NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测

时间:2024年03月05日 来源:

核磁共振弛豫分析设备通常使用永磁体产生磁场。其磁场强度较低。体积相对于核磁共振波谱仪和核磁共振成像设备要小得多。而且通常不含梯度模块。所以价格相对很低(几十万人民币)。基本没有维护费用。物质的弛豫特性反映了物质内部原子核所处的化学环境以及分子之间的相互作用。所以弛豫特性能够灵敏地反映出物体内物质所处环境的变化以及物体内不同物质 含量比例的变化。比如岩心中水的弛豫时间随着孔隙的变小而变小、硫酸铜溶液的浓度越大其弛豫时间越短。因此。利用这一原理。弛豫分析技术能够实现物体内物质的鉴别、物体内部的结构分析以及物质的定量分析。如牛奶掺假的检测和定量分析、 木材和岩心的孔径分布、种子中水分和油脂含量的测定以及油脂中固态脂肪含量的测定等等。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于对土壤水分物性,自由水与束缚水水分迁移的测量分析。NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测

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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。一站式水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质应用研究水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于土壤水分物性研究(冻土未冻水研究、水分迁移研究)。

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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。

.规格化FID法的方法为:1. 所有测得的低于冰点的温度下的FID信号以任一高于冰点的温度的FID信号进行规格化;2. 在规格化后的FID曲线上确定,所有规格化后的FID曲线水平平行的点(即从该时间后,规格化话后的FID曲线水平平行)。则该时间点对于的FID信号的强度用于计算冻土中未冻水含量。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/(T10-T5)+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根据公式(1)确认不同温度Tx下的FIDx的大小:其中FID10、FID5分别为10℃和5℃时的FID信号强度,T10=10℃、T5=5℃。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----(2) 根据公式(2)计算x温度下的冻土中的未冻水含量Wu,其中FIDx由公式(1)确认,FIDx60为x温度下的FID信号在60us时的信号强度(60us时规格化后的FID曲线水平平行,对于不同样品该时间点不同),Wg为样品中的重力水含量。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孔隙物性研究(孔隙度分析、孔径大小分布)。

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计算机断层扫描成像技术(CT):根据CT技术扫描岩芯样品得到的断面图像进行高精度微米纳米尺度上的计算机三维建模,建立页岩的孔隙几何、矿物分布、吼道分布、渗透率、流体渗流通道等属性模型,被称为数字岩芯技术。受限于样品规格、图像识别分辨率、复杂算法,以及且数据处理耗时耗力。

岩芯核磁共振检测:低场核磁共振(NMR)方法以测试样品规格多样(块样,柱样,全直径岩芯均可)、测试速度快、获取岩芯物性信息丰富、对样品无损害等优势在砂岩、煤岩、碳酸盐岩、致密砂岩、页岩等油气资源勘探开发领域得到了***的发展和应用。低场核磁共振技术已被广泛应用于储层实验评价研究的各个方面,如孔隙度、孔径分布、核磁渗透率、孔隙结构、润湿性、气水相互作用、束缚流体与可动流体识别、油气水识别、伪毛细管压力曲线转换、残余油分布、流体可视化研究、甲烷等温吸附曲线、高温高压驱替等等。 多孔介质的研究有助于优化工程设计和降低工程成本。低场时域核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质应用领域示例

低场核磁共振弛豫分析仪软件用在计算机上的上位机部分,实现向仪器通信发送控制指令。NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测

采用核磁共振测定水泥硬化浆体孔径分布时不只可得到凝胶孔信息,而且操作简易,流程迅速,对样品不产生任何损伤,具有很大的优势和应用前景。同时,低场核磁共振技术还可用于研究水泥水化进程和硬化浆体中水的扩散。从分析水泥中顺磁性物质含量和来源对其核磁共振信号影响这个角度出发,寻找顺磁性物质对核磁共振信号的影响规律,并对低场核磁共振测定孔径分布和化学结合水含量的方法进行修正,提高测试方法的准确性,可为使用低场核磁共振技术研究水泥水化进程提供理论依据。NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测

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