無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

對于水泥中的結(jié)晶水，主要來自于水泥水化過程的產(chǎn)生的微晶相氫氧化鈣中的羥基信號、鈣礬石中的結(jié)晶水信號，其T2弛豫時間非常短~10us左右。常規(guī)的T1-T2測量方法能夠重聚由于化學(xué)位移各向異性、潛在的磁場不均勻性以及異核偶極耦合相互作用造成的磁化損失，對于氫氧化鈣中同核偶極耦合作用造成的信號損失無能為力，因此常規(guī)T1-T2測量方法檢測到水泥基材料中的固體信號比較困難。而固體回波可以重聚氫氧化鈣中孤立的1/2自旋對產(chǎn)生的同核偶極耦合作用造成的信號損失，因而可以檢測到水泥基材料中的固體信號。我們將多固體回波序列用于T1-T2弛豫測量，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量方法應(yīng)用于水泥樣本的研究中，目的是使用低場核磁共振技術(shù)獲得更完整的水泥材料中的固體信號。核磁共振測量方法一類是測量非均勻磁場中不同時間產(chǎn)生的回波串的信號衰減包絡(luò)。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

用核磁共振技術(shù)評價油氣藏儲層巖石潤濕性源于對多孔介質(zhì)中潤濕性流體和非潤濕性流體弛豫時間特征的研究，實(shí)質(zhì)即是核磁共振弛豫譜對于多孔介質(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，其中某一相流體相對于另一相流體對于巖石孔隙表面具有更強(qiáng)的親和力或鋪展性。油氣藏儲層潤濕性是儲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。儲層巖石的潤濕性是影響油水微觀分布、毛管力、相對滲透率、束縛水飽和度及殘余油飽和度等的因素之一，準(zhǔn)確評價儲層潤濕性對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、無損檢測技術(shù)在石油工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣闊。磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)技術(shù)原理核磁共振是指具有固定磁距的原子核，在恒定磁場與交變磁場的作用下，與交變磁場發(fā)生能量。

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，作為一種非穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)，其在吸水過程中孔隙狀態(tài)發(fā)生變化，并形成新的孔隙分布狀態(tài)。土壤中水分的滲透機(jī)理/水分遷移、水分子動力學(xué)等是一個復(fù)雜的過程，其對土壤微觀結(jié)構(gòu)的影響，直接影響土壤的相關(guān)特性，如土壤的持水能力、吸濕量、土壤污染等。水作為一種典型的含氫組分，是低場時域磁共振技術(shù)主要的檢測目標(biāo)物，通過對土壤吸水/失水過程中，土壤中水分弛豫時間的測量分析，可有效表征土壤的微觀結(jié)果，土壤中水分的遷移情況、滲透機(jī)理、水分子動力學(xué)等，為土壤性能分析，如土壤的孔隙分布、土壤的污染研究等提供支撐。

低場時域核磁共振技術(shù)（弛豫時間理論）以其無損、無侵入、檢測時間短、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計算機(jī)斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場時域核磁共振技術(shù)檢測更快，可對土壤中的納米級孔隙進(jìn)行定量分析，可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動力學(xué)研究，如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域，用于測量土壤樣品中的水含量，之后隨著技術(shù)理論的越來越成熟，應(yīng)用范圍越來越廣，如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機(jī)物與土壤的相互作用等。而對于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開始于90年代，從極初的輔助定性分析，到精確定量表征，從精度要求不高的大尺寸孔隙表征，到納米級孔隙的分布研究，從單一的表征孔隙，到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機(jī)質(zhì)和陶土膨脹對孔隙影響的系統(tǒng)研究，與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比，低場時域核磁共振技術(shù)正以其獨(dú)特的技術(shù)先進(jìn)性，成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來越重要的研究手段和方法。核磁共振磁體的主要指標(biāo)有磁場強(qiáng)度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強(qiáng)度能夠。

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。 水泥水化反應(yīng)幾分鐘后，核磁共振縱向弛豫時間分布呈現(xiàn)兩個峰，一個是在100ms附近，反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息；另一個是在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。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)。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)磁共振分析儀可用于對土壤等多孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測量分析。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測

相比于經(jīng)典的土壤水分測量方法，基于低場核磁的土壤水分相態(tài)分布探測技術(shù)具有操作步驟簡單、測試過程便捷、成本投入較低的優(yōu)勢。另外，它還有專門使用的土壤水分測量軟件，實(shí)現(xiàn)了參數(shù)設(shè)置、定標(biāo)、測量、數(shù)據(jù)上傳、查詢過程的一體化，可以直接將測試結(jié)果實(shí)時傳輸?shù)诫娔X終端，結(jié)合自動灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)施菜地土壤管理的科學(xué)化和自動化。另外，由于核磁共振測氫技術(shù)可以很好地區(qū)分不與固體顆?；蛉軇┫嗷プ饔玫淖杂伤徒Y(jié)晶水，以及物理化學(xué)鍵結(jié)合的結(jié)合水或不易移動水，并且可以通過橫向弛豫特征峰面積與土壤含水率之間的線性關(guān)系推算出土壤含水量，從而可為土壤水分相態(tài)分布的檢出提供新的技術(shù)支持。無損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)凍土未凍水檢測