MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測(cè)

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于土壤中的孔隙分布研究 土壤作為一種非穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)，其在吸水過程中，孔隙狀態(tài)發(fā)生變化，并形成新的孔隙分布狀態(tài)。通常對(duì)土壤等多孔介質(zhì)中的孔隙定性分為3大類：微孔（micropores）、中孔（mesopores）、大孔（macropores）。當(dāng)孔隙中填充水時(shí)，由于水中的氫原子核在不同尺寸的孔隙中，受到的束縛強(qiáng)度不同。基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)原理，當(dāng)氫原子在靜磁場(chǎng)中，受靜磁場(chǎng)作用，定向排列，形成宏觀磁矩，被一特定交變磁場(chǎng)激發(fā)后，吸收能量，使宏觀磁矩發(fā)生偏轉(zhuǎn)（90°、180°等），當(dāng)交變磁場(chǎng)撤除后，受靜磁場(chǎng)作用，宏觀此舉恢復(fù)到初始狀態(tài)，這一過程即共振。其中橫向弛豫時(shí)間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù)，其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境，即束縛的越強(qiáng)烈，弛豫越快，T2越小。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(cè)分析。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測(cè)

核磁共振對(duì)天然巖石飽和油、水兩相的不同潤(rùn)濕性狀態(tài)研究表明：核磁共振弛豫譜在反映儲(chǔ)層巖石潤(rùn)濕性變化過程的準(zhǔn)確性和敏感性，與常規(guī)潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)方法相比其具有實(shí)驗(yàn)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(diǎn)。核磁共振技術(shù)能夠較為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)地下油氣藏儲(chǔ)層巖石的潤(rùn)濕性特征，而且可以反映潤(rùn)濕性發(fā)生變化的微觀機(jī)制，儲(chǔ)層巖石潤(rùn) 濕性動(dòng)態(tài)演化不只與原油組成有關(guān)，而且與黏土含量及其類型密切相關(guān)。核磁共振在巖心高溫老化過程中發(fā)現(xiàn)T2弛豫時(shí)間較短的核磁信號(hào)變化幅度較小， 而T2弛豫時(shí)間較長(zhǎng)的核磁信號(hào)變化較為明顯，認(rèn)為老化過程 中巖石潤(rùn)濕性變化主要發(fā)生在較大孔隙中。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測(cè)江蘇麥格瑞電子科技有限公司由國(guó)際磁共振儀器開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域名科學(xué)家共同發(fā)起。

對(duì)于水泥中的結(jié)晶水，主要來自于水泥水化過程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號(hào)、鈣礬石中的結(jié)晶水信號(hào)，其T2弛豫時(shí)間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測(cè)量方法能夠重聚由于化學(xué)位移各向異性、潛在的磁場(chǎng)不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對(duì)于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失無能為力，因此常規(guī)T1-T2測(cè)量方法檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對(duì)產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失，因而可以檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測(cè)量，多固體回波序列(圖1)由標(biāo)準(zhǔn)二維弛豫序列結(jié)合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測(cè)量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測(cè)量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號(hào)。

低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。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(jī)質(zhì)探測(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。 水泥水化反應(yīng)幾分鐘后，核磁共振縱向弛豫時(shí)間分布呈現(xiàn)兩個(gè)峰，一個(gè)是在100ms附近，反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息；另一個(gè)是在2ms附近，反映水泥凝結(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。研究發(fā)現(xiàn)，水泥水化進(jìn)程中極長(zhǎng)弛豫時(shí)間隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出５個(gè)階段，正好與水泥水化反應(yīng)的初始反應(yīng)、誘 導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期相對(duì)應(yīng)。 通過質(zhì)子橫向弛豫來反映白水泥漿體的水化進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)從加水開始15min到200h，水泥漿體水化過程中出現(xiàn)５種不同的自旋質(zhì)子群。研究中用自旋－自旋弛豫時(shí)間和信號(hào)量百分比來表征不同種類的自旋質(zhì)子群，以此來監(jiān)測(cè)水泥漿體的水化進(jìn)程，觀測(cè)研究結(jié)果與通過其它途徑測(cè)得的結(jié)果呈現(xiàn)良好一致性，證明了用核磁共振來研究水泥水化的可靠性。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于對(duì)土壤等多孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測(cè)量分析。

PM-1030 是用于測(cè)試水泥和混凝土樣品的臺(tái)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(duì)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(cè)量分析，材料的微觀結(jié)構(gòu)，裂縫變化，對(duì)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(duì)混凝土物理參數(shù)的影響。

本應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是干燥的灰水泥樣本1-2與白水泥樣本2-1CPMG(T2)信號(hào)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(gè)額外的T2峰，可能為樣品中結(jié)合水產(chǎn)生（進(jìn)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(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間（0.169ms）相較白水泥樣本主峰（0.442ms）左移，可能的原因?yàn)榛宜鄻颖局泻需F磁質(zhì)。 水泥基材料的選擇和設(shè)計(jì)對(duì)多孔介質(zhì)的性能有重要影響。一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)

磁共振水泥基材料分析儀是用于測(cè)試水泥和混凝土樣品的臺(tái)式磁共振分析系統(tǒng)。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測(cè)

根據(jù)核磁共振T2譜，不只可以得到孔隙度、滲透率等儲(chǔ)層常規(guī)物性參數(shù)，而且與離心、水驅(qū)油等實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合，還可以獲得可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)、剩余油微觀分布狀態(tài)等儲(chǔ)層評(píng)價(jià)所需的參數(shù)。與孔隙度、滲透率等常規(guī)物性參數(shù)不同，潤(rùn)濕性是一個(gè)與儲(chǔ)層巖石礦物成分、孔隙流體數(shù)量和類型等有關(guān)的相對(duì)特征參數(shù)，并且其在油藏水驅(qū)開發(fā)過程中會(huì)發(fā)生一定程度的變化。根據(jù)核磁共振弛豫機(jī)制，T2譜上弛豫時(shí)間較長(zhǎng)的核磁信號(hào)對(duì)應(yīng)巖石中較大孔隙中的流體，T2譜上弛豫時(shí)間較短的核磁信號(hào)對(duì)應(yīng)細(xì)微孔隙中的流體。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測(cè)