低場時域核磁共振技術(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,在土壤分析領域的應用越來越被科研工作者關注,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計算機斷層掃描技術(X-Ray Computed tomography)相比,低場時域核磁共振技術檢測更快,可對土壤中的納米級孔隙進行定量分析,可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動力學研究,如陶土/水系統(tǒng)、有機物/水系統(tǒng)等。核磁共振弛豫理論應用在70年代極先被引入土壤研究領域,用于測量土壤樣品中的水含量,之后隨著技術理論的越來越成熟,應用范圍越來越廣,如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機物與土壤的相互作用等。而對于土壤孔隙特征的表征應用則開始于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、土壤中有機質(zhì)和陶土膨脹對孔隙影響的系統(tǒng)研究,與土壤科學研究領域傳統(tǒng)方法相比,低場時域核磁共振技術正以其獨特的技術先進性,成為土壤科學研究領域越來越重要的研究手段和方法。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。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水化過程分析檢測
測井作為評價已鉆探地層的經(jīng)濟方法,在測定孔隙度和流體飽和度方面已經(jīng)取得了進步,但仍不能提供系統(tǒng)的滲透率估算。這就是為什么核磁共振技術在20世紀60年代引起石油工業(yè)的興趣,當時研究人員發(fā)表的研究結(jié)果顯示,核磁共振技術具有良好的滲透率相關性。然而,滲透率并不是這種新型脈沖回波核磁共振測井提供的***巖石物理效益。許多其他巖石物理參數(shù)——與礦物無關的總孔隙度;**于其他測井曲線的水、氣、油飽和度;油的粘度——都是可以達到的。其他幾個參數(shù)似乎也觸手可及,從而確保這種新的均勻梯度核磁共振測井測量將被證明是迄今為止測井行業(yè)設計的**豐富的地層巖石物理單一來源。TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水化過程分析檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯中液體驅(qū)替對巖芯的影響檢測分析。
低場核磁共振技術直接給出水泥漿體中水的信息,包括含量以及受限程度,因此可以用來反映水泥漿體在新攪拌階段流動性的變化以及減水劑的作用,還可以半定量地表征水泥水化過程中水的消耗。 通過合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣單礦物,采用低場核磁共振對其水化進行表征,以及研究鐵鋁酸四鈣含量對硅酸三鈣核磁共振信號的影響。重要研究進展包括采用Pechini法合成硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣,采用橫向弛豫時間-縱向弛豫時間(T1-T2)相關譜對水化進行表征
油藏巖石的孔隙連通性是反映流體滲流難易程度的重要參數(shù),對滲透率、有效孔隙度等巖石物理參數(shù)的評價具有重要作用.巖石的核磁共振弛豫性質(zhì)分析在孔隙度、孔隙結(jié)構(gòu)、滲透率、潤濕性、流體飽和度及黏度等巖石物理參數(shù)評價方面發(fā)揮著重要作用。核磁共振弛豫信號是由流體的分子動力學和所處的物理化學環(huán)境共同決定.在通的孔隙中,流體分子的布朗運動會導致其所處的環(huán)境發(fā)生變化,這種變化會反映在核磁共振弛豫信號上.因此,只要通過一定的脈沖序列和量子相干,基于核磁共振技術就可以得到孔隙的連通性信息。江蘇麥格瑞電子科技有限公司立志成為磁共振儀器行業(yè)及磁共振技術應用的先驅(qū)者、引導者、合作者!
縱向弛豫(T1)和橫向弛豫(T2)是由質(zhì)子之間的磁相互作用引起的。從原子的角度來看,當一個進動的質(zhì)子系統(tǒng)將能量傳遞給周圍環(huán)境時,弛豫就發(fā)生了。供體質(zhì)子弛豫到它的低能態(tài),在低能態(tài)中質(zhì)子沿著B0的方向進動。同樣的轉(zhuǎn)移也有助于T2弛豫。此外,消相有助于T2松弛,而不涉及向周圍環(huán)境轉(zhuǎn)移能量。因此,橫向弛豫總是比縱向弛豫快;因此,T2總是小于等于T1?!τ诠腆w中的質(zhì)子,T2比T1小得多?!τ诹黧w中的質(zhì)子:(1)當流體處于均勻靜磁場時,T1近似等于T2。(2)當流體處于梯度磁場并采用CPMG測量過程時,T2小于T1,其差異主要受磁場梯度、回波間距和流體擴散率的控制。當潤濕流體填充多孔介質(zhì)(如巖石)時,T1和T2都急劇減小,并且弛豫機制不同于固體或流體中的質(zhì)子。水泥基材料的選擇和設計對多孔介質(zhì)的性能有重要影響。時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案
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)巖芯的可動與不可動固體有機質(zhì)含量檢測分析。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水化過程分析檢測
低場時域核磁共振用于土壤潤濕性的檢測 土壤潤濕性(wettability)對土壤的性能參數(shù)之一,其表現(xiàn)為快速吸水,持水能力強。土壤的憎水性(repellency)是指土壤具有較差的潤濕性,其表現(xiàn)為植物生長緩慢、表面多塵、因缺少圖聚核而結(jié)構(gòu)一致,這種現(xiàn)象增加了地下水污染的可能性。土壤憎水性的成因包括:自然發(fā)生的、因火災或污染產(chǎn)生等。污染引起的土壤憎水性通常是由于土壤長期暴露在液相或氣相的石油烴中。因此對于土壤潤濕性的評價非常重要。 傳統(tǒng)的評價方法包括乙醇滴定法(MED)和水分滲透時間法(WDPT),這兩種方法雖然檢測快速、易于操作,但也有著不可忽略的弊端。在MED法中:如果不忽略固-液分子相互作用性質(zhì)的差異的情況,那么土壤/水/空氣系統(tǒng)不能直接與土壤/乙醇水溶液/空氣系統(tǒng)進行比較,且MED測試結(jié)果重復性較差。在WDPT法中:時間維度的選擇過于隨意,且無特定的物理意義。氫核磁核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)水化過程分析檢測