孔隙介质核磁共振弛豫测量多指数反演影响因素研究
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图书基本信息书名:《核磁共振测井理论及应用》13位ISBN编号:978756363098110位ISBN编号:7563630988出版时间:2010-4出版社:邓克俊 中国石油大学出版社 (2010-04出版)作者:邓克俊页数:168版权说明:本站所提供下载的PDF图书仅提供预览和简介以及在线试读,请支持正版图书。
更多资源请访问:内容概要核磁共振测井理论及应用,ISBN:9787563630981,作者:邓克俊著书籍目录第一章 核磁共振基本原理 1.1 磁场系统 1.1.1 原子核与电子的磁性 1.1.2 自旋进动 1.2 弛豫时间 1.2.1 纵向弛豫 1.2.2 横向弛豫 1.3 T1的测量 1.3.1 反转恢复法 1.3.2 饱和恢复法 1.4 T2的测量 1.4.1 Hahn’s自旋回波 1.4.2 CPMG测量 1.5 非均匀磁场中的扩散 1.5.1 扩散引起的增强T2弛豫速率 1.5.2 脉冲梯度场自旋回波 1.6 实际测量中的问题 1.6.1 射频磁场的非均匀性 1.6.2 H0场的非均匀性 1.6.3 非均匀磁场中的自旋动力学 1.6.4 脉冲和扳转角度的选择第二章 流体的核磁共振性质 2.1 引言 2.1.1 多孔介质的饱和流体 2.1.2 含氢指数 2.2 自由流体的核磁共振性质 2.2.1 水 2.2.2 原油 2.2.3 气 2.2.4 泥浆滤液 2.3 梯度磁场中的T2 2.3.1 水 2.3.2 油 2.3.3 气 2.4 油的粘度与扩散系数 2.4.1 粘度相关性 2.4.2 油的扩散系数 2.4.3 含气原油的校正第三章 岩石NMR特性和实验室测量技术 3.1 孔隙介质中流体的NMR特性 3.1.1 表面弛豫 3.1.2 孔径大小分布 3.1.3 不同类型岩石的NMR特性 3.2 孔隙介质中的扩散 3.2.1 增强T2弛豫 3.2.2 受限扩散 3.2.3 自旋回波幅度 3.2.4 内部磁场梯度 3.3 NMR在岩石物理中的应用 3.3.1 孔隙度 3.3.2 束缚水饱和度 3.3.3 渗透率计算 3.3.4 润湿性 3.4 魔角旋转技术(MAS NMR) 3.5 NMR岩心成像第四章 NMR测井仪器和数据采集与处理 4.1 引言 4.2 NMR测井仪器 4.2.1 最初的发展 4.2.2 Numar的测井仪器 4.2.3 Schlumberger 的测井仪器CMR 4.2.4 Baker Atlas的核磁探测仪MREX 4.2.5 Schlumberger的核磁扫描仪MR Scanner 4.3 NMR数据采集 4.3.1 信号检测 4.3.2 相位旋转 4.4 NMR数据处理 4.4.1 病态问题 4.4.2 模平滑 4.4.3 曲率平滑 4.4.4 均匀惩罚方法 4.4.5 基函数方法 4.4.6 奇异值分解法第五章 NMR测井在地层评价中的应用 5.1 孔隙度的估计 5.2 束缚水饱和度 5.3 渗透率的预测 5.3.1 特定地区的渗透率公式 5.3.2 碳酸盐岩储层 5.4 剩余油的确定 5.5 油气识别 5.6 油的粘度的估计 5.7 测前设计要点 5.7.1 了解仪器的特性 5.7.2仪器的刻度和准备 5.7.3设置适当的重复延迟时间 5.7.4 点测 5.7.5 测井质量控制 5.7.6 仪器的重复性 5.7.7 测井数据一致性检查第六章 多维核磁共振 6.1 多维核磁共振的发展 6.2 T2与内部磁场梯度G 6.3 T2与扩散系数D 6.4 T1与T2 6.5 T1-T2-D-G多维核磁共振 6.6 T1-MAS 6.7 T1-MRI 6.8 D-MRI 6.9 二维核磁共振的测井应用第七章 研究多孔介质NMR原理的物理和数学方法 7.1 自旋弛豫和扩散 7.1.1 均匀极化场作用下的多孔介质内的扩散问题 7.1.2 扩散特征态 7.1.3 无限均匀流体 7.1.4 受限几何形状的流体 7.1.5 快扩散极限 7.1.6 慢扩散极限 7.1.7 初始衰减率 7.2 扩散传播函数 7.2.1 无限均匀流体 7.2.2 受限几何形状 7.2.3 短时特征 7.2.4 长时特征 7.2.5 随时间变化的扩散系数 7.3 进动自旋的散相 7.3.1 自旋回波 7.3.2 利用传播函数计算扩散效应 7.3.3 简单形状孤立孔隙 7.3.4 周期性微观结构 7.3.5 在CPMG实验中增强的T2弛豫率编辑推荐从饱和流体岩石的NMR性质中获取各种信息的基础是基于原子核的自旋弛豫。
天 然 气 工 业Natural Gas Industry 第41卷第5期2021年5月· 76 ·应用核磁共振在线检测技术研究不同赋存状态下的页岩气动用规律端祥刚1,2 胡志明1,2 顾兆斌1 常进1,2 沈瑞1 孙威1 穆英3 周广照31.中国石油勘探开发研究院2.国家能源页岩气研发(实验)中心3.中国科学院大学渗流流体力学研究所摘要:要合理制订页岩气井生产制度,进而优化页岩气田开发技术政策,弄清不同赋存状态下的页岩气产出规律是前提和基础。
