磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術原理

來源: 發(fā)布時間:2024-10-16

孔徑分布:巖石的孔隙分類一般按孔隙的等效毛細管半徑劃分:

1)超毛細管孔隙:流體重力作用下可自由流動(大裂縫、溶洞、未膠結或膠結疏松的砂巖)【孔隙直徑>0.5mm;裂縫寬度>0.25mm】

2)毛細管孔隙: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: 水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質低場核磁共振技術主要采用永磁體結構,主要采集被檢測樣品的弛豫信息。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術原理

磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術原理,水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質

水泥基材料的水化包括四個階段: 反應期、誘導期、加速期和減速期。水泥漿體的 T1 ( 縱向弛豫時間) 和 T2 ( 橫向弛豫時間) 隨著水化的進行而逐漸減小,其中T1 能夠反映水泥水化的不同階段,對水泥基材料孔結構的研究主要有三個方面的指標: 孔隙率、孔尺度分布和孔比表面積, 常用的方法是壓汞法和氣體吸附法,在研究過程中,這兩種方法均需將樣品進行預先干燥,這很容易導致樣品中的微孔結構遭到破壞,而且不能對同一個樣品進行連續(xù)測試,難以得到孔結構連續(xù)變化的特征。而核磁共振技術可在非破壞條件下,可以連續(xù)測試水泥基材料的孔結構的變化,極大地促進水泥基材料的研究。一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質分析設備水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可對水泥基材料的水化過程進行分析。

磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術原理,水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質

Soil-2260磁共振土壤分析儀是由江蘇麥格瑞電子科技有限公司研發(fā)設計。配合22MHz系列的土壤分析儀使用的檢測軟件。磁共振土壤分析儀可以安裝在Windows 10 64bit(推薦)系統(tǒng)下。用來測量樣本信號和進行信號的后處理。通過使用土壤分析儀和磁共振土壤分析儀軟件。用戶可以快速的得到樣本的水分含量。孔隙率、含氫率等信息。 磁共振土壤分析儀軟件的主要功能與操作包括探頭參數設置與自檢功能、脈沖檢測功能和數據處理功能。 磁共振土壤分析儀軟件檢測功能。即利用不同NMR脈沖序列。對探頭中的待測樣本進行信號獲取。SoilNMR提供低場核磁共振檢測中常用的一維和二維脈沖序列。其中一維脈沖序列包括:OnePulse脈沖序列、CPMG脈沖序列、IR脈沖序列、SR脈沖序列。二維的脈沖序列包括:T1-T2二維脈沖序列。

規(guī)格化FID法(Normalization method)用于凍土未凍水含量的測量 傳統(tǒng)利用FID信號的FIRST數據點進行凍土中未凍水含量的測量的方法,由于FID的First數據點的信號強度包含凍土中冰的信號,所以測得的未凍水含量遠高于實際的未凍水含量。為了降低該影響,可使用規(guī)格化FID法(Normalization method)測量凍土中的未凍水含量。 規(guī)格化FID法的前提條件為:1. FID的信號強度與凍土中的未凍水含量成正比;2. 任何低于冰點的溫度下的FID信號強度與任意一高于冰點的參考溫度的FID信號強度的比值(FID信號強度的差值與溫度的差值的比)恒定不變。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質弛豫分析技術可獲得物質中與分子動力學特性相關的弛豫信號。

磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術原理,水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質

孔隙結構:單重、雙重、三重孔隙介質;共六種孔隙結構類型

1、單重孔隙介質

1)粒間孔隙結構:由大小形狀不同的顆粒組成,顆粒間間隙被膠結物質填充;(等效球體-等直徑/變截面微毛細管-網絡模型)

2)純裂縫結構:不規(guī)則、不滲透;(裂縫網絡分隔)

2、雙重孔隙介質

1)裂縫-孔隙結構:粒間孔隙介質又被裂縫分隔為多個塊狀單元;(雙重孔隙度、滲透率)

2)溶洞-孔隙結構:粒間孔隙巖石中分布著大的溶洞,尺寸超過毛細管大小;(兩種流動規(guī)律:粒間孔滲流規(guī)律、溶洞孔納維斯托克斯方程)

3、三重孔隙介質

1)孔隙-微裂縫-大洞穴

2)孔隙-微裂縫-大裂縫 水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯FFI、BVI、CBW等檢測分析。一站式水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質分析設備

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯中液體驅替對巖芯的影響檢測分析。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術原理

核磁共振對天然巖石飽和油、水兩相的不同潤濕性狀態(tài)研究表明:核磁共振弛豫譜在反映儲層巖石潤濕性變化過程的準確性和敏感性,與常規(guī)潤濕性評價方法相比其具有實驗效率高、無需多次改變巖石原始流體飽和度分布狀態(tài)等優(yōu)點。核磁共振技術能夠較為準確地評價地下油氣藏儲層巖石的潤濕性特征,而且可以反映潤濕性發(fā)生變化的微觀機制,儲層巖石潤 濕性動態(tài)演化不只與原油組成有關,而且與黏土含量及其類型密切相關。核磁共振在巖心高溫老化過程中發(fā)現T2弛豫時間較短的核磁信號變化幅度較小, 而T2弛豫時間較長的核磁信號變化較為明顯,認為老化過程 中巖石潤濕性變化主要發(fā)生在較大孔隙中。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質技術原理