核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质应用介绍

时间:2024年03月06日 来源:

粘土结合水、毛细管结合水和可动水具有不同的孔隙大小和位置。烃类流体在孔隙空间中的位置与盐水不同,通常占据较大的孔隙。它们在粘度和扩散系数上也与卤水不同。核磁共振测井利用这些差异来表征孔隙空间中的流体。图1.13定性地表示了岩石孔隙中不同流体的核磁共振性质。一般来说,结合流体的T1和T2时间都很短,扩散速度也很慢(小D),这是由于分子在小孔隙中的运动受到限制。游离水通常具有中等的T1、T2和D值。碳氢化合物,如天然气、轻质油、中粘度油和重油,也有非常不同的核磁共振特征。天然气表现出很长的T1时间,但很短的T2时间和单指数型弛豫衰减。油的核磁共振特性变化很大,很大程度上取决于油的粘度。较轻的油具有高度的扩散,具有较长的T1和T2时间,并且通常表现为单指数衰减。随着黏度的增加和碳氢化合物混合物变得更加复杂,扩散减少,就像T1和T2时间一样,弛豫伴随着越来越复杂的多指数衰减。基于孔隙流体信号的独特核磁共振特征,已经开发出应用程序来识别并在某些情况下量化存在的碳氢化合物类型。土壤和岩芯的物理和化学性质影响多孔介质的性能。核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质应用介绍

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核磁共振由哈佛大学Purcell教授和斯坦福大学Bloch教授在1946 年独自发现现象之后,该项技术在科学研究和工业领域的应用日益广阔。 在水泥基材料、土壤、岩芯等多孔介质研究领域,Brown 和 Fatt 于 1956 年首先研究了多孔介质中水的核磁共振弛豫特征,发现多孔介质中水的弛豫时间远小于其自由状态的体弛豫时间。 根据核磁共振机制,由于多孔介质中水的弛豫时间主要反映的是水的表面弛豫特征,即水与多孔介质孔隙表面之间的相互作用力强弱,液固之间的作用力越强则液体的弛豫时间越短,否则液体的弛豫时间越长。一站式核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质原理其内部有大量不规则、多尺度的孔隙,并且还存在不同状态和不同数量的水分。

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常规储层:指用传统技术可以获得自然工业产量、可以直接进行经济开采的油气资源。[分布受明确的圈闭界限控制,有稳定的自然工业产量,浮力作用明显。

非常规储层:指用传统技术无法获得自然工业产量、需用新技术改善储层渗透率或流体黏度等才能经济开采、连续或准连续型聚集的油气资源。[油气大面积连续分布,圈闭界限不明显;无自然工业稳定产量,达西渗流不明显。

常规储层①孔隙度大于10%;②孔喉直径大于1μm或空气渗透率大于1mD③分为构造、岩性地层等油气藏类型。

非常规储层①孔隙度小于10%;②孔喉直径小于1μm或空气渗透率小于1mD③致密油、致密气、页岩油、页岩气、煤层气、重油沥青、天然气水合物等.

对于水泥中的结晶水,主要来自于水泥水化过程的产生的微晶相氢氧化钙中的羟基信号、钙矾石中的结晶水信号,其T2弛豫时间非常短~10us左右。常规的T1-T2测量方法能够重聚由于化学位移各向异性、潜在的磁场不均匀性以及异核偶极耦合相互作用造成的磁化损失,对于氢氧化钙中同核偶极耦合作用造成的信号损失无能为力,因此常规T1-T2测量方法检测到水泥基材料中的固体信号比较困难。而固体回波可以重聚氢氧化钙中孤立的1/2自旋对产生的同核偶极耦合作用造成的信号损失,因而可以检测到水泥基材料中的固体信号。我们将多固体回波序列用于T1-T2弛豫测量,多固体回波序列(图1)由标准二维弛豫序列结合固体回波组成。目前,该二维脉冲序列测量方法已用于岩芯、矿物等多孔介质材料。我们将二维固体脉冲测量方法应用于水泥样本的研究中,目的是使用低场核磁共振技术获得更完整的水泥材料中的固体信号。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可对混泥土水化养护进行分析。

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低场时域核磁共振技术用于水分在土壤中的运动机制研究: 土壤是一种具有复杂成分的多孔介质系统,包括粘土(伊利石、高岭石、蒙脱石等)、有机质(腐殖酸、酯等)等,其在吸水后,由于部分成分发生相态变化、各个成分之间的相互作用等,致使其水分先进入相对较大的孔隙,而进入微孔则是一个比较长的过程,这与具有稳定结构的多孔介质中水分的运动机制相反(典型多孔介质极先吸水的是微孔),这种现象可通过低场时域核磁共振技术持续检测土壤样品中的水分的弛豫时间明显的观察到。 从T2反演谱图上可以看出,随着时间的推移,大孔中的水(约1000ms)的含量逐渐减少(谱峰面积逐渐减小),小孔中的水(约2.5ms)逐渐增加(谱峰面积逐渐增大)。同时,随着时间的推移,所有谱峰的位置逐渐左移,这说明,水分与土壤中的部分成分发生作用,使土壤的孔径大小发生变化,重新分布。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析仪,能够精确、全力的采集土壤样品中所有孔径对应的弛豫时间信号,优化的软硬件配置,满足长时间在线测量要求,重复性好,为土壤中的水分运动机制研究提供一种精确、快速、方便的分析途径。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于土壤修复研究。时域核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质产品介绍

核磁共振是指静磁场中的自旋原子核在另一交变磁场中自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一频率的。核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质应用介绍

MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析仪产品特色 1)高灵敏度:23MHz磁共振频率确保仪器的高灵敏度。 2)大磁极间距,满足大样品尺寸要求。并可升级为带有温压场探头系统。 3)多种附件:多种直径选配常温探头。满足用户不同样品尺寸要求。 4)特有T1-T2二维脉冲:可精确区分样品中不同的含氢组分。及强力束缚水信息。 5)特有T2-T2二维脉冲:可研究水分在联通孔中的迁移情况。 Soil-2260高精度磁共振土壤分析仪主要参数 1)磁体类型:稀土永磁体 2)磁场强度:0.5T (22.5 MHz) 3)标配探头: (Φ60 mm)核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质应用介绍

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