磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對(duì)巖芯影響

低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)用于水分在土壤中的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究： 土壤是一種具有復(fù)雜成分的多孔介質(zhì)系統(tǒng)，包括粘土（伊利石、高嶺石、蒙脫石等）、有機(jī)質(zhì)（腐殖酸、酯等）等，其在吸水后，由于部分成分發(fā)生相態(tài)變化、各個(gè)成分之間的相互作用等，致使其水分先進(jìn)入相對(duì)較大的孔隙，而進(jìn)入微孔則是一個(gè)比較長的過程，這與具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的多孔介質(zhì)中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制相反（典型多孔介質(zhì)極先吸水的是微孔），這種現(xiàn)象可通過低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)持續(xù)檢測(cè)土壤樣品中的水分的弛豫時(shí)間明顯的觀察到。 從T2反演譜圖上可以看出，隨著時(shí)間的推移，大孔中的水（約1000ms）的含量逐漸減少（譜峰面積逐漸減?。?，小孔中的水（約2.5ms）逐漸增加（譜峰面積逐漸增大）。同時(shí)，隨著時(shí)間的推移，所有譜峰的位置逐漸左移，這說明，水分與土壤中的部分成分發(fā)生作用，使土壤的孔徑大小發(fā)生變化，重新分布。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析儀，能夠精確、全力的采集土壤樣品中所有孔徑對(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長時(shí)間在線測(cè)量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快，靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對(duì)巖芯影響

土壤中的水分傳輸機(jī)制與土壤污染 水分進(jìn)入土壤后，將立即滲透至水分不受約束的區(qū)域，如不受約束的有機(jī)質(zhì)中，形成凝膠相，不受約束礦物顆粒（粘土）的微孔中，顆粒與顆粒之間的孔隙中（中孔、大孔/毛細(xì)孔中），這一過程很短。然而隨著水分的進(jìn)入，土壤的組分單元將與水分產(chǎn)生相互作用，如水分滲透進(jìn)有機(jī)質(zhì)與礦物顆粒的結(jié)合界面，從而阻斷之間的氫鍵連接、離子鍵連接、共價(jià)鍵連接等，甚至還伴隨著水解作用的產(chǎn)生，隨著這些約束的破壞，其產(chǎn)物如分離出的有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒進(jìn)一步吸水，從而極終達(dá)到水分傳輸分布的平衡狀態(tài)，當(dāng)如土壤失水干燥時(shí)，上述過程使可逆的，伴隨著凝膠相失水坍塌、有機(jī)質(zhì)與礦物質(zhì)在界面作用下，重新分型聚集，封閉微孔等。這一微孔打開/封閉的過程，將極有可能使污染物在土壤中聚集，從而形成土壤污染。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測(cè)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)巖芯的可動(dòng)與不可動(dòng)固體有機(jī)質(zhì)含量檢測(cè)分析。

基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)的土壤潤濕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)探索 土壤的潤濕性其本質(zhì)機(jī)制是水分進(jìn)入土壤后所發(fā)生的一系列化學(xué)反應(yīng)。水分進(jìn)入土壤后，其有兩個(gè)進(jìn)程，first個(gè)為快速吸收，這主要是由于干燥的有機(jī)物吸水、膨脹，形成凝膠，并產(chǎn)生微孔；第二個(gè)進(jìn)程主要體現(xiàn)在具有憎水性的土壤中，即土壤顆粒表面的憎水性有機(jī)物覆層與載體-土壤顆粒之間的連接，因水分的滲透作用而發(fā)生破壞，該過程伴隨少量的吸水量，且持續(xù)時(shí)間較長?；诘蛨?chǎng)時(shí)域磁共振技術(shù)，通過測(cè)量土壤樣品中的水分的橫向弛豫時(shí)間及其分布發(fā)現(xiàn)：當(dāng)憎水性土壤暴露在水分中足夠長的時(shí)間，其與同類型的潤濕性能優(yōu)異的土壤將達(dá)到相同或相似的水分分布平衡狀態(tài)?；诖?，低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)，為評(píng)價(jià)土壤的潤濕性提供了一條可行的途徑：通過計(jì)算土壤樣品的加權(quán)平均T2橫向弛豫時(shí)間T2gm，即當(dāng)土壤樣品暴露于水中足夠長的時(shí)間后，其T2gm持續(xù)降低，并在3周后，降低一個(gè)數(shù)量級(jí)，則說明該土壤為憎水性土壤，潤濕性能較差。 磁共振土壤分析儀，采用優(yōu)化的磁場(chǎng)強(qiáng)度、探頭系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可對(duì)土壤樣品進(jìn)行長時(shí)間在線精確測(cè)量，可為土壤潤濕性評(píng)價(jià)分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。

