低場時域核磁共振技術(shù)用于土壤中的孔隙分布研究 土壤作為一種非穩(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)。通常對土壤等多孔介質(zhì)中的孔隙定性分為3大類：微孔（micropores）、中孔（mesopores）、大孔（macropores）。當(dāng)孔隙中填充水時，由于水中的氫原子核在不同尺寸的孔隙中，受到的束縛強(qiáng)度不同?；诘蛨鰰r域核磁共振技術(shù)原理，當(dāng)氫原子在靜磁場中，受靜磁場作用，定向排列，形成宏觀磁矩，被一特定交變磁場激發(fā)后，吸收能量，使宏觀磁矩發(fā)生偏轉(zhuǎn)（90°、180°等），當(dāng)交變磁場撤除后，受靜磁場作用，宏觀此舉恢復(fù)到初始狀態(tài)，這一過程即共振。其中橫向弛豫時間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。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)巖芯的產(chǎn)油產(chǎn)氣過程模擬等檢測分析。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

核磁共振對天然巖石飽和油、水兩相的不同潤濕性狀態(tài)研究表明：核磁共振弛豫譜在反映儲層巖石潤濕性變化過程的準(zhǔn)確性和敏感性，與常規(guī)潤濕性評價方法相比其具有實(shí)驗(yàn)效率高、無需多次改變巖石原始流體飽和度分布狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)。核磁共振技術(shù)能夠較為準(zhǔn)確地評價地下油氣藏儲層巖石的潤濕性特征，而且可以反映潤濕性發(fā)生變化的微觀機(jī)制，儲層巖石潤 濕性動態(tài)演化不只與原油組成有關(guān)，而且與黏土含量及其類型密切相關(guān)。核磁共振在巖心高溫老化過程中發(fā)現(xiàn)T2弛豫時間較短的核磁信號變化幅度較小， 而T2弛豫時間較長的核磁信號變化較為明顯，認(rèn)為老化過程 中巖石潤濕性變化主要發(fā)生在較大孔隙中。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測江蘇麥格瑞電子科技有限公司由國際磁共振儀器開發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域名科學(xué)家共同發(fā)起。

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。

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。研究發(fā)現(xiàn)，水泥水化進(jìn)程中極長弛豫時間隨時間的變化呈現(xiàn)出５個階段，正好與水泥水化反應(yīng)的初始反應(yīng)、誘 導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期相對應(yīng)。 通過質(zhì)子橫向弛豫來反映白水泥漿體的水化進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)從加水開始15min到200h，水泥漿體水化過程中出現(xiàn)５種不同的自旋質(zhì)子群。研究中用自旋－自旋弛豫時間和信號量百分比來表征不同種類的自旋質(zhì)子群，以此來監(jiān)測水泥漿體的水化進(jìn)程，觀測研究結(jié)果與通過其它途徑測得的結(jié)果呈現(xiàn)良好一致性，證明了用核磁共振來研究水泥水化的可靠性。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。

PM-1030 是用于測試水泥和混凝土樣品的臺式磁共振分析系統(tǒng)，儀器采用磁共振電子控制中心部件，配備的數(shù)據(jù)采集和分析軟件。主要用于對水泥、混凝土和巖石材料中水分物性、孔隙物性、水化過程、干燥過程、水分遷移等的測量分析，材料的微觀結(jié)構(gòu)，裂縫變化，對水分的吸收，酸腐蝕研究，鹽類在孔隙中的形成，致密水泥中的強(qiáng)力束縛水和水分對混凝土物理參數(shù)的影響。

本應(yīng)用實(shí)驗(yàn)是干燥的灰水泥樣本1-2與白水泥樣本2-1CPMG(T2)信號與反演譜。主峰區(qū)域表示束縛水含量，其中白水泥樣品中在主峰左側(cè)出現(xiàn)一個額外的T2峰，可能為樣品中結(jié)合水產(chǎn)生（進(jìn)一步分析可參照下述T1-T2二維譜圖），其中灰水泥樣本主峰對應(yīng)的弛豫時間（0.169ms）相較白水泥樣本主峰（0.442ms）左移，可能的原因?yàn)榛宜鄻颖局泻需F磁質(zhì)。 水泥基材料的選擇和設(shè)計(jì)對多孔介質(zhì)的性能有重要影響。一站式磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)

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)。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

根據(jù)核磁共振T2譜，不只可以得到孔隙度、滲透率等儲層常規(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，還可以獲得可動流體百分?jǐn)?shù)、剩余油微觀分布狀態(tài)等儲層評價所需的參數(shù)。與孔隙度、滲透率等常規(guī)物性參數(shù)不同，潤濕性是一個與儲層巖石礦物成分、孔隙流體數(shù)量和類型等有關(guān)的相對特征參數(shù)，并且其在油藏水驅(qū)開發(fā)過程中會發(fā)生一定程度的變化。根據(jù)核磁共振弛豫機(jī)制，T2譜上弛豫時間較長的核磁信號對應(yīng)巖石中較大孔隙中的流體，T2譜上弛豫時間較短的核磁信號對應(yīng)細(xì)微孔隙中的流體。MAGMED系列水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測