NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測

來源: 發(fā)布時間:2022-11-09

核磁共振技術(shù)是利用巖石等多孔介質(zhì)內(nèi)部流體中H原子的核磁共振信號強度與流體體積成正比這一特性來實現(xiàn)巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)測量,T2圖譜是核磁共振測得的直觀結(jié)果之一。對于均質(zhì)的純凈物,發(fā)生核磁共振時其內(nèi)部每個原子核與周圍環(huán)境的相互作用基本相同,因此可以用一個單一的弛豫時間T來表征被測樣品的物性特征。而對于巖石這種多孔介質(zhì)而言,情況要復雜的多。巖石礦物含量與構(gòu)成不一,孔隙內(nèi)的流體被巖石骨架分割在大小形狀不一的孔道內(nèi),每個原子核與固體表面的接觸機會不一樣,導致每個原子核弛豫被加強的幾率不等,因此,儲層巖石內(nèi)的流體弛豫不能用單一的弛豫時間來描述,而應當是一個分布。不同類型巖石內(nèi)不同流體決定了各自具有不同的弛豫時間分布。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。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測

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潤濕性是指當巖石孔隙中存在兩種非混相流體時,其中某一相流體相對于另一相流體對于巖石孔隙表面具有更強的親和力或鋪展性。油氣藏儲層潤濕性是儲層基本的物性特征之一,也是巖心專項分析的重點研究內(nèi)容之一。儲層巖石的潤濕性是影響油水微觀分布、毛管力、相對滲透率、束縛水飽和度及殘余油飽和度等的因素之一,準確評價儲層潤濕性對于制定合理的油田開發(fā)方案及提高采收率措施具有極為重要的指導作用。核磁共振技術(shù)作為一種快速、無損檢測技術(shù)在石油工業(yè)領(lǐng)域中的應用越來越廣闊。用核磁共振技術(shù)評價油氣藏儲層巖石潤濕性源于對多孔介質(zhì)中潤濕性流體和非潤濕性流體弛豫時間特征的研究,實質(zhì)即是核磁共振弛豫譜對于多孔介質(zhì)中潤濕性和非潤濕性流體與固體孔隙表面作用力強弱特征的反映不同。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器咨詢水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油和產(chǎn)氣過程的實時模擬檢測。

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水泥基材料是一種非常復雜的材料。 未水化的水泥以晶體礦物為主,但水化后的水泥基材料既含有晶態(tài)的鈣礬石、氫氧化鈣及未水化的水泥礦物,又有C-S-H凝膠及其它非晶態(tài)相,且水化產(chǎn)物以非晶態(tài)物質(zhì)為主。同時其結(jié)構(gòu)中既含有固態(tài)物質(zhì),又有液態(tài)的孔溶液及氣孔。由于水泥基材料組份和結(jié)構(gòu)的復雜性,大部分的現(xiàn)代測試分析方法在研究水泥水化及其它過程時所能得到的信號不清晰(X射線衍射為典型),而核磁共振技術(shù)無此方面限制,它可表征水分在水泥基材料中的分布及傳輸,極大地促進水泥基材料的研究。

用低場核磁共振研究水泥漿體的孔隙結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)快速交換理論可以很好地解釋各種弛豫現(xiàn)象。水泥漿體的T2分布呈現(xiàn)雙峰,其對應的是兩種不同孔徑類型:凝膠孔和毛細孔。隨著水化的進行,毛細孔減少,而凝膠孔增多。 用低場核磁共振的方法研究干燥效應對水泥漿體早期孔隙的影響,發(fā)現(xiàn)低場核磁共振T1分布峰正好與通過壓汞法或者是氮吸附法測得的孔隙分布相對應。雖然T1分布能夠定性表征水泥基材料中的孔徑分布情況,但對納米級別的孔徑變化所表現(xiàn)出來的弛豫時間變化不夠明顯。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤水分物性研究(自由水和束縛術(shù)含量)。

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土壤潤濕性(wettability)對土壤的性能參數(shù)之一,其表現(xiàn)為快速吸水,持水能力強。土壤的憎水性(repellency)是指土壤具有較差的潤濕性,其表現(xiàn)為植物生長緩慢、表面多塵、因缺少圖聚核而結(jié)構(gòu)一致,這種現(xiàn)象增加了地下水污染的可能性。土壤憎水性的成因包括:自然發(fā)生的、因火災或污染產(chǎn)生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤長期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對于土壤潤濕性的評價非常重要。 低場時域核磁共振法通過直接測量土壤樣品中的水分的弛豫時間信息,能夠有效表征水分在土壤樣品中的分布,通過對弛豫時間的分析,從而對土壤樣品的潤濕性進行評價。同時,其無損、非侵入的檢測過程,可對同一樣品進行重復檢測。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀,以其優(yōu)化的場強、探頭系統(tǒng)等硬件配置,功能強大的軟件分析系統(tǒng),可為廣大科研工作者提供一種高效、快捷、精確的土壤潤濕性評價分析途徑。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤水分物性研究(凍土未凍水研究、水分遷移研究)。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對混泥土的耐久性進行分析。NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測

低場核磁共振技術(shù)直接給出水泥漿體中水的信息,包括含量以及受限程度,因此可以用來反映水泥漿體在新攪拌階段流動性的變化以及減水劑的作用,還可以半定量地表征水泥水化過程中水的消耗。 通過合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣單礦物,采用低場核磁共振對其水化進行表征,以及研究鐵鋁酸四鈣含量對硅酸三鈣核磁共振信號的影響。重要研究進展包括采用Pechini法合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣,采用橫向弛豫時間-縱向弛豫時間(T1-T2)相關(guān)譜對水化進行表征NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔隙度檢測

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