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地下气化过程中煤体孔隙结构演化的核磁共振研究
1
作者 薛熠 滕腾 +3 位作者 王林潮 高峰 刘冠男 高亚楠 《煤炭学报》 北大核心 2025年第8期3742-3759,共18页
在全球能源结构转型与“双碳”目标背景下,煤炭地下气化(UCG)被广泛视为深部难采煤资源实现原位高效转化与清洁利用的战略路径。UCG过程中,煤体结构在高温及多阶段化学反应(如干燥、热解、气化、氧化)作用下持续演变,孔隙结构的变化对... 在全球能源结构转型与“双碳”目标背景下,煤炭地下气化(UCG)被广泛视为深部难采煤资源实现原位高效转化与清洁利用的战略路径。UCG过程中,煤体结构在高温及多阶段化学反应(如干燥、热解、气化、氧化)作用下持续演变,孔隙结构的变化对气化剂渗流行为与合成气产率具有重要影响。为揭示热作用条件下煤体孔隙结构的响应机制,基于低场核磁共振(NMR)技术,系统研究了不同气氛(氮气与空气)及加热温度(200、300、400℃)对煤样孔隙率、孔径分布与孔隙连通性的影响规律。结果表明,热作用促进孔隙的扩展和连通,表现为横向弛豫时间谱峰值整体增强,尤以中孔与大孔增幅最为明显。相同温度下,空气气氛下热作用效果优于氮气气氛。空气气氛下热作用提高了煤样的孔隙率,其增长率高于氮气气氛,在400℃时,空气气氛下孔隙率增长率达到90.04%,远高于氮气气氛下的65.24%。同时,随着热作用温度的升高,煤样的孔隙结构发生了显著变化,微孔的占比下降,中孔和大孔的占比增加。热作用促进了孔隙连通性的增强,有利于提升煤体渗透能力。在空气气氛下,400℃时煤样的有效孔隙率达到19.17%,占总孔隙率的75.56%,高于氮气气氛下的15.56%,占比70.53%。此外,随着热作用温度的升高,大孔和中孔的分形维数呈下降趋势,表明热作用处理使煤样的孔隙结构更加规则,连通性与渗透性同步增强。在空气气氛下的热作用处理过程中,煤样经历了干燥、气化和燃烧等多个阶段,导致其内部结构破坏更为严重。 展开更多
关键词 煤炭地下气化 核磁共振 热作用 孔隙结构 分形维数 渗透性
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基性火山岩核磁共振响应机理及孔隙结构评价方法——以四川盆地西南部二叠系峨眉山玄武岩组为例
2
作者 赵艾琳 赖强 +5 位作者 樊睿琦 吴煜宇 陈杰 严双栏 张家伟 廖广志 《岩性油气藏》 北大核心 2025年第3期153-164,共12页
以四川盆地西南部二叠系峨眉山玄武岩组基性火山岩为例,基于基性火山岩的岩石学特征及核磁共振弛豫机理,通过内部磁场梯度数值模拟方法及变回波间隔核磁共振实验,分别探讨了内部磁场梯度、顺磁性矿物含量对T_(2)谱的影响,提出了一种表... 以四川盆地西南部二叠系峨眉山玄武岩组基性火山岩为例,基于基性火山岩的岩石学特征及核磁共振弛豫机理,通过内部磁场梯度数值模拟方法及变回波间隔核磁共振实验,分别探讨了内部磁场梯度、顺磁性矿物含量对T_(2)谱的影响,提出了一种表征基性火山岩孔隙结构的新方法。研究结果表明:①四川盆地西南部二叠系峨眉山火山岩储层岩性主要为玄武质火山碎屑熔岩、灰质角砾熔岩和玄武岩,灰质角砾熔岩和玄武质火山碎屑熔岩的矿物成分均主要为方解石、石英、斜长石及黏土矿物,黏土矿物的平均质量分数分别为27%和32%,其中绿泥石在黏土矿物中的占比分别为84%和33%。②基性火山岩中顺磁性矿物(绿泥石+含铁矿物)含量较高,在核磁共振测量时会产生较强的内部磁场梯度,在高内部磁场梯度下,随着回波间隔的增大,T_(2)谱主峰向短弛豫位置移动,谱面积不断减小,核磁孔隙度偏小;内部磁场梯度值越大,孔隙的几何形态越扭曲,孔径越小;内部磁场梯度对灰质角砾熔岩影响最大,其次为玄武质火山碎屑熔岩,对辉绿玢岩的影响最小。