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高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器功能

关键词: 高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器功能 水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质

2025.12.19

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低场时域核磁共振技术用于水分在土壤中的运动机制研究: 土壤是一种具有复杂成分的多孔介质系统,包括粘土(伊利石、高岭石、蒙脱石等)、有机质(腐殖酸、酯等)等,其在吸水后,由于部分成分发生相态变化、各个成分之间的相互作用等,致使其水分先进入相对较大的孔隙,而进入微孔则是一个比较长的过程,这与具有稳定结构的多孔介质中水分的运动机制相反(典型多孔介质极先吸水的是微孔),这种现象可通过低场时域核磁共振技术持续检测土壤样品中的水分的弛豫时间明显的观察到。 从T2反演谱图上可以看出,随着时间的推移,大孔中的水(约1000ms)的含量逐渐减少(谱峰面积逐渐减小),小孔中的水(约2.5ms)逐渐增加(谱峰面积逐渐增大)。同时,随着时间的推移,所有谱峰的位置逐渐左移,这说明,水分与土壤中的部分成分发生作用,使土壤的孔径大小发生变化,重新分布。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析仪,能够精确、全力的采集土壤样品中所有孔径对应的弛豫时间信号,优化的软硬件配置,满足长时间在线测量要求,重复性好,为土壤中的水分运动机制研究提供一种精确、快速、方便的分析途径。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质低场核磁共振技术主要采用永磁体结构,主要采集被检测样品的弛豫信息。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器功能

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采用核磁共振测定水泥硬化浆体孔径分布时不只可得到凝胶孔信息,而且操作简易,流程迅速,对样品不产生任何损伤,具有很大的优势和应用前景。同时,低场核磁共振技术还可用于研究水泥水化进程和硬化浆体中水的扩散。从分析水泥中顺磁性物质含量和来源对其核磁共振信号影响这个角度出发,寻找顺磁性物质对核磁共振信号的影响规律,并对低场核磁共振测定孔径分布和化学结合水含量的方法进行修正,提高测试方法的准确性,可为使用低场核磁共振技术研究水泥水化进程提供理论依据。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器功能快速获得储层渗透率、孔隙度、含油饱和度、可动流体百分数和可动水饱和度等物性和流体参数。

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核磁共振弛豫理论应用在70年代极先被引入土壤研究领域,用于测量土壤样品中的水含量,之后随着技术理论的越来越成熟,应用范围越来越广,如泥煤样品中水的表征、水与土壤的相互作用、有机物与土壤的相互作用等。而对于土壤孔隙特征的表征应用则开始于90年代,从极初的辅助定性分析,到精确定量表征,从精度要求不高的大尺寸孔隙表征,到纳米级孔隙的分布研究,从单一的表征孔隙,到研究土壤中溶质变化、土壤中有机质和陶土膨胀对孔隙影响的系统研究,与土壤科学研究领域传统方法相比,低场时域核磁共振技术正以其独特的技术先进性,成为土壤科学研究领域越来越重要的研究手段和方法。

表层沃土商品土中腐殖酸(HA) 提取及HA覆层sand样品的制作;重油中沥青(Asphaltenes)提取及沥青覆层sand样品的制作; 标准样品0.002 M CuSO4溶液的弛豫时间当量240us(1MHz);Bulk蒸馏水的弛豫时间当量2500ms; 3.5cm直径、5cm高的样品管;承装样品的高度略小于1.5cm(磁场的MORE检测区域),加盖,特氟龙胶带缠绕,防止蒸发; 以1滴/秒的速度滴加蒸馏水,直至样品的上表面有一薄层液体,模拟下雨的情况; 如果不加水,NMR测得的都是噪音信号,这说明该文章中所使用的NMR设备和测量方法无法测得固体有机质信号; 前后两次测量土壤样品的幅值误差小于4%(验证重复性); 标准样品的幅值误差小于5%,整个实验周期内(约20天); NMR定量测量水含量与Mass balance方法(天平)误差小于5%,NMR定量测量含水量的精度达到0.01g;土壤和岩芯在多孔介质中起到支撑和稳定作用。

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静磁场是核磁共振产生的必要条件之一。在低场核磁共振弛豫分析仪中主要使用永磁体产生静磁场。核磁共振磁体的主要指标有磁场强度、磁场均匀性、磁场的温度稳定性。增加磁场强度能够提高检测的灵敏度。磁场均匀性的增加能够提高弛豫信号的质量。 磁场的温度稳定性则限制了磁体的使用环境。 永磁体的磁场强度主要受限于磁体材料。得益于稀土材料的发现和使用。 磁场温度的稳定性主要从材料和磁体的工作环境两个方面改进。使用钐钴材料的磁体能够更好的实现磁体温度的稳定;使用一个磁体恒温系统能够确保磁体的工作温度在很小的 范围内波动。极大地提高了磁场的稳定性。多孔介质的研究有助于提高工程结构的稳定性和耐久性。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器功能

非常规岩芯磁共振分析仪可测0.02毫升水样,误差±0.5%,并可对气体,如甲烷等,可直接测量。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器功能

核磁共振技术通过对岩样进行核磁共振测试,快速获得储层渗透率、孔隙度、含油饱和度、可动流体百分数和可动水饱和度等物性和流体参数,为有效储层的划分、评价与油水层识别等提供了有效的方法和手段,在非常规油气藏领域得到了广阔的应用.利用核磁共振技术可快速得到岩石孔隙度、渗透率、油水饱和度等多项物性参数。在定量研究孔隙介质的表面性质(如润湿性)等方面也有独特的优势;可动流体百分数是目前核磁共振技术测试应用较广阔的一项重要参数,在评价低渗透油气田开发潜力方面起到了重要作用。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质仪器功能

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