用核磁共振技術(shù)評(píng)價(jià)油氣藏儲(chǔ)層巖石潤濕性源于對(duì)多孔介質(zhì)中潤濕性流體和非潤濕性流體弛豫時(shí)間特征的研究，實(shí)質(zhì)即是核磁共振弛豫譜對(duì)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(qiáng)弱特征的反映不同。潤濕性是指當(dāng)巖石孔隙中存在兩種非混相流體時(shí)，其中某一相流體相對(duì)于另一相流體對(duì)于巖石孔隙表面具有更強(qiáng)的親和力或鋪展性。油氣藏儲(chǔ)層潤濕性是儲(chǔ)層基本的物性特征之一，也是巖心專項(xiàng)分析的重點(diǎn)研究內(nèi)容之一。儲(chǔ)層巖石的潤濕性是影響油水微觀分布、毛管力、相對(duì)滲透率、束縛水飽和度及殘余油飽和度等的因素之一，準(zhǔn)確評(píng)價(jià)儲(chǔ)層潤濕性對(duì)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(dǎo)作用。核磁共振技術(shù)作為一種快速、無損檢測(cè)技術(shù)在石油工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣闊。增加核磁共振磁場(chǎng)強(qiáng)度能夠提高檢測(cè)的靈敏度，增加核磁共振磁場(chǎng)均勻性能夠提高弛豫信號(hào)質(zhì)量。

.規(guī)格化FID法的方法為：1. 所有測(cè)得的低于冰點(diǎn)的溫度下的FID信號(hào)以任一高于冰點(diǎn)的溫度的FID信號(hào)進(jìn)行規(guī)格化；2. 在規(guī)格化后的FID曲線上確定，所有規(guī)格化后的FID曲線水平平行的點(diǎn)（即從該時(shí)間后，規(guī)格化話后的FID曲線水平平行）。則該時(shí)間點(diǎn)對(duì)于的FID信號(hào)的強(qiáng)度用于計(jì)算凍土中未凍水含量。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/（T10-T5）+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根據(jù)公式（1）確認(rèn)不同溫度Tx下的FIDx的大?。浩渲蠪ID10、FID5分別為10℃和5℃時(shí)的FID信號(hào)強(qiáng)度，T10=10℃、T5=5℃。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----（2） 根據(jù)公式（2）計(jì)算x溫度下的凍土中的未凍水含量Wu，其中FIDx由公式（1）確認(rèn)，F(xiàn)IDx60為x溫度下的FID信號(hào)在60us時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度（60us時(shí)規(guī)格化后的FID曲線水平平行，對(duì)于不同樣品該時(shí)間點(diǎn)不同），Wg為樣品中的重力水含量。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)巖芯的油水氣等在地層條件下的驅(qū)替檢測(cè)分析。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對(duì)巖芯影響

水泥基材料是構(gòu)建多孔介質(zhì)的關(guān)鍵組成部分。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對(duì)巖芯影響

對(duì)水稻田轉(zhuǎn)化為設(shè)施菜地土壤質(zhì)量的演變按研究側(cè)重點(diǎn)不同大致分為3個(gè)方面：土壤物理性質(zhì)、土壤化學(xué)性質(zhì)和土壤生物學(xué)性質(zhì)演變。在土壤化學(xué)和生物學(xué)性質(zhì)的演變研究方面，對(duì)水稻田轉(zhuǎn)化后的設(shè)施菜地土壤研究發(fā)現(xiàn)土壤鹽漬化、酸化、養(yǎng)分累積、微生物活性降低等現(xiàn)象頻現(xiàn)。近年來，隨著核磁共振技術(shù)的不斷發(fā)展，研究者結(jié)合先進(jìn)的核磁掃描和成像技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低場(chǎng)核磁測(cè)氫技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、生命科學(xué)領(lǐng)域、石油/多孔介質(zhì)領(lǐng)域、食品/藥品領(lǐng)域、高分子材料領(lǐng)域、輕工紡織領(lǐng)域的應(yīng)用。一方面，由于低場(chǎng)核磁具備場(chǎng)強(qiáng)低（<0.5T）、磁場(chǎng)穩(wěn)定、均勻性好等優(yōu)勢(shì)，對(duì)Fe2+、Fe3+、Mn6+等含量較高的土壤磁化作用較小，從而可以檢出土壤含水率。另外，由于低場(chǎng)核磁探測(cè)設(shè)備具有體積小、質(zhì)量輕、易攜帶等特點(diǎn)，可以實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)田間土壤水分相態(tài)的變化，這對(duì)于研究農(nóng)田水分變化規(guī)律以及分析和計(jì)算農(nóng)田灌溉用水量具有重要意義。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體驅(qū)替對(duì)巖芯影響