高精度磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质检测

时间:2023年11月21日 来源:

油藏岩石的孔隙连通性是反映流体渗流难易程度的重要参数,对渗透率、有效孔隙度等岩石物理参数的评价具有重要作用.岩石的核磁共振弛豫性质分析在孔隙度、孔隙结构、渗透率、润湿性、流体饱和度及黏度等岩石物理参数评价方面发挥着重要作用。核磁共振弛豫信号是由流体的分子动力学和所处的物理化学环境共同决定.在通的孔隙中,流体分子的布朗运动会导致其所处的环境发生变化,这种变化会反映在核磁共振弛豫信号上.因此,只要通过一定的脉冲序列和量子相干,基于核磁共振技术就可以得到孔隙的连通性信息。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质分析仪紧扣科研前沿:采用第36届世界混凝土大会推荐硬件参数配置。高精度磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质检测

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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研究、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。 水泥水化反应几分钟后,核磁共振纵向弛豫时间分布呈现两个峰,一个是在100ms附近,反映水泥颗粒周围自由水的弛豫信息;另一个是在2ms附近,反映水泥凝结之前包裹在絮凝结构中水的弛豫信息。高精度NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质系统原理非常规岩芯分析仪具有高性能驱替系统,及大围压1万psi,及大驱替压8千psi,最高温度120℃。

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低场核磁共振(LF-MMR)通过H原子能量变化判断样品中水分子的自由度、分析不同种类水分的含量,是一种快速、有效、无损的测量技术。国内外学者利用低场核磁共振技术在食品水分检测、冻土未冻水、低渗透岩心孔隙分布等方面进行了大量研究。

根据拉莫定律,在给定磁场强度下,当外加射频频率与1H核共振频率相同时,1H才产生共振吸收。而1H核共振频率由分子组成与结构决定,即不同分子的1H具有不同的核磁共振频率,因此施加特定外加射频频率,测水中的H而不测其他物质中的H。1H低场核磁共振的弛豫时间长短与氢质子的存在状态及所处的物理化学环境有关,纵向弛豫T2越长,说明分子运动性越强,所受束缚力弱,反之,分子运动性弱,所受束缚力强。因此,利用T2值大小可以区别黏土的表面水化水、渗透水、自由水的类型。即采样总信号幅值与物质中水分子的氢质子数呈正比,各种类型水的质量比等于各自的核磁共振信号峰的面积比。利用联合迭代重建技术(SIRT算法)反演T2离散点,可得离散型与连续型相结合的T2积分谱,峰面积为该状态水分的信号幅值。

润湿性

自吸:已饱油岩样放入吸水仪中,如果岩石亲水,毛细作用下,水将自动吸入岩石将岩石中的油驱替出来,驱替出的油浮于仪器顶部,体积能够直接读出;如果岩石有亲油能力,则使用饱水岩样,置入油中,倒置读出驱出水量;由于岩石具有非均质性,既亲油又亲水,一般同一岩样重复做吸水驱油和吸油驱水实验;自吸离心法:除自吸外,利用离心机产生离心力将岩心毛管中可流动的液体排除,得到总的可流动毛管体积:水排比=自动吸水量/(自动吸水量+离心吸水(排油)量);油排比=自动吸油量/(自动吸油量+离心吸油(排水)量);自吸驱替法:与自吸离心法相似,不同在于将离心机旋转产生的离心力改为将岩心装入岩心夹持器中加压进行驱替;实验步骤:饱油(含束缚水)岩样自吸水,测排油量C,岩心放入夹持器,水驱油测油量D;水驱后(含残余油)自吸油,测排水量A,岩心放入夹持器,油驱水测水量B。油润湿指数=A/(A+B)水润湿指数=C/(C+D) 水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质低场核磁共振技术主要采用永磁体结构,主要采集被检测样品的弛豫信息。

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PM-1030 是用于测试水泥和混凝土样品的台式磁共振分析系统,仪器采用磁共振电子控制中心部件,配备的数据采集和分析软件。主要用于对水泥、混凝土和岩石材料中水分物性、孔隙物性、水化过程、干燥过程、水分迁移等的测量分析,材料的微观结构,裂缝变化,对水分的吸收,酸腐蚀研究,盐类在孔隙中的形成,致密水泥中的强力束缚水和水分对混凝土物理参数的影响。

本应用实验是干燥的灰水泥样本1-2与白水泥样本2-1CPMG(T2)信号与反演谱。主峰区域表示束缚水含量,其中白水泥样品中在主峰左侧出现一个额外的T2峰,可能为样品中结合水产生(进一步分析可参照下述T1-T2二维谱图),其中灰水泥样本主峰对应的弛豫时间(0.169ms)相较白水泥样本主峰(0.442ms)左移,可能的原因为灰水泥样本中含有铁磁质。 核磁共振是指静磁场中的自旋原子核在另一交变磁场中自旋能级发生塞曼分裂,共振吸收某一频率的。高精度磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质检测

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磁共振水泥基材料分析仪技术性能 1)10MHz磁共振频率和30mm直径的样品尺寸。提高测量的信噪比。确保仪器的高灵敏度; 2)特殊的探头设计。探头死时间短于15us。可完整的采集样品中固体及液体信号。从而获得全力的物理属性和含氢分子的运动状态; 3)高效的探头散热模式。可将测量时探头产生的热量带出。确保测量的稳定性; 4)基于贝叶斯算法的磁共振信号一维反演分析功能。可准确获得T1和T2弛豫时间分布;专有的二维数据分析方法。可重组T1 -T2 /T2 -T2二维相关谱图; 5)基于PID算法的温控系统。使磁体的场强变化保持在200Hz/h。确保测量结果的可靠性与稳定性; 6)较短的样品管设计。便于水泥样品的配置和制作; 7)在增加附件的前提下。升级带有温度场系统。进行相关的对样品进行变温实验。高精度磁共振水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质检测

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