为了避免间接测试的不确定性,研发了适用于高温高压条件下的核磁共振在线检测系统,选取四川盆地长宁地区N203井下志留统龙马溪组龙一11层页岩岩心,以甲烷气体为实验流体,测量在页岩气开采过程中游离态和吸附态甲烷产出量的变化情况,并且结合页岩气衰竭式开发物理模拟实验,对不同赋存状态下的页岩气动用特征和产出变化规律进行了研究。
研究结果表明:①饱和甲烷气体的页岩核磁共振T2谱图具有明显的双峰特征,吸附态甲烷主要赋存于页岩纳米孔隙表面,弛豫时间较短(0.1~1.0 ms),而游离态甲烷则赋存于较大的页岩孔隙中,弛豫时间较长(1~100 ms);②采用核磁共振测量的甲烷总含气量及吸附态/游离态甲烷气量与采用间接方法计算的结果较为接近;③基于页岩气开发物理模拟实验,在开发初期,产出气以游离态甲烷为主,吸附态甲烷的阶段贡献率低于5%,随着生产的持续,吸附态甲烷的阶段贡献率逐渐增加,尤其是当压力低于15 MPa以后,吸附态甲烷的阶段贡献率迅速上升,至生产后期,吸附态甲烷的阶段贡献率超过50%,累计贡献率达到30%;④把实验结果换算为矿场条件下气井的生产动态数据,生产前5年,吸附气对气井累计产气量的贡献率不足5%,至生产末期,吸附气对累计产气量的贡献率可以达到25%。
结论认为,核磁共振在线监测技术可以定量表征不同赋存状态下甲烷气体的动用规律,为后续开展页岩气气水两相渗吸、CO2/CH4吸附置换等研究提供了新的方法。
基于1H-NMR的胜利褐煤原位低温干燥过程中弛豫时间及孔结构变化滕英跃;廉士俊;宋银敏;刘全生;余海燕;李阳;智科端;张永强【摘要】传统煤水分测定对煤样有破坏,同时BET法在煤孔结构测试中也遇到许多困难.利用1H-NMR研究褐煤低温干燥过程中水分赋存状态及孔结构变化,包括原位干燥过程中褐煤水分横向弛豫时间T2的动态发展及孔结构变化规律.结果表明:空气自然干燥状态下,胜利褐煤中不冻水和束缚水占绝大多数,其中束缚水结合力较弱.在50 ℃前,部分束缚水较易脱附;干燥后冷却样品中残余水的束缚性随处理温度的升高而增加;105℃干燥脱水后,微孔增加,中孔比例减少,大孔或裂隙增加,残余水分保留在10 nm以下孔隙中,为不冻水;此时含水孔隙仅占全部孔隙的19%,远小于原煤(58%).1 H-NMR可以在无损伤情况下连续监测煤中水分、孔结构的分布变化,更适用于煤水分及孔结构的测定.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2014(039)012【总页数】6页(P2525-2530)【关键词】低场核磁共振(1H-NMR);褐煤;低温干燥;弛豫时间;孔结构【作者】滕英跃;廉士俊;宋银敏;刘全生;余海燕;李阳;智科端;张永强【作者单位】内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学化工学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学内蒙古自治区工业催化重点实验室,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TD849.2随着烟煤、无烟煤资源的逐渐减少,褐煤利用的重要性日益突出,但褐煤由于水分、灰分较高,不利于长途运输和转化,如何对其高效脱水成为褐煤开发利用的关键问题。
核磁共振原理核磁共振技术是目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。
它应用核磁感应系统(mrs),通过由小到大地改变激发电流脉冲的幅值和持续时间,探测由浅到深的含水层的赋存状态。
相对于传统的地球物理方法而言,它无需打钻,是一种无损监测。
mrs方法可以解决以下问题:第一,快速圈定找水远景区;第二,区分ρ s 低阻区段异常性质,即用mrs方法区分储水构造内是否有水,有自由水存在,就有mrs信号响应;第三,在mrs方法确定的有水范围内,结合ρ s 异常的特点确定井位;第四,区分水质,利用电阻率值的大小来区分出咸水或淡水;第五,结合激发极化法异常特点,圈定烃类(含有氢核)污染水的污染范围和程度;第六,评价堤坝和工程地质中地下水的活动情况、滑坡监测、考古等。
原理:通过测量地层水中的氢核来直接找水。
核磁共振是原子核的一种物理现象,指具有核子顺磁性的物质选择性地吸收电磁能量。
氢核是地层中具有核子顺磁性物质中丰度最高、磁旋比最大的核子。
除油层、气层外,水(h2o)中的氢核是地层中氢核的主体。
核磁共振找水方法就是通过测量地层。
水中的氢核来直接找水。
当施加一个与地磁场(b0)方向不同的外磁场(b1)时,氢核磁矩将偏离地磁场方向,一旦b1 消失,氢核将绕b0 旋进,其磁矩方向恢复到地磁场方向。
设旋进频率(拉摩尔圆频率)为ω0,氢核的磁旋比为γ,则: ω0= γb0 通过施加具有拉摩尔圆频率的外磁场,再测量氢核的共振讯号,便可实现核磁共振测量。
在mrs 找水方法中,通常向铺在地面上的线圈(发射/接收线圈,)中供入频率为拉摩尔频率的交变电流脉冲,交变电流脉冲的包络线为矩形。
在地中交变电流形成的交变磁场激发下,使地下水中氢核形成宏观磁矩。
这一宏观磁矩在地磁场中产生旋进运动,其旋进频率为氢核所特有。
在切断激发电流脉冲后,用同一线圈拾取由不同激发脉冲矩激发产生的mrs 信号,该信号的包络线呈指数规律衰减。