③通过数据拟合建立基于核磁孔隙度相对误差与顺磁性矿物含量的孔隙度校正公式;利用纵向弛豫时间T_(1)几乎不受内部磁场梯度影响的特点,将T_(1)转化为孔径分布;建立T_(1)与T_(2)谱几何平均值的关系,对T_(2)谱的峰值移动幅度进行校正,再进行孔径分布转换,即可实现T_(2)谱核磁孔隙结构评价。④通过该方法计算的研究区核磁孔隙度与测井孔隙度的相对误差为15%,平均孔喉半径与CT数字岩心实验得出的平均孔喉半径的误差为6%,研究区火山岩孔隙分布非均质性强,以中小孔喉为主。 展开更多
关键词 基性火山岩 核磁共振 横向弛豫时间 内部磁场梯度 顺磁性矿物 数值模拟 孔隙结构 二叠系 四川盆地
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基于核磁共振技术的砂岩孔隙结构冻融损伤演化规律试验研究 被引量：3
3
作者 王文通 郭沙 +2 位作者 李治兴 李治国 刘传举 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第1期114-126,共13页
为研究寒区受冻融影响砂岩的细观和微观孔隙结构损伤特性,以砂岩作为研究对象,基于核磁共振试验,获得了砂岩在不同冻融循环次数下的岩石质量、孔隙度和T_(2)谱曲线分布特征;结合分形理论与Coats渗透率模型,讨论了冻融作用下岩石孔隙和... 为研究寒区受冻融影响砂岩的细观和微观孔隙结构损伤特性,以砂岩作为研究对象,基于核磁共振试验,获得了砂岩在不同冻融循环次数下的岩石质量、孔隙度和T_(2)谱曲线分布特征;结合分形理论与Coats渗透率模型,讨论了冻融作用下岩石孔隙和孔喉变化规律,建立了不同孔隙结构、孔隙分形维数、渗透率及孔隙度之间的相互作用关系,揭示了对冻融损伤影响最大的孔隙类型。结果表明:砂岩孔径呈三峰分布,随着冻融循环次数的增加,岩石质量、孔隙度和T_(2)谱峰值增大;小孔(T_(2)<3,ms)体积维持动态稳定,中孔(3<T_(2)<33,ms)和大孔(T_(2)>33,ms)体积呈线性增长;分形维数与循环次数呈负相关关系;大孔分形维数(D_(b))与孔隙度、渗透率均呈线性递减;大孔隙及与之连接的孔喉扩展,孔隙结构复杂程度降低,连通性增强,试样孔隙结构损伤加剧。 展开更多
关键词 冻融循环 核磁共振(NMR) 孔隙特征 分形维数 孔喉 渗透率 砂岩孔隙结构
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基于核磁共振技术的硬石膏岩孔隙结构冻融损伤特性
4
作者 候超 靳晓光 +1 位作者 何杰 方智远 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第3期608-617,共10页
为研究寒区遭受冻融作用的石膏质岩石的细观和微观孔隙结构损伤特性,以硬石膏岩为研究对象,基于核磁共振试验,获得硬石膏岩在冻融循环作用下的孔隙度、孔径和孔喉分布特征;结合分形理论,推导岩石孔径和孔喉分形维数的计算式,探讨冻融循... 为研究寒区遭受冻融作用的石膏质岩石的细观和微观孔隙结构损伤特性,以硬石膏岩为研究对象,基于核磁共振试验,获得硬石膏岩在冻融循环作用下的孔隙度、孔径和孔喉分布特征;结合分形理论,推导岩石孔径和孔喉分形维数的计算式,探讨冻融循环作用对硬石膏岩孔隙结构分形维数的影响规律;建立不同孔隙结构及孔隙分形维数与孔隙度之间的关系,并指出对孔隙度影响程度较大的孔隙结构类型.结果表明:冻融循环作用下,硬石膏岩的孔径呈“三峰”型分布,随着冻融次数增加,硬石膏岩微孔(孔径r≤0.100μm)、PT-Ⅰ(r∈(0,0.100]μm)孔喉、孔隙分形维数(D_(P))和孔喉分形维数(D_(PT))呈指数型递减,而中孔(r∈(0.100,1.000)μm)、大孔(r≥1.000μm)、PT-Ⅱ(r∈(0.100,4.000]μm)孔喉和孔隙度则呈指数型递增,规模较大的孔隙、规模较小的孔喉以及孔喉分形维数对硬石膏岩孔隙度的影响程度较大. 展开更多
