磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质弛豫信号

时间:2024年05月16日 来源:

低场时域核磁共振技术(弛豫时间理论)以其无损、无侵入、检测时间短、可检测至更加微观的维度等特点,在土壤分析领域的应用越来越被科研工作者关注,尤其在土壤孔隙表征方面,包括孔径大小测量、孔径分布分析等。与X-Ray计算机断层扫描技术(X-Ray Computed tomography)相比,低场时域核磁共振技术检测更快,可对土壤中的纳米级孔隙进行定量分析,可用于研究土壤不同系统中的水动力学研究,如陶土/水系统、有机物/水系统等。核磁共振弛豫理论应用在70年代极先被引入土壤研究领域,用于测量土壤样品中的水含量,之后随着技术理论的越来越成熟,应用范围越来越广,如泥煤样品中水的表征、水与土壤的相互作用、有机物与土壤的相互作用等。而对于土壤孔隙特征的表征应用则开始于90年代,从极初的辅助定性分析,到精确定量表征,从精度要求不高的大尺寸孔隙表征,到纳米级孔隙的分布研究,从单一的表征孔隙,到研究土壤中溶质变化、土壤中有机质和陶土膨胀对孔隙影响的系统研究,与土壤科学研究领域传统方法相比,低场时域核磁共振技术正以其独特的技术先进性,成为土壤科学研究领域越来越重要的研究手段和方法。多孔介质中水分和气体的传输是研究的重要内容。磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质弛豫信号

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基于低场时域核磁共振技术的土壤润湿性评价标准的探索 土壤的憎水性是土壤润湿性差的直接体现,通常是由于土壤中的有机物在土壤表层形成一层覆层,从而阻碍水分在土壤中的吸收。 从低场时域核磁共振技术理论来看,土壤润湿性差主要表现为:土壤的水分以自由水的形式存在,其横向弛豫时间(T2)当量通常大于1000ms量级。土壤润湿性优主要表现为:土壤中的水分快速吸收,以束缚水形式存在,其横向弛豫时间(T2)反演谱图上有两个在在1ms-10ms,10ms-100ms当量的谱峰。因此,通过计算其弛豫时间的几何平均数,即加权平均T2弛豫时间,可定性评价土壤的润湿性:在土壤样品中加水后,短时间内(几天)持续测量其横向弛豫时间T2,并计算加权平均横向弛豫时间T2gm,如T2gm大于1000ms,那么该土壤样品润湿性差,表现为憎水性;如T2gm小于1000ms,且变化不大,那么该土壤样品润湿性好,持水能力强。 MAGMED磁共振土壤分析仪,以其优化的场强、探头系统等硬件配置,功能强大的软件分析系统,可对土壤样品中的水分信息进行全力精确的测量,可为土壤润湿性评价分析提供一种高效、快捷、精确分析途径。磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质弛豫信号水泥基材料-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的产油和产气过程的实时模拟检测。

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小型核磁共振是核磁共振技术的一种独特实现形式,近年来凭借便捷、绿色和准确的优势,在工业、医学、农业、食品、材料等研究领域涌现出大量新方法、新应用。小型核磁共振精华在于一个“小”字,它赋予核磁共振技术众多新特性和新生命力。 成本经济化:核磁共振硬件的小型化直接降低了制造的成本,是实现规模化应用的第二大优势。小型的核磁共振通常采用成本降低的永磁体作构建主磁场,硬件本身降低的同时,维护、屏蔽和场地成本也极大降低。随着经济性的提升,科研机构逐步流行配置小型核磁共振仪器开展基础教学和科学研究的选项。

MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析仪是用于测试土壤等多孔介质的分析仪。该系统主要用于对样品水分物性。自由与束缚水。以及水分迁移的测量分析。可用于对土壤等多孔介质的孔隙度、孔隙大小分布的测量与分析。还可用于探测和研究样品中的固体有机质。 Soil-2260高精度磁共振土壤分析仪采用23MHz磁场强度及进口部件配置。可检测到样品中的微量含氢物质。在保证测量精度的同时。极大拓展了仪器的应用领域。如土壤修复情况评价、质地结构变化对水文特性的影响研究等。低场核磁共振弛豫分析仪软件是整个仪器的灵魂。主要完成射频脉冲发射和信号检测的控制。

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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. 多孔介质的研究有助于提高工程结构的稳定性和耐久性。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质水化过程分析检测

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。磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质弛豫信号

孔隙度:岩石中孔隙体积V_p(或岩石中未被固体物质填充的空间体积)与岩石总体积V_b的比值,用希腊字母ϕ表示:ϕ=V_p/V_b×100%

1)***孔隙度:岩石总孔隙体积V_p与岩石总体积V_b之比:ϕ_a=V_p/V_b×100%

2)连通孔隙度:岩石中相互连通的孔隙体积V_c与岩石总体积V_b之比:ϕ_c=V_c/V_b×100%

3)有效(含烃)孔隙度:岩石中含烃类体积V_e与岩石总体积V_b之比:ϕ_e=V_e/V_b×100%

4)流动孔隙度:流体能在其内自由流动的孔隙体积V_ff与岩石总体积V_b之比:

ϕ_ff=V_ff/V_b×100%

ϕ_a>ϕ_c≥ϕ_e>ϕ_ff 磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质弛豫信号

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