核磁共振技术在岩土工程领域的应用发表时间:2020-07-15T06:39:40.690Z 来源:《建筑细部》2020年第9期作者:何攀[导读] 核磁共振(NMR)是一种通过对物体施加射频磁场使原子核处于激发状态,然后捕捉原子核旋转的弛豫时间信息,通过反演分析其内部流体赋存状态与孔径分布特征的无损便捷的技术手段。
现核磁共振技术已广泛应用于食品工程、医疗领域、材料设计与岩土工程等多领域中。
本文在介绍核磁共振技术的基本原理的基础上,还对NMR在岩土工程领域的各项应用进行了总结。
何攀成都理工大学四川成都 610059摘要:核磁共振(NMR)是一种通过对物体施加射频磁场使原子核处于激发状态,然后捕捉原子核旋转的弛豫时间信息,通过反演分析其内部流体赋存状态与孔径分布特征的无损便捷的技术手段。
现核磁共振技术已广泛应用于食品工程、医疗领域、材料设计与岩土工程等多领域中。
本文在介绍核磁共振技术的基本原理的基础上,还对NMR在岩土工程领域的各项应用进行了总结。
关键词:核磁共振(NMR);岩土工程;流体赋存状态;孔径分布;Application of NMR technology in geotechnical engineeringHE Pan(Chengdu University of Technology,Chengdu,Sichuan 610059,China)Abstract:Nuclear magnetic resonance(NMR)is a kind of nondestructive and convenient technical means to apply radiofrequency electric field to the object to excite the nucleus,then capture the relaxation time information of the nucleus rotation,and analyze the internal fluid occurrence state and pore distribution characteristics by inversion.NMR technology has been widely used in food engineering,medical field,material design and geotechnical engineering and other fields.In this paper,the basic principle of nuclear magnetic resonance technology is introduced,and the applications of NMR in geotechnical engineering are summarized.Key words:Nuclear magnetic resonance;Geotechnical engineering;The fluid state;Pore diameter distribution;引言核磁共振由于方便快捷,对试样无损,且只对水产生信号,而在岩土领域中,水往往是研究人员聚焦的研究对象,所以NMR非常适用于该领域。
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要:本文主要研究的椰壳混凝土样品颗粒的应力松弛和蠕变规律,并采用指数模型拟合了实验结果,再对实验的数据进行归一化的处理。
结果显示,所以施加应力的增大蠕变的应变也逐渐增大,椰壳混凝土样品的弛豫时间变短。
加入椰壳的量增大蠕变的应变变大,样品的硬度减小。
加入椰丝对椰壳混凝土的整体特性没有过多地影响,当加入椰丝的长度增大蠕变应变增大。
本文探索影响椰壳混凝土弛豫现象的因素,主要有椰壳加入量,替代沙粒的尺寸和加入椰丝纤维的长度。
为发展椰壳混凝土技术提供了一定的参考数据,也验证了椰壳混凝土的可行性。
本次实验主要采用的是动态热机械分析仪测量,指数拟合做数据处理。
关键词:弛豫现象;蠕变;椰壳混凝土;动态热机械分析仪;Study on the mechanical relaxation of coconut shell concreteAbstract:In this paper, the stress relaxation and creep laws of coconut shell concrete sample particles are studied, and the experimental results are fitted by exponential model, and the experimental data are normalized. The results show that the creep strain of the applied stress increases gradually, and the relaxation time of the coconut shell concrete sample becomes shorter. The amount of coconut shell added increases