关键词 核磁共振 硬石膏岩 孔隙结构 冻融循环 损伤特性
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基于核磁共振的碱激发材料硫酸盐环境下孔隙结构特征演变分析
5
作者 宋毅 张戎令 +2 位作者 史银亮 杨一帆 刘益麟 《材料导报》 北大核心 2025年第20期115-121,共7页
针对大宗工业固废再利用及西北强腐蚀盐渍土地区混凝土结构损伤劣化等问题,本工作以矿渣粉和粉煤灰为前驱体,以NaOH和钠水玻璃为碱激发剂,探究了不同矿灰比的碱激发材料在干湿循环-硫酸盐侵蚀耦合作用下的宏细观性能发展与微观孔隙结构... 针对大宗工业固废再利用及西北强腐蚀盐渍土地区混凝土结构损伤劣化等问题,本工作以矿渣粉和粉煤灰为前驱体,以NaOH和钠水玻璃为碱激发剂,探究了不同矿灰比的碱激发材料在干湿循环-硫酸盐侵蚀耦合作用下的宏细观性能发展与微观孔隙结构时变规律。基于低场核磁共振T_2谱和分形理论对碱激发材料内部不同孔径区域的孔隙分形维数进行计算,分析研究硫酸钠盐侵蚀环境中碱激发材料随干湿循环龄期的微观孔隙分布变化过程。研究结果表明:所设计的碱激发材料的28 d强度均大于42.0 MPa,且随干湿循环-硫酸盐侵蚀龄期的延长均先增后减;材料经干湿循环45 d时强度最高,矿灰比为8∶2的材料强度最大,为54.8 MPa;经干湿循环90 d后,不同矿灰比的碱激发材料的抗蚀剩余强度比均大于0.95;三组碱激发材料的孔隙结构具有明显的分形特征,分形维数在凝胶孔、过渡孔、毛细孔和大孔区域依次增加,且各级孔径数量占比排序为过渡孔>毛细孔>凝胶孔>大孔;在硫酸盐侵蚀环境中,随着干湿循环龄期延长,过渡孔数量减少,毛细孔数量增多。 展开更多
关键词 碱激发材料 核磁共振 孔隙结构特征 硫酸盐侵蚀 干湿循环 分形维数
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基于核磁共振和恒速压汞的致密砂岩孔喉结构表征新方法
6
作者 刘客 《特种油气藏》 北大核心 2025年第1期135-143,共9页
致密砂岩孔喉细小、孔隙结构复杂、非均质性严重。为准确表征致密砂岩储层的孔喉结构特征,以松辽盆地长岭断陷营城组营3储层致密砂岩为例,采用场发射扫描电镜、铸体薄片、恒速压汞和核磁共振方法对致密砂岩孔隙结构进行了多尺度研究,通... 致密砂岩孔喉细小、孔隙结构复杂、非均质性严重。为准确表征致密砂岩储层的孔喉结构特征,以松辽盆地长岭断陷营城组营3储层致密砂岩为例,采用场发射扫描电镜、铸体薄片、恒速压汞和核磁共振方法对致密砂岩孔隙结构进行了多尺度研究,通过将NMR与CMP实验相联合,有效识别了孔隙与喉道半径分布,明确了可动流体孔喉半径下限。实验表明:经过NMR与CMP联合识别,目标储层的平均喉道半径为0.331~0.824μm,平均孔隙半径为17.600~24.290μm,平均孔喉连通比为27.62~53.17;可动流体孔喉半径下限是一个范围,下界限r_(1)和上界限r_(2)可将赋存流体划分为束缚区、过渡区和可动区;随着渗透率降低,r_(1)逐渐增大,r_(2)逐渐降低,束缚区范围变大,过渡区和可动区范围变小;r_(1)增大会导致吸附孔孔隙度增大,渗流孔孔隙度降低,储层质量变差;r_(1)可作为评价储层流动能力界限的指标。该研究成果可为优选致密砂岩优质储层提供依据。 展开更多
关键词 致密砂岩 孔隙结构 喉道 恒速压汞 核磁共振
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基于低场核磁共振的硫铝酸盐水泥砂浆孔结构演变研究
7
