混凝土孔径分布测试

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混凝土孔径分布

孔径分布测试

核磁共振岩心分析仪

MicroMR12-025V

适用样品：

多种岩心、致密砂岩、岩屑、煤岩、水泥等

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方法原理

对于孔隙中的流体，有三种不同的弛豫机制：

1）自由弛豫、2）表面弛豫、3）扩散弛豫。

可以表示为：

其中：

T2总：通过CPMG序列采集的孔隙流体的横向弛豫时间；

T2B：含氢流体的固有属性，单位在s量级，一般可忽略；

T2S:表面弛豫引起的横向弛豫时间；

T2D:磁场梯度下由扩散引起的孔隙流体的横向弛豫时间，在均匀磁场下该项可忽略;

T2弛豫时间反映了样品内部氢质子所处的化学环境，与氢质子所受的束缚力及其自由度有关，而氢质子的束缚程度又与样品的内部结构有密不可分的关系。

除去体弛豫和扩散影响，T2分布与孔隙尺寸相关。在多孔介质中，孔径越大，存在于孔中的水弛豫时间越长；孔径越小，存在于孔中的水受到的束缚程度越大，弛豫时间越短，即峰的位置与孔径大小有关，峰的面积大小与对应孔径的多少有关。当采用短TE且孔隙只含水时，表面弛豫起主要作用，即T2直接与孔隙尺寸成正比：

其中ρ2为岩石表面弛豫率，可以查阅相关论文文献选取样品对应的值，也可通过压汞曲线进行标定；S/V为孔隙表面面积与流体体积之比。

当把孔隙当作球体计算，T2与孔隙半径r成正比，因此T2分布图实际上反映了孔隙尺寸的分布。

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检测结果

首先对样品进行饱和，饱和后置于核磁专用探头线圈中测量样品T2谱，选择合适的核磁共振参数。

通过查阅文献，确定本实验样品的         ρ2=50µm/s，所以可以将T2谱图转化孔径分布图。

▲1号样品孔径分布

▲1号样品孔径分布图

▲2号样品孔径分布

▲2号样品孔隙分布直方图

由上图可知，2个样品孔隙结构有一些差异，2#孔径分布更广，1#孔隙主要是小孔隙，大孔隙占比较少。

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结果对比

▲核磁T2曲线与压汞曲线对比

T2弛豫曲线与毛管压力曲线、T2微分曲线与孔喉分布曲线具有较强的相似性，可定量评价储层的孔隙结构。

相比之下，核磁共振法T2孔径分布法快速、准确、结果精准度高、解析度高、重复性好、操作简便等优点，前处理仅需对样品进行饱水即可，测试孔径范围分布广（0.1nm-200μm）。

结合核磁共振冻融技术，该技术可检测4-1400nm的孔隙，两种方法优势互补，完美实现从微孔、介孔到大孔的款范围测量。

▲各孔径测试方法横向对比分析

如对试验报告有疑问，请联系纽迈分析咨询