低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析

來源: 發(fā)布時間:2025-02-21

低場核磁共振(LF-MMR)通過H原子能量變化判斷樣品中水分子的自由度、分析不同種類水分的含量,是一種快速、有效、無損的測量技術。國內(nèi)外學者利用低場核磁共振技術在食品水分檢測、凍土未凍水、低滲透巖心孔隙分布等方面進行了大量研究。

根據(jù)拉莫定律,在給定磁場強度下,當外加射頻頻率與1H核共振頻率相同時,1H才產(chǎn)生共振吸收。而1H核共振頻率由分子組成與結構決定,即不同分子的1H具有不同的核磁共振頻率,因此施加特定外加射頻頻率,測水中的H而不測其他物質(zhì)中的H。1H低場核磁共振的弛豫時間長短與氫質(zhì)子的存在狀態(tài)及所處的物理化學環(huán)境有關,縱向弛豫T2越長,說明分子運動性越強,所受束縛力弱,反之,分子運動性弱,所受束縛力強。因此,利用T2值大小可以區(qū)別黏土的表面水化水、滲透水、自由水的類型。即采樣總信號幅值與物質(zhì)中水分子的氫質(zhì)子數(shù)呈正比,各種類型水的質(zhì)量比等于各自的核磁共振信號峰的面積比。利用聯(lián)合迭代重建技術(SIRT算法)反演T2離散點,可得離散型與連續(xù)型相結合的T2積分譜,峰面積為該狀態(tài)水分的信號幅值。 江蘇麥格瑞電子科技有限公司致力于醫(yī)學領域、生命健康領域的磁共振產(chǎn)品的研制開發(fā)、銷售及技術理念的推廣。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析

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由飽水與離心狀態(tài)下的核磁共振T2譜可以看出,束縛水主要集中在小孔隙空間或者極少部分的大孔隙中,這是由于孔隙結構的非均質(zhì)性對由靜電力和毛管作用引起的束縛水的形成有很大影響,對于較大孔隙中的束縛水,主要是由于孔隙的形狀不規(guī)則而在孔隙的死角處形成束縛水。定量地區(qū)分吸附孔和滲流孔對于儲層巖石的評價具有重要意義。吸附孔是指在離心力作用下,此流體不能被排出的孔隙,而滲流孔是指水可以在其中自由流動或者在一定的壓力下水容易離心出來的孔隙。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測技術特點: 測量目標原子核的特一性。

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水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術主要采用永磁體結構,磁場強度一般在1.0 T以下,主要采集被檢測樣品的弛豫信息。它的特點是研究原子核在磁場中的一些特性。能提供核周圍的分子或環(huán)境的信息。并且氫核有極強的磁共振信號極容易被儀器探測。 低場核磁共振射頻探頭性能: 1) 探頭由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。是射頻磁場的發(fā)生裝置。也是核磁信號的接收裝置。 2) 探頭性能直接影響核磁共振信號的接收靈敏度。低性能探頭會導致核磁共振信號的降低甚至丟失。 3) 探頭性能直接決定核磁系 統(tǒng)的測量準確度。 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點。已廣闊應用在食品品質(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、土壤固體有機質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領域。

(1)    相比其他年限大棚耕層土壤,8 a大棚土壤吸持自由水比重,吸持束縛水的比重,在轉化時間序列上,呈現(xiàn)出了相反的變化趨勢。本文認為這可能與有機肥的施用有關,施肥量調(diào)查結果顯示:2、6、8 a大棚土壤有機肥的年均施用量分別為 46.5、36、144 t/hm2,8 a大棚的有機肥年均施用量,分別是 2、6 a的 3.1 和 4 倍,有機肥的高投入保證了的耕層質(zhì)量,提高了土壤中自由水的比重,提升了土壤大孔隙的持水能力,有利于蔬菜作物對土壤水分的吸收利用,已有的研究也證實了這一說法。有研究表明,長期施用有機肥增加了土壤大孔隙的數(shù)量,拓寬了孔隙分布范圍,進而提高了土壤水分的吸持性能和供釋能有研究指出,田間持水量狀態(tài)的土壤每提高 1%的土壤有機質(zhì)含量可以增加 1.5%的土壤水分。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)巖芯的總體有機質(zhì)含量(TOC )檢測分析。

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核磁共振技術通過對巖樣進行核磁共振測試,快速獲得儲層滲透率、孔隙度、含油飽和度、可動流體百分數(shù)和可動水飽和度等物性和流體參數(shù),為有效儲層的劃分、評價與油水層識別等提供了有效的方法和手段,在非常規(guī)油氣藏領域得到了廣闊的應用.利用核磁共振技術可快速得到巖石孔隙度、滲透率、油水飽和度等多項物性參數(shù)。在定量研究孔隙介質(zhì)的表面性質(zhì)(如潤濕性)等方面也有獨特的優(yōu)勢;可動流體百分數(shù)是目前核磁共振技術測試應用較廣闊的一項重要參數(shù),在評價低滲透油氣田開發(fā)潛力方面起到了重要作用。江蘇麥格瑞電子科技有限公司積極探索磁共振應用創(chuàng)新。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應用

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)巖芯的巖芯濕性檢測分析。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析

MAGMED Cores HP20L 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀針對非常規(guī)巖芯極低孔隙度、納米級微孔隙、極低滲透率、高有機質(zhì)含量特點而設計。配備高溫高壓核磁共振巖芯夾持器??赡M非常規(guī)巖芯在地層條件下的壓力和溫度環(huán)境。研究巖芯在不同壓力和溫度條件下油、水及有機質(zhì)的變化。高溫高壓夾持器主體由鈦合金材料制作。極大工作壓力為圍壓10000psi(68.95MPa)。驅(qū)替壓8000psi(55.16 MPa)。極高樣品溫度為120℃;可檢測1英寸標準巖芯(25.4mm) 樣品。極短回波間隔0.08毫秒。驅(qū)替時可進行實時磁共振測量。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析