作者 王丹 薛善彬 +1 位作者 白如飞 郭哲名 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第3期852-861,共10页
本文研究了不同水灰比(W/C)硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能与毛细吸水性能随龄期的演化规律,基于低场核磁共振(LF-NMR)技术表征了SAC砂浆特定龄期孔结构与硬化过程中的动态孔结构,结合压汞法、吸水数据和理论模型讨论了LF-NMR测试中SAC... 本文研究了不同水灰比(W/C)硫铝酸盐水泥(SAC)砂浆力学性能与毛细吸水性能随龄期的演化规律,基于低场核磁共振(LF-NMR)技术表征了SAC砂浆特定龄期孔结构与硬化过程中的动态孔结构,结合压汞法、吸水数据和理论模型讨论了LF-NMR测试中SAC砂浆表面弛豫速率的取值。结果表明,经0.5 d标准养护后,0.45、0.50和0.55水灰比SAC砂浆的抗压强度和抗折强度分别为23.5、20.8、16.2和4.2、3.9、3.6 MPa,基本可达28 d龄期的60%以上。0.5 d龄期时,不同水灰比SAC砂浆的毛细吸水系数为0.020~0.042 g·cm^(-2)·min^(-0.5)。3 d龄期时,毛细吸水系数下降了18.5%~25.0%,此后至28 d龄期时变化较小。加水拌和后的0.5 d内,SAC砂浆孔结构快速演化,孔隙率和孔径分布在0.5~3 d龄期间逐渐稳定。利用毛细吸水系数等数据和理论模型估算的代表性毛细管直径与基于LF-NMR T_(2)谱测定的SAC砂浆孔隙直径间存在密切关联,当快交换模型中表面弛豫速率取值范围为0.0055~0.0420μm/ms时,二者较为接近。 展开更多
关键词 硫铝酸盐水泥 低场核磁共振 力学性能 毛细吸水系数 孔结构 压汞法
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高温后混凝土毛细吸水特性的核磁共振分析及其力学性能研究 被引量：1
8
作者 田威 郭健 +2 位作者 王文奎 张景生 王凯星 《材料导报》 北大核心 2025年第3期81-87,共7页
为了探究高温对混凝土力学性能及毛细吸水特性的影响,对高温后混凝土试样开展单轴压缩试验和毛细吸水试验,并借助核磁共振扫描(NMR)技术对孔隙结构以及毛细吸水过程进行了研究。试验结果表明,经历200、400、600及800℃高温作用后,混凝... 为了探究高温对混凝土力学性能及毛细吸水特性的影响,对高温后混凝土试样开展单轴压缩试验和毛细吸水试验,并借助核磁共振扫描(NMR)技术对孔隙结构以及毛细吸水过程进行了研究。试验结果表明,经历200、400、600及800℃高温作用后,混凝土的质量损失率逐渐增大,抗压强度整体呈先上升后下降的趋势。依据核磁共振T_(2)谱的分布特征将混凝土孔隙分为微孔、中孔、毛细管孔和大孔,分析高温后混凝土吸水特性,发现混凝土吸水高度与核磁信号强度总体上呈指数函数关系;当核磁信号强度迅速增加时,水分在毛细管力的作用下,进入混凝土试样内部;当核磁信号随时间延长仍逐渐上升但增长速率逐渐降低时,试样保持吸水状态但单位时间吸水量逐渐降低;当核磁信号下降且降低速率逐渐减缓时,孔隙逐渐被水分充满,混凝土试样趋于饱和。 展开更多
关键词 混凝土 高温 核磁共振 孔隙结构 毛细吸水
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基于核磁共振技术的页岩孔隙结构定量表征 被引量：4
9
作者 王幸蒙 熊亮 +3 位作者 赵勇 姜振学 史洪亮 董晓霞 《海相油气地质》 CSCD 北大核心 2024年第2期197-206,共10页
