水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振(NMR)基本原理: 帶自旋的原子核（1H） 1) 一個(gè)帶電的自旋體產(chǎn)生一環(huán)形電流。從而形成微觀磁場(chǎng)?自旋磁矩； 2) 自旋磁矩與一般的小磁鐵一樣具有南北極； 3) 在無外加磁場(chǎng)時(shí)。物質(zhì)中的原子核磁場(chǎng)的指向是無規(guī)則分布的。宏觀磁矩M0為0宏觀磁矩M0的形成； 4) 置于靜磁場(chǎng)中原子核與磁場(chǎng)產(chǎn)生作用。沿著磁場(chǎng)方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號(hào)產(chǎn)生原理 1) 樣品進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場(chǎng)方向排列并形成宏觀磁矩M0 2) 施加特定頻率激發(fā)脈沖。宏觀磁矩定向偏轉(zhuǎn) 3) 脈沖結(jié)束。宏觀磁矩定向恢復(fù)并產(chǎn)生核磁共振信號(hào) 低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)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、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(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于天然氣在巖芯中的各種狀態(tài)（孔隙氣凝結(jié)氣）檢測(cè)分析。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

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(duì)滲透率、有效孔隙度等巖石物理參數(shù)的評(píng)價(jià)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(rùn)濕性、流體飽和度及黏度等巖石物理參數(shù)評(píng)價(jià)方面發(fā)揮著重要作用。核磁共振弛豫信號(hào)是由流體的分子動(dòng)力學(xué)和所處的物理化學(xué)環(huán)境共同決定．在通的孔隙中，流體分子的布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致其所處的環(huán)境發(fā)生變化，這種變化會(huì)反映在核磁共振弛豫信號(hào)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(shù)就可以得到孔隙的連通性信息。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)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FFI、BVI、CBW等檢測(cè)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(cè)。將測(cè)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(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)

與孔隙度、滲透率等常規(guī)物性參數(shù)不同，潤(rùn)濕性是一個(gè)與儲(chǔ)層巖石礦物成分、孔隙流體數(shù)量和類型等有關(guān)的相對(duì)特征參數(shù)，并且其在油藏水驅(qū)開發(fā)過程中會(huì)發(fā)生一定程度的變化。根據(jù)核磁共振弛豫機(jī)制，T2譜上弛豫時(shí)間較長(zhǎng)的核磁信號(hào)對(duì)應(yīng)巖石中較大孔隙中的流體，T2譜上弛豫時(shí)間較短的核磁信號(hào)對(duì)應(yīng)細(xì)微孔隙中的流體。 根據(jù)核磁共振T2譜，不只可以得到孔隙度、滲透率等儲(chǔ)層常規(guī)物性參數(shù)，而且與離心、水驅(qū)油等實(shí)驗(yàn)技術(shù)相結(jié)合，還可以獲得可動(dòng)流體百分?jǐn)?shù)、剩余油微觀分布狀態(tài)等儲(chǔ)層評(píng)價(jià)所需的參數(shù)。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孔隙物性研究（孔隙度分析、孔徑大小分布）。

.規(guī)格化FID法的方法為：1. 所有測(cè)得的低于冰點(diǎn)的溫度下的FID信號(hào)以任一高于冰點(diǎn)的溫度的FID信號(hào)進(jìn)行規(guī)格化；2. 在規(guī)格化后的FID曲線上確定，所有規(guī)格化后的FID曲線水平平行的點(diǎn)（即從該時(shí)間后，規(guī)格化話后的FID曲線水平平行）。則該時(shí)間點(diǎn)對(duì)于的FID信號(hào)的強(qiáng)度用于計(jì)算凍土中未凍水含量。 FIDx=(FID10-FID5)Tx/（T10-T5）+(FID5T10-FID10T5)/(T10-T5)----(1) 根據(jù)公式（1）確認(rèn)不同溫度Tx下的FIDx的大?。浩渲蠪ID10、FID5分別為10℃和5℃時(shí)的FID信號(hào)強(qiáng)度，T10=10℃、T5=5℃。 Wu=FIDX60Wg/FIDX-----（2） 根據(jù)公式（2）計(jì)算x溫度下的凍土中的未凍水含量Wu，其中FIDx由公式（1）確認(rèn)，F(xiàn)IDx60為x溫度下的FID信號(hào)在60us時(shí)的信號(hào)強(qiáng)度（60us時(shí)規(guī)格化后的FID曲線水平平行，對(duì)于不同樣品該時(shí)間點(diǎn)不同），Wg為樣品中的重力水含量。核磁共振是指具有固定磁距的原子核，在恒定磁場(chǎng)與交變磁場(chǎng)的作用下，與交變磁場(chǎng)發(fā)生能量。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料不同配方選擇進(jìn)行研究。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

核磁共振弛豫分析設(shè)備通常使用永磁體產(chǎn)生磁場(chǎng)。其磁場(chǎng)強(qiáng)度較低。體積相對(duì)于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設(shè)備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價(jià)格相對(duì)很低（幾十萬人民幣）?；緵]有維護(hù)費(fèi)用。物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學(xué)環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì) 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時(shí)間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時(shí)間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。如牛奶摻假的檢測(cè)和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測(cè)定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測(cè)定等等。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)系統(tǒng)

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