低場時域核磁共振技術(shù)用于土壤中水分的運動機(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。 基于低場時域核磁共振技術(shù)，通過對土壤樣品的各個單獨組分（如蒙脫石、腐殖酸）及全土吸水后的弛豫時間測量和分析，得出：土壤中的水分進(jìn)入微孔之所以是一個緩慢、漫長的過程，主要是因為土壤滲透如有機(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應(yīng)的弛豫時間信號，優(yōu)化的軟硬件配置，滿足長時間在線測量要求，重復(fù)性好，為土壤中的水分運動機(jī)制研究提供一種精確、快速、方便的分析途徑。低場核磁共振技術(shù)對儀器環(huán)境要求不高，具有操作簡單快捷、檢測速度快、對人體無輻射。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)油水氣飽和度檢測

核磁共振技術(shù)通過對巖樣進(jìn)行核磁共振測試，快速獲得儲層滲透率、孔隙度、含油飽和度、可動流體百分?jǐn)?shù)和可動水飽和度等物性和流體參數(shù)，為有效儲層的劃分、評價與油水層識別等提供了有效的方法和手段，在非常規(guī)油氣藏領(lǐng)域得到了廣闊的應(yīng)用．利用核磁共振技術(shù)可快速得到巖石孔隙度、滲透率、油水飽和度等多項物性參數(shù)。在定量研究孔隙介質(zhì)的表面性質(zhì)（如潤濕性）等方面也有獨特的優(yōu)勢；可動流體百分?jǐn)?shù)是目前核磁共振技術(shù)測試應(yīng)用較廣闊的一項重要參數(shù)，在評價低滲透油氣田開發(fā)潛力方面起到了重要作用。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)磁共振分析儀可對水泥基材料的水化過程進(jìn)行分析。

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振檢測技術(shù)特點 測量目標(biāo)原子核的特一性 由于不同的原子核在相同的磁場強(qiáng)度下。有不同的進(jìn)動頻率。所以我們在測量某一原子核的信號時。不會受到其他原子核的干擾。如在測量1H原子核時不會收到19F原子核的干擾。反之亦然。 通過T1、 T2的測量，實現(xiàn)不同樣品的組分分析。 弛豫時間T1、 T2由樣品性質(zhì)決定。包括樣品中原子核所處物理化學(xué)環(huán)境、細(xì)胞環(huán)境、樣品中原子核數(shù)目、樣品的相態(tài)等。因此，分析樣品中目標(biāo)原子核的T1、 T2值。可實現(xiàn)研究樣品的物理和化學(xué)性質(zhì)。 優(yōu)點： 直接測量，無需任何處理。 樣品無損傷分析，可進(jìn)行重復(fù)測量。 環(huán)保、無毒、無任何副作用。 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。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、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。

核磁共振經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展。已經(jīng)成為一種成熟的實驗技術(shù)。在許多領(lǐng)域已經(jīng)得到大范圍的推廣。根據(jù)其磁體強(qiáng)度可以分為低場（低頻）核磁共振 （LF-NMR）和高場（高頻）核磁共振（HF-NMR）。LF-NMR 又稱低分辨率核磁共振。即磁場強(qiáng)度在0.5 T 以下的核磁共振。通常用于物質(zhì)物理性質(zhì)的測定。在食品科學(xué)領(lǐng)域主要用于食品中脂質(zhì)含量的檢測、食品中水分含量及其存在狀態(tài)等方面的研究。根據(jù)射頻場的連續(xù)性可以分為穩(wěn)態(tài) NMR 和脈沖 NMR。其中只有脈沖 NMR 適用于進(jìn)行快速檢測以及實時監(jiān)控。 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)巖芯中油和水的溫度壓力特性檢測分析。

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)磁共振分析儀可對水泥基材料的水分含量和水分分布進(jìn)行研究。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)油水氣飽和度檢測

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油和產(chǎn)氣過程的實時模擬檢測。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)油水氣飽和度檢測

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。高精度水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)油水氣飽和度檢測

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