以川东南地区龙马溪组页岩为例,开展常规核磁共振(NMR)及核磁共振冻融(NMRC)实验,对页岩储层孔隙结构进行表征。研究表明:(1)页岩发育有机质孔、粒内孔、粒间孔及微裂缝等4种孔隙类型;孔隙的孔径分布范围广,主要集中在1~100 nm之间,储... 以川东南地区龙马溪组页岩为例,开展常规核磁共振(NMR)及核磁共振冻融(NMRC)实验,对页岩储层孔隙结构进行表征。研究表明:(1)页岩发育有机质孔、粒内孔、粒间孔及微裂缝等4种孔隙类型;孔隙的孔径分布范围广,主要集中在1~100 nm之间,储集空间以中孔为主,所占比例为76.2%,其次为宏孔,占比21.9%,微孔的贡献最小,仅占2.0%。(2)核磁共振冻融法揭示的孔径分布特征更加准确,尤其对2~100 nm范围的孔隙孔径刻画更加精细,对非均质性强的页岩储层孔隙表征更有优势。(3)核磁共振技术表征储层孔径分布时会受多种因素的影响,例如层理的发育程度、饱和流体的性质会对常规核磁共振实验产生影响,进而影响孔径分布表征结果;核磁共振冻融法孔径分布的表征受到探针液体KGT取值、实验样品制样大小的影响,需要合理标定探针液体KGT值以及选取合适的样品大小才能获得可靠的实验表征结果。 展开更多
关键词 页岩 孔隙结构 核磁共振 核磁共振冻融法 龙马溪组 四川盆地
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低场核磁共振技术在高分子材料中的应用
10
作者 邬张玉 赵雪燕 +1 位作者 雍怀松 何显儒 《塑料工业》 北大核心 2025年第3期25-32,共8页
高分子材料由原子-链段-凝聚态多级结构组成,高分子链段的运动能力与凝聚态结构及宏观黏弹性都密切相关。低场核磁共振(LF-NMR)技术以氢质子为探针,能够原位、无损高效地表征含氢链段的运动特性。通过反演计算,可以进一步量化不同运动... 高分子材料由原子-链段-凝聚态多级结构组成,高分子链段的运动能力与凝聚态结构及宏观黏弹性都密切相关。低场核磁共振(LF-NMR)技术以氢质子为探针,能够原位、无损高效地表征含氢链段的运动特性。通过反演计算,可以进一步量化不同运动单元的占比及其弛豫时间。这项技术在高分子链段运动相关研究中展现了极大的应用潜力,包括相结构、组分比例、表界面相互作用力、交联网络及动力学演化等方面的研究。本文简述了低场核磁共振技术的测试原理,分类总结了低场核磁共振技术在高分子定性与定量分析中的应用,并探讨了其在应用中面临的问题与挑战。 展开更多
关键词 低场核磁共振 链段运动 弛豫时间 凝聚态结构 定性与定量分析
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固体核磁共振技术在石油炼制与化工分子筛催化剂研究中的应用
11
作者 高秀枝 杨龙霄 +1 位作者 邱丽美 徐广通 《石油学报(石油加工)》 北大核心 2025年第6期1745-1758,共14页
在石油炼制与化工领域,催化剂的研究对推动技术进步和产业升级至关重要。固体核磁共振技术作为一种强有力工具,被广泛用于研究催化材料的结构组成、酸性质以及催化反应。简要介绍了核磁共振波谱的基本原理、固体核磁共振波谱的特点及各... 在石油炼制与化工领域,催化剂的研究对推动技术进步和产业升级至关重要。固体核磁共振技术作为一种强有力工具,被广泛用于研究催化材料的结构组成、酸性质以及催化反应。简要介绍了核磁共振波谱的基本原理、固体核磁共振波谱的特点及各种常用技术,综述了固体核磁共振技术在分子筛催化剂结构表征和酸性中心研究方面的最新进展,重点从分子筛的骨架硅/铝比测定、不同铝物种的定量分析、分子筛拓扑结构解析、骨架结构动态变化研究、负载杂原子的分子筛结构组成分析、以及Brønsted酸和Lewis酸中心的表征辨识等方面概述了固体核磁共振技术在石油炼制与化工催化剂研究中的应用。对固体核磁共振技术在谱学技术和核磁仪器硬件方面的发展进行了展望,旨在为相关领域的研究和实践提供参考。 展开更多
