構(gòu)可由縱向弛豫時間T 1進(jìn)行表征。 水泥水化過程中T 1加權(quán)平均值隨水化時間的延長呈下降趨勢,且其變化趨勢與水化過程具有良好的相關(guān)性,可以依次劃分為初始期、誘導(dǎo)期、加速期和穩(wěn)定期4個階段。在研究水泥水化進(jìn)程中發(fā)現(xiàn),雖然橫向弛豫速率也會定性地隨著水化動力學(xué)進(jìn)程的變化而變化,但是縱向弛豫速率的變化呈現(xiàn)出更明顯的步進(jìn)特征,這表明縱向弛豫速率的變化比橫向弛豫速率的變化更能直觀地體現(xiàn)出水泥水化過程的進(jìn)展。核磁共振磁體的主要指標(biāo)有磁場強(qiáng)度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強(qiáng)度能夠。核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)

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)巖芯的油母與瀝青等有機(jī)質(zhì)檢測分析。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究

磁共振水泥基材料分析儀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(qiáng)力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。 它緊扣科研前沿:采用第36屆世界混凝土大會推薦硬件參數(shù)配置;具有獨(dú)特測量脈沖:特有T1-T2 /T2-T2二維脈沖及二維譜圖重構(gòu)功能;平臺再升級:系統(tǒng)可升級帶有溫度場探頭系統(tǒng)??砷_展變溫實(shí)驗(yàn);帶有多種直徑選配常溫探頭。滿足用戶不同樣品尺寸要求(10mm/50mm);主要部件全部進(jìn)口。保證了測量精度及準(zhǔn)確性。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究