岩石中流体的扩散受到周围固体介质的限制,是一种受限扩散,其扩散系数、弛豫时间与岩石孔隙结构和表面性质有很大的关系,岩心流体中自旋核磁矩弛豫与扩散机理,对深入了解低渗透岩石孔隙结构和渗流特征有很大帮助.同时,岩心中表面润湿性与核磁共振参数的关系是润湿性研究的基础。岩心中弛豫时间测量基本的规律是:与孔壁表面接触越紧密,流体的弛豫时间越短.由于分子无规则热运动引起分子与孔壁的碰撞进而产生表面弛豫作用,孔径中的扩散和弛豫时间有非常紧密地联系.岩石和土体是天然形成的多孔介质材料。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质有效孔隙度检测
核磁共振经过半个世纪的发展。已经成为一种成熟的实验技术。在许多领域已经得到大范围的推广。根据其磁体强度可以分为低场(低频)核磁共振 (LF-NMR)和高场(高频)核磁共振(HF-NMR)。LF-NMR 又称低分辨率核磁共振。即磁场强度在0.5 T 以下的核磁共振。通常用于物质物理性质的测定。在食品科学领域主要用于食品中脂质含量的检测、食品中水分含量及其存在状态等方面的研究。根据射频场的连续性可以分为稳态 NMR 和脉冲 NMR。其中只有脉冲 NMR 适用于进行快速检测以及实时监控。高精度水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质液体驱替对岩芯影响非常规岩芯磁共振分析仪特有T1-T2二维脉冲,可区分样品中不同的含氢组分,如水、油、气、油母沥青等。
核磁共振技术在水泥基材料中得到了广阔地应用,该技术在水泥基材料中的应用主要包括三大类: 水泥水化进展表征、水泥浆体孔结构演化表征和水泥化学相关信息表征。运用低场核磁共振技术测试水泥的水化进程,该技术可在不破坏样品的前提下,利用水分子中质子的弛豫特性研究水泥基材料中水的含量及其分布的变化,具有快速、连续和无损的优势。随着水化反应的进行,水的状态从自由水向化学结合水、物理吸附水和孔隙水转变。核磁共振技就是通过探测不同结合状态的水分子中的质子信号来研究水化过程。
磁共振横向弛豫时间T2是描述氢原子核弛豫快慢的特征参数,其大小反应了氢原子核所处的环境,即束缚的越强烈,弛豫越快,T2越小。基于此,当土壤中充满水,通过对土壤样品T2弛豫时间的测量及T2弛豫时间的一维反演分布,可获得3-4个明显的谱峰,分别对应微孔、中孔、大孔及完全自由水,每个谱峰的积分面积对应该类型孔隙所占的比例,从而对土壤中的孔隙分布做出评价分析。通常微孔和潜力束缚水对应的T2为0.1-60ms之间,谱峰在60-300ms之间则表征中孔中水,大孔中的水对应的谱峰在300-1000ms之间,而完全自由水(Bulk water)的弛豫时间2s-3s之间。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析仪,配备22MHz静磁场,能够有效提高信号的信噪比,探头死时间小于15us,极短回波时间0.08ms,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,为土壤的孔隙分布研究提供一种精确、快速、方便的分析途径。磁共振水泥基材料分析仪是用于测试水泥和混凝土样品的台式磁共振分析系统。
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。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于研究非常规岩芯中液体驱替对岩芯的影响检测分析。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质应用领域
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。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质有效孔隙度检测
水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质核磁共振检测技术特点 测量目标原子核的特一性 由于不同的原子核在相同的磁场强度下。有不同的进动频率。所以我们在测量某一原子核的信号时。不会受到其他原子核的干扰。如在测量1H原子核时不会收到19F原子核的干扰。反之亦然。 通过T1、 T2的测量,实现不同样品的组分分析。 弛豫时间T1、 T2由样品性质决定。包括样品中原子核所处物理化学环境、细胞环境、样品中原子核数目、样品的相态等。因此,分析样品中目标原子核的T1、 T2值。可实现研究样品的物理和化学性质。 优点: 直接测量,无需任何处理。 样品无损伤分析,可进行重复测量。 环保、无毒、无任何副作用。 低场核磁共振是一种正在兴起的快速无损检测技术。具有测试速度快。灵敏度高、无损、绿色等优点。已广阔应用在食品品质控制、非酒精性脂肪肝等代谢疾病、石油勘探、水泥水化过程分析、水泥基材料不同配方选择、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固体有机质探测、非常规岩芯总体孔隙度及有效孔隙度检测、油水气饱等水泥基材料、土壤、岩芯等多孔介质领域。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质有效孔隙度检测