关键词 固体核磁共振 分子筛催化剂 铝物种 拓扑结构 结构动态变化 酸性中心
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基于核磁共振技术和分形理论的煤岩体孔隙结构特性分析 被引量：2
12
作者 马亮 牛宇飞 +6 位作者 高亮 崇立国 常虎强 孙敦帅 宋涛 夏同强 王伟峰 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期75-80,共6页
为了有效评估和表征煤岩体孔隙结构,基于核磁共振实验和分形理论,研究不同矿区不同变质程度煤样的孔隙结构特征和分形维数特征。研究结果表明:随着煤样变质程度的加深,渗透率逐渐减小,微孔和小孔占比逐渐增大;煤岩体的孔隙结构具有双重... 为了有效评估和表征煤岩体孔隙结构,基于核磁共振实验和分形理论,研究不同矿区不同变质程度煤样的孔隙结构特征和分形维数特征。研究结果表明:随着煤样变质程度的加深,渗透率逐渐减小,微孔和小孔占比逐渐增大;煤岩体的孔隙结构具有双重分形特征,较小孔隙结构的分形维数介于1.219 28~1.623 59之间,较大孔隙结构的分形维数介于2.876 73~2.907 10之间。研究结果可以定量表征煤岩体孔隙结构特征,对于煤碳的开发和利用具有重要意义。 展开更多
关键词 核磁共振 孔隙结构 分形理论 孔隙率
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基于核磁共振测井的致密砂岩储集层有效性评价
13
作者 慕倩 李高仁 +1 位作者 张文静 迟瑞强 《新疆石油地质》 北大核心 2025年第1期121-126,共6页
鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区上三叠统延长组长8段和长9段储集层致密,孔隙结构复杂,有效储集层的纵向分布规律不清。基于核磁共振测井资料和岩石压汞数据,提出致密砂岩储集层有效性评价方法。针对有核磁共振测井资料的井,可直接利用核磁... 鄂尔多斯盆地志靖—安塞地区上三叠统延长组长8段和长9段储集层致密,孔隙结构复杂,有效储集层的纵向分布规律不清。基于核磁共振测井资料和岩石压汞数据,提出致密砂岩储集层有效性评价方法。针对有核磁共振测井资料的井,可直接利用核磁共振测井资料获取大孔、中孔和小孔占比,构建核磁孔隙三组分指数;针对没有核磁共振测井资料的井,通过孔喉半径与核磁共振横向弛豫时间的转换关系,构建孔喉半径指数。核磁孔隙三组分指数和孔喉半径指数可定量表征致密砂岩储集层的孔隙结构。结合试油资料分析,单井米采液指数与孔隙结构呈正相关,建立致密砂岩储集层有效性评价标准。将该评价标准应用于志靖—安塞地区长8段和长9段,测井解释符合率显著提高,应用效果良好。 展开更多
关键词 鄂尔多斯盆地 志靖—安塞地区 延长组 致密砂岩 核磁共振 孔隙结构 储集层有效性
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基于核磁共振技术的水力压裂孔隙结构演化特征 被引量：1
14
作者 王佳澍 王琳琳 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第30期12943-12950,共8页