the creep strain and the hardness of the sample decreases. The addition of coconut silk does not have an excessive effect on the overall properties of the coconut shell concrete, and the creep strain increases as the length of the coconut shred increases. This paper explores the factors affecting the relaxation of coconut shell concrete, mainly the amount of coconut shell added, the size of the sand and the length of the coconut fiber. It provides some reference data for the development of coconut shell concrete technology and also verifies the feasibility of coconut shell concrete. This experiment mainly uses dynamic thermomechanical analyzer measurement and index fitting for data analysis.Keywords:Relaxation;Creep;Coconutshellconcrete;Dynamithermomechanical ;Cocu shell concreteanalyzer1研究背景1.1混凝土与资源的关系混凝土作为土木工程建设最主要的原料影响着我国的发展。
低场核磁共振技术在水泥基材料研究中的应用及展望*孙振平1,俞 洋1,庞 敏1,杨培强2,俞文文2,曹红婷2(1 同济大学先进土木工程材料教育部重点实验室,上海200092;2 上海纽迈电子科技有限公司,上海200333)摘要 阐述了低场核磁共振技术在水泥基材料研究中的应用现状,认为现有的研究主要集中于水泥水化进程和水在硬化浆体中的扩散特征,也包括对硬化水泥浆体孔结构和比表面积的测试。
分析了低场核磁共振技术在实际应用中面临的挑战,展望了该技术在新拌水泥浆体结构性能研究中的应用前景。
关键词 低场核磁共振 孔径分布 横向弛豫时间 硬化水泥浆体中图分类号:T Q172 文献标识码:AA pplications and Outlook of 1H Low Field NM R Probinginto Cement based M at erialsSUN Zhenping 1,YU Yang 1,PAN G M in 1,Y ANG Peiqiang 2,YU Wenw en 2,CAO H ongting 2(1 K ey L abo rato ry of A dv anced Civil Eng ineering M aterials,M inistry of Educatio n,T o ng ji U niversit y,Shang ha i 200092;2 Shanghai N iumag Co rpor atio n,Shanghai 200333)Abstract T he cur rent applications o f lo w f ield N M R in cement based mater ials ar e demo nstr ated.It is found that researches are focused o n cement hydration and w ater diffusio n in har dened cement paste,as well as por e size dis tributio n and specific surface area o f hy dr ated cement paste.Challenges in the curr ent resear ch are analyzed and the fu tur e applications of low field N M R in r esear ch o n fr esh cement paste are fo recast.Key words low field nuclear mag net ic r eso nance,por e size distributio n,tr ansver se relaxation time,hydrated cement paste*国家973基础研究项目(2009CB623104 5)孙振平:男,1969年生,博士,副教授 T el:021 ******** E mail:g rtszhp@自1945年美国物理学家Bloch 和Purcell 发现核磁共振现象以来,核磁共振作为一种重要的现代分析手段已广泛应用于多个领域,如物质结构分析、医学成像和油气资源的勘探等[1]。