高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)有效孔隙度檢測

磁共振橫向弛豫時(shí)間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù)，其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境，即束縛的越強(qiáng)烈，弛豫越快，T2越小?；诖耍?dāng)土壤中充滿水，通過對土壤樣品T2弛豫時(shí)間的測量及T2弛豫時(shí)間的一維反演分布，可獲得3-4個(gè)明顯的譜峰，分別對應(yīng)微孔、中孔、大孔及完全自由水，每個(gè)譜峰的積分面積對應(yīng)該類型孔隙所占的比例，從而對土壤中的孔隙分布做出評價(jià)分析。通常微孔和潛力束縛水對應(yīng)的T2為0.1-60ms之間，譜峰在60-300ms之間則表征中孔中水，大孔中的水對應(yīng)的譜峰在300-1000ms之間，而完全自由水（Bulk water）的弛豫時(shí)間2s-3s之間。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，配備22MHz靜磁場，能夠有效提高信號的信噪比，探頭死時(shí)間小于15us，極短回波時(shí)間0.08ms，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對應(yīng)的弛豫時(shí)間信號，為土壤的孔隙分布研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。增加核磁共振磁場強(qiáng)度能夠提高檢測的靈敏度，增加核磁共振磁場均勻性能夠提高弛豫信號質(zhì)量。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)有效孔隙度檢測

孔隙度：巖石中孔隙體積V_p（或巖石中未被固體物質(zhì)填充的空間體積）與巖石總體積V_b的比值，用希臘字母?表示：?=V_p/V_b×100%

1）***孔隙度：巖石總孔隙體積V_p與巖石總體積V_b之比：?_a=V_p/V_b×100%

2）連通孔隙度：巖石中相互連通的孔隙體積V_c與巖石總體積V_b之比：?_c=V_c/V_b×100%

3）有效（含烴）孔隙度：巖石中含烴類體積V_e與巖石總體積V_b之比：?_e=V_e/V_b×100%

4）流動孔隙度：流體能在其內(nèi)自由流動的孔隙體積V_ff與巖石總體積V_b之比：

?_ff=V_ff/V_b×100%

?_a>?_c≥?_e>?_ff 高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)有效孔隙度檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析儀緊扣科研前沿：采用第36屆世界混凝土大會推薦硬件參數(shù)配置。

低場時(shí)域核磁共振用于土壤潤濕性的檢測 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(qiáng)。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(zāi)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(jià)非常重要。 傳統(tǒng)的評價(jià)方法包括乙醇滴定法（MED）和水分滲透時(shí)間法（WDPT），這兩種方法雖然檢測快速、易于操作，但也有著不可忽略的弊端。在MED法中：如果不忽略固-液分子相互作用性質(zhì)的差異的情況，那么土壤/水/空氣系統(tǒng)不能直接與土壤/乙醇水溶液/空氣系統(tǒng)進(jìn)行比較，且MED測試結(jié)果重復(fù)性較差。在WDPT法中：時(shí)間維度的選擇過于隨意，且無特定的物理意義。

水泥水化反應(yīng)幾分鐘后，核磁共振縱向弛豫時(shí)間分布呈現(xiàn)兩個(gè)峰，一個(gè)是在100ms附近，反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息；另一個(gè)是在2ms附近，反映水泥凝結(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。研究發(fā)現(xiàn)，水泥水化進(jìn)程中極長弛豫時(shí)間隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出５個(gè)階段，正好與水泥水化反應(yīng)的初始反應(yīng)、誘 導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期相對應(yīng)。 通過質(zhì)子橫向弛豫來反映白水泥漿體的水化進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)從加水開始15min到200h，水泥漿體水化過程中出現(xiàn)５種不同的自旋質(zhì)子群。研究中用自旋－自旋弛豫時(shí)間和信號量百分比來表征不同種類的自旋質(zhì)子群，以此來監(jiān)測水泥漿體的水化進(jìn)程，觀測研究結(jié)果與通過其它途徑測得的結(jié)果呈現(xiàn)良好一致性，證明了用核磁共振來研究水泥水化的可靠性。核磁共振檢測技術(shù)特點(diǎn)：測量目標(biāo)原子核的獨(dú)一性。

根據(jù)核磁共振T2譜，不只可以得到孔隙度、滲透率等儲層常規(guī)物性參數(shù)，而且與離心、水驅(qū)油等實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合，還可以獲得可動流體百分?jǐn)?shù)、剩余油微觀分布狀態(tài)等儲層評價(jià)所需的參數(shù)。與孔隙度、滲透率等常規(guī)物性參數(shù)不同，潤濕性是一個(gè)與儲層巖石礦物成分、孔隙流體數(shù)量和類型等有關(guān)的相對特征參數(shù)，并且其在油藏水驅(qū)開發(fā)過程中會發(fā)生一定程度的變化。根據(jù)核磁共振弛豫機(jī)制，T2譜上弛豫時(shí)間較長的核磁信號對應(yīng)巖石中較大孔隙中的流體，T2譜上弛豫時(shí)間較短的核磁信號對應(yīng)細(xì)微孔隙中的流體。低場核磁共振技術(shù)對儀器環(huán)境要求不高，具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)檢測

多孔介質(zhì)中水分和氣體的傳輸是研究的重要內(nèi)容。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)有效孔隙度檢測

MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀。該系統(tǒng)主要用于對樣品水分物性。自由與束縛水。以及水分遷移的測量分析?？捎糜趯ν寥赖榷嗫捉橘|(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測量與分析。還可用于探測和研究樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。 Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀采用23MHz磁場強(qiáng)度及進(jìn)口部件配置?？蓹z測到樣品中的微量含氫物質(zhì)。在保證測量精度的同時(shí)。極大拓展了儀器的應(yīng)用領(lǐng)域。如土壤修復(fù)情況評價(jià)、質(zhì)地結(jié)構(gòu)變化對水文特性的影響研究等。高精度核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)有效孔隙度檢測