氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器特色

基于低場時域核磁共振技術(shù)的土壤潤濕性評價標(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，其有兩個進(jìn)程，first個為快速吸收，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)時間較長?；诘蛨鰰r域磁共振技術(shù)，通過測量土壤樣品中的水分的橫向弛豫時間及其分布發(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)?；诖耍蛨鰰r域核磁共振技術(shù)，為評價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橫向弛豫時間T2gm，即當(dāng)土壤樣品暴露于水中足夠長的時間后，其T2gm持續(xù)降低，并在3周后，降低一個數(shù)量級，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)，可對土壤樣品進(jìn)行長時間在線精確測量，可為土壤潤濕性評價分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析技術(shù)可獲得物質(zhì)中與分子動力學(xué)特性相關(guān)的弛豫信號。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器特色

非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀靜態(tài)測量參數(shù) 1)總體孔隙度及有效孔隙度； 2)油水氣飽和度； 3)總體有機(jī)質(zhì)含量（TOC）； 4)可動與不可動（固體）有機(jī)質(zhì)含量； 5)巖芯經(jīng)過其他處理前后對比； 非常規(guī)巖芯核磁共振分析儀動態(tài)測量參數(shù) 1)天然氣在巖芯中的各種狀態(tài)（自由氣、孔隙氣、凝結(jié)氣）； 2)可動與不可動（固體）有機(jī)質(zhì)隨溫度和壓力的變化； 3)巖芯中油和水的溫度壓力特性； 4)液體驅(qū)替對巖芯的影響； 5)產(chǎn)油和產(chǎn)氣過程的實(shí)時模擬檢測； 6)巖芯在驅(qū)替過程中滲透率的變化；低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用研究多孔介質(zhì)在水利工程、土木工程等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

油對T2分布的影響隨孔隙中流體的不同而不同。水和輕質(zhì)油圖4.6(上)為水和輕質(zhì)油充填水濕地層的體積模型。模型中各組分之間的明顯邊界并不意味著對應(yīng)的衰變譜之間的明顯邊界。如果用較短的TE和較長的TW來測量回波序列，那么水將具有較寬的T2分布，而輕質(zhì)油則傾向于在單個T2值附近顯示更窄的分布水與輕質(zhì)油的擴(kuò)散系數(shù)差異不大;因此，兩種流體之間的D對比不會很明顯。輕質(zhì)油和孔隙水的T1值差異很大;因此，兩種液體之間的T1對比將被檢測到。

將比表面積為380m2/kg的普通硅酸鹽水泥與鐵渣粉混合制成不同鐵渣含量的試樣。試樣真空保水后使用PM-1030磁共振水泥基材料分析儀進(jìn)行檢測。將測試結(jié)果反演得到曲線圖，觀察各試件飽水樣T2 譜相似，均有2~3個弛豫峰且均以短弛豫為主，弛豫時間絕大部分在0.01ms~1ms 之間，在10ms~100ms和100ms~1000ms之間存在比例很小的峰。每個弛豫峰表征一種狀態(tài)的水（化學(xué)結(jié)合水、 吸附水、孔隙水與自由水）。研究表明 ：化學(xué)結(jié)合水的橫向弛豫時間很短，試驗(yàn)無法采集到試件中化學(xué)結(jié)合水的信號，已知吸附水流動性＜孔隙水流動性＜自由水流動性。T2 值小孔 隙就小，T2 值大孔隙就大，T2 與 r 正相關(guān)，因此核 磁共振T2 譜測試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。 T2 時間越短，水的流動性越差。因此，T2 譜的3個峰依次對應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于可動與不可動（固體）有機(jī)質(zhì)隨溫度和壓力的變化分析。

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，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。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)巖芯的產(chǎn)油產(chǎn)氣過程模擬等檢測分析。小核磁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)

磁共振水泥基材料分析儀是用于測試水泥和混凝土樣品的臺式磁共振分析系統(tǒng)。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器特色

孔隙結(jié)構(gòu)：單重、雙重、三重孔隙介質(zhì)；共六種孔隙結(jié)構(gòu)類型

1、單重孔隙介質(zhì)

1）粒間孔隙結(jié)構(gòu)：由大小形狀不同的顆粒組成，顆粒間間隙被膠結(jié)物質(zhì)填充；（等效球體-等直徑/變截面微毛細(xì)管-網(wǎng)絡(luò)模型）

2）純裂縫結(jié)構(gòu)：不規(guī)則、不滲透；（裂縫網(wǎng)絡(luò)分隔）

2、雙重孔隙介質(zhì)

1）裂縫-孔隙結(jié)構(gòu)：粒間孔隙介質(zhì)又被裂縫分隔為多個塊狀單元；（雙重孔隙度、滲透率）

2）溶洞-孔隙結(jié)構(gòu)：粒間孔隙巖石中分布著大的溶洞，尺寸超過毛細(xì)管大小；（兩種流動規(guī)律：粒間孔滲流規(guī)律、溶洞孔納維斯托克斯方程）

3、三重孔隙介質(zhì)

1）孔隙-微裂縫-大洞穴

2）孔隙-微裂縫-大裂縫 氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器特色