時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域示例

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(cè)。將測(cè)試結(jié)果反演得到曲線(xiàn)圖，觀察各試件飽水樣T2 譜相似，均有2~3個(gè)弛豫峰且均以短弛豫為主，弛豫時(shí)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(gè)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(shí)間很短，試驗(yàn)無(wú)法采集到試件中化學(xué)結(jié)合水的信號(hào)，已知吸附水流動(dòng)性＜孔隙水流動(dòng)性＜自由水流動(dòng)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(cè)試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。 T2 時(shí)間越短，水的流動(dòng)性越差。因此，T2 譜的3個(gè)峰依次對(duì)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(hào)。低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快，靈敏度高、無(wú)損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域示例

潤(rùn)濕性

自吸：已飽油巖樣放入吸水儀中，如果巖石親水，毛細(xì)作用下，水將自動(dòng)吸入巖石將巖石中的油驅(qū)替出來(lái)，驅(qū)替出的油浮于儀器頂部，體積能夠直接讀出；如果巖石有親油能力，則使用飽水巖樣，置入油中，倒置讀出驅(qū)出水量；由于巖石具有非均質(zhì)性，既親油又親水，一般同一巖樣重復(fù)做吸水驅(qū)油和吸油驅(qū)水實(shí)驗(yàn)；自吸離心法：除自吸外，利用離心機(jī)產(chǎn)生離心力將巖心毛管中可流動(dòng)的液體排除，得到總的可流動(dòng)毛管體積：水排比=自動(dòng)吸水量/（自動(dòng)吸水量+離心吸水（排油）量）；油排比=自動(dòng)吸油量/（自動(dòng)吸油量+離心吸油（排水）量）；自吸驅(qū)替法：與自吸離心法相似，不同在于將離心機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力改為將巖心裝入巖心夾持器中加壓進(jìn)行驅(qū)替；實(shí)驗(yàn)步驟：飽油（含束縛水）巖樣自吸水，測(cè)排油量C，巖心放入夾持器，水驅(qū)油測(cè)油量D；水驅(qū)后（含殘余油）自吸油，測(cè)排水量A，巖心放入夾持器，油驅(qū)水測(cè)水量B。油潤(rùn)濕指數(shù)=A/（A+B）水潤(rùn)濕指數(shù)=C/（C+D） 高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器功能水泥基材料-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(guò)程模擬等檢測(cè)分析。

油對(duì)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(duì)應(yīng)的衰變譜之間的明顯邊界。如果用較短的TE和較長(zhǎng)的TW來(lái)測(cè)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(gè)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(duì)比不會(huì)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(duì)比將被檢測(cè)到。

MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測(cè)試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀。該系統(tǒng)主要用于對(duì)樣品水分物性。自由與束縛水。以及水分遷移的測(cè)量分析?？捎糜趯?duì)土壤等多孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測(cè)量與分析。還可用于探測(cè)和研究樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。 MAGMED Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀采用23MHz磁場(chǎng)強(qiáng)度及進(jìn)口部件配置?？蓹z測(cè)到樣品中的微量含氫物質(zhì)。在保證測(cè)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(píng)價(jià)、質(zhì)地結(jié)構(gòu)變化對(duì)水文特性的影響研究等。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振弛豫分析技術(shù)是核磁共振技術(shù)的一個(gè)分支被應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)。

對(duì)于水泥中的結(jié)晶水，主要來(lái)自于水泥水化過(guò)程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號(hào)、鈣礬石中的結(jié)晶水信號(hào)，其T2弛豫時(shí)間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測(cè)量方法能夠重聚由于化學(xué)位移各向異性、潛在的磁場(chǎng)不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對(duì)于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失無(wú)能為力，因此常規(guī)T1-T2測(cè)量方法檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對(duì)產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號(hào)損失，因而可以檢測(cè)到水泥基材料中的固體信號(hào)。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測(cè)量，多固體回波序列(圖1)由標(biāo)準(zhǔn)二維弛豫序列結(jié)合固體回波組成。目前，該二維脈沖序列測(cè)量方法已用于巖芯、礦物等多孔介質(zhì)材料。我們將二維固體脈沖測(cè)量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號(hào)。非常規(guī)巖芯磁共振分析儀特有T1-T2二維脈沖，可區(qū)分樣品中不同的含氫組分，如水、油、氣、油母瀝青等。高精度NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器功能

土壤和巖芯的物理和化學(xué)性質(zhì)影響多孔介質(zhì)的性能。時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域示例

基于低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)的土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的探索 土壤的憎水性是土壤潤(rùn)濕性差的直接體現(xiàn)，通常是由于土壤中的有機(jī)物在土壤表層形成一層覆層，從而阻礙水分在土壤中的吸收。 從低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)理論來(lái)看，土壤潤(rùn)濕性差主要表現(xiàn)為：土壤的水分以自由水的形式存在，其橫向弛豫時(shí)間（T2）當(dāng)量通常大于1000ms量級(jí)。土壤潤(rùn)濕性?xún)?yōu)主要表現(xiàn)為：土壤中的水分快速吸收，以束縛水形式存在，其橫向弛豫時(shí)間（T2）反演譜圖上有兩個(gè)在在1ms-10ms，10ms-100ms當(dāng)量的譜峰。因此，通過(guò)計(jì)算其弛豫時(shí)間的幾何平均數(shù)，即加權(quán)平均T2弛豫時(shí)間，可定性評(píng)價(jià)土壤的潤(rùn)濕性：在土壤樣品中加水后，短時(shí)間內(nèi)（幾天）持續(xù)測(cè)量其橫向弛豫時(shí)間T2，并計(jì)算加權(quán)平均橫向弛豫時(shí)間T2gm，如T2gm大于1000ms，那么該土壤樣品潤(rùn)濕性差，表現(xiàn)為憎水性；如T2gm小于1000ms，且變化不大，那么該土壤樣品潤(rùn)濕性好，持水能力強(qiáng)。 MAGMED磁共振土壤分析儀，以其優(yōu)化的場(chǎng)強(qiáng)、探頭系統(tǒng)等硬件配置，功能強(qiáng)大的軟件分析系統(tǒng)，可對(duì)土壤樣品中的水分信息進(jìn)行全力精確的測(cè)量，可為土壤潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)分析提供一種高效、快捷、精確分析途徑。時(shí)域磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域示例