低場核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔徑分布檢測

計(jì)算機(jī)斷層掃描成像技術(shù)(CT)：根據(jù)CT技術(shù)掃描巖芯樣品得到的斷面圖像進(jìn)行高精度微米納米尺度上的計(jì)算機(jī)三維建模，建立頁巖的孔隙幾何、礦物分布、吼道分布、滲透率、流體滲流通道等屬性模型，被稱為數(shù)字巖芯技術(shù)。受限于樣品規(guī)格、圖像識(shí)別分辨率、復(fù)雜算法，以及且數(shù)據(jù)處理耗時(shí)耗力。

巖芯核磁共振檢測:低場核磁共振（NMR）方法以測試樣品規(guī)格多樣（塊樣，柱樣，全直徑巖芯均可）、測試速度快、獲取巖芯物性信息豐富、對(duì)樣品無損害等優(yōu)勢(shì)在砂巖、煤巖、碳酸鹽巖、致密砂巖、頁巖等油氣資源勘探開發(fā)領(lǐng)域得到了***的發(fā)展和應(yīng)用。低場核磁共振技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)層實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究的各個(gè)方面，如孔隙度、孔徑分布、核磁滲透率、孔隙結(jié)構(gòu)、潤濕性、氣水相互作用、束縛流體與可動(dòng)流體識(shí)別、油氣水識(shí)別、偽毛細(xì)管壓力曲線轉(zhuǎn)換、殘余油分布、流體可視化研究、甲烷等溫吸附曲線、高溫高壓驅(qū)替等等。 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快，靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。低場核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔徑分布檢測

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?，當(dāng)土壤中充滿水，通過對(duì)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(duì)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(duì)應(yīng)該類型孔隙所占的比例，從而對(duì)土壤中的孔隙分布做出評(píng)價(jià)分析。通常微孔和潛力束縛水對(duì)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(duì)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(hào)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(duì)應(yīng)的弛豫時(shí)間信號(hào)，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。氫核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯的總體有機(jī)質(zhì)含量（TOC ）檢測分析。

水泥基材料是一種非常復(fù)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(shí)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(fù)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(shí)所能得到的信號(hào)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(jìn)水泥基材料的研究。

低場時(shí)域核磁共振技術(shù)（弛豫時(shí)間理論）以其無損、無侵入、檢測時(shí)間短、可檢測至更加微觀的維度等特點(diǎn)，在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來越被科研工作者關(guān)注，尤其在土壤孔隙表征方面，包括孔徑大小測量、孔徑分布分析等。與X-Ray計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測更快，可對(duì)土壤中的納米級(jí)孔隙進(jìn)行定量分析，可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動(dòng)力學(xué)研究，如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。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(duì)樣品水分物性，自由與束縛水，以及水分遷移的測量分析，可用于對(duì)土壤等多 孔介質(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)。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)巖芯的油母與瀝青等有機(jī)質(zhì)檢測分析。

低場時(shí)域核磁共振技術(shù)用于土壤中水分的運(yùn)動(dòng)機(jī)制研究 土壤作為一種包含多中成分：多種礦物質(zhì)、多種有機(jī)質(zhì)的復(fù)雜非穩(wěn)態(tài)的多孔介質(zhì)，其吸水后，水分的滲透機(jī)理與典型穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)中水分的滲透機(jī)理相違背，而是先進(jìn)入大孔，進(jìn)入微孔則是一個(gè)緩慢、漫長的過程，這說明水分與土壤中的部分組分相互作用，從而改變了土壤的微觀結(jié)構(gòu)。典型的解釋是：土壤吸水后，水分與土壤中的有機(jī)質(zhì)相互作用，形成“凝膠相”，打開土壤中的微孔系，從而吸水膨脹。但內(nèi)在機(jī)理有待進(jìn)一步研究。 基于低場時(shí)域核磁共振技術(shù)，通過對(duì)土壤樣品的各個(gè)單獨(dú)組分（如蒙脫石、腐殖酸）及全土吸水后的弛豫時(shí)間測量和分析，得出：土壤中的水分進(jìn)入微孔之所以是一個(gè)緩慢、漫長的過程，主要是因?yàn)橥寥罎B透如有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒的結(jié)合界面、破壞有機(jī)質(zhì)和礦物顆粒之間的相互作用，從而使土壤中形成凝膠相，并打開礦物顆粒（蒙脫石粘土）的微孔系的時(shí)間較長。 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。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料對(duì)水分的吸收及酸腐蝕進(jìn)行研究。氫核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

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）。低場核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔徑分布檢測

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)低場核磁共振技術(shù)主要采用永磁體結(jié)構(gòu)，磁場強(qiáng)度一般在1.0 T以下，主要采集被檢測樣品的弛豫信息。它的特點(diǎn)是研究原子核在磁場中的一些特性。能提供核周圍的分子或環(huán)境的信息。并且氫核有極強(qiáng)的磁共振信號(hào)極容易被儀器探測。 低場核磁共振射頻探頭性能： 1) 探頭由射頻線圈和調(diào)諧匹配電路組成。是射頻磁場的發(fā)生裝置。也是核磁信號(hào)的接收裝置。 2) 探頭性能直接影響核磁共振信號(hào)的接收靈敏度。低性能探頭會(huì)導(dǎo)致核磁共振信號(hào)的降低甚至丟失。 3) 探頭性能直接決定核磁系 統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度。 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病研究、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機(jī)質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。低場核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)孔徑分布檢測