水力压裂过程岩石孔隙结构的演化过程十分复杂,量化水力压裂过程中孔隙体积的变化对于理解水力压裂机理至关重要。采用自主设计的新型水力压裂实验装置对岩心进行了水力压裂实验,并利用核磁共振技术来定量表征完整水力压裂过程中孔隙结... 水力压裂过程岩石孔隙结构的演化过程十分复杂,量化水力压裂过程中孔隙体积的变化对于理解水力压裂机理至关重要。采用自主设计的新型水力压裂实验装置对岩心进行了水力压裂实验,并利用核磁共振技术来定量表征完整水力压裂过程中孔隙结构的演变。研究结果表明:水力压裂过程中岩石的压力响应受注入速率的影响,且与岩心初始渗透率相关。当岩心的初始渗透率较低时,注入速率对压力累积响应影响较小,相反,对于具有较高初始渗透率的岩心,注入速率会显著影响压力变化;通过核磁共振得到了完整水力压裂过程孔隙体积演化规律。大孔体积的变化主导了岩石孔隙体积的变化,随注入速率的增加,孔隙体积增加显著。此外,随着岩心初始渗透率的提高,这种影响更加明显;水力压裂过程注入的流体不仅会形成水力裂缝,还会导致岩石孔隙体积发生显著变化,这些改变最终导致岩心的初始渗透性增强。注入的流体会引起岩石孔隙度和渗透率的变化,在常规水力压裂过程中被认为是无效的流体滤失在储层改造中起到了至关重要的作用,研究结果为进一步提高油气资源采收率提供了新见解。 展开更多
关键词 水力压裂 核磁共振 孔隙结构 定量表征
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液体核磁共振技术用于木质素结构表征的研究进展 被引量：5
15
作者 徐荧 马成业 +2 位作者 张琛 徐玲花 文甲龙 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期23-34,共12页
木质素是自然界中丰富的可再生芳香类大分子聚合物,阐明木质素的结构特征对木质素的高值化利用具有重要意义。迄今为止,涵盖多种原子核(^(1)H、^(13)C、^(31)P、^(19)F等)的液体核磁共振(NMR)技术是表征木质素结构特征强有力的分析手段... 木质素是自然界中丰富的可再生芳香类大分子聚合物,阐明木质素的结构特征对木质素的高值化利用具有重要意义。迄今为止,涵盖多种原子核(^(1)H、^(13)C、^(31)P、^(19)F等)的液体核磁共振(NMR)技术是表征木质素结构特征强有力的分析手段。本文综述了液体NMR技术(氢谱、碳谱、磷谱、氟谱和二维异核单量子碳氢谱)用于表征木质素不同结构特征(如连接键、官能团、化学组成等)的优势,介绍了NMR测试时的制样方法和注意事项,概述了NMR技术在木质素结构表征方面的研究进展,重点阐述了NMR技术在不同木质素结构研究中的适用性,以期为针对性地选择合适的NMR技术对木质素结构进行准确表征和解析,进一步实现木质素的高值化利用提供参考。 展开更多
关键词 木质素 结构表征 分析 核磁共振技术
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基于低场核磁共振的致密储层孔隙结构特征及流体可动性研究:以敦煌盆地五墩凹陷侏罗系为例 被引量：3
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作者 王波 郭强 +4 位作者 王春伟 侯瑞卿 孙鑫 郭涛 陈伟 《西北地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期156-165,共10页
致密储层孔喉细小,流体可动性评价难度大,影响着致密油藏储层物性表征及开发潜力分析。本研究针对敦煌盆地五墩凹陷侏罗系致密储层岩心,采用低场核磁共振技术,结合XRD全岩矿物分析、铸体薄片与扫描电镜照片,系统梳理了核磁共振T2谱与孔... 致密储层孔喉细小,流体可动性评价难度大,影响着致密油藏储层物性表征及开发潜力分析。本研究针对敦煌盆地五墩凹陷侏罗系致密储层岩心,采用低场核磁共振技术,结合XRD全岩矿物分析、铸体薄片与扫描电镜照片,系统梳理了核磁共振T2谱与孔喉半径的对应关系,实现了致密储层孔径定量表征,阐明了储层孔喉分布特征,并明确了不同孔隙结构的流体可动性。结果表明:五墩凹陷核磁共振T2谱多为双峰型,左峰优势型占65%,双峰均势型占35%,粒间孔半径为6×10^(-3)~600×10^(-3)μm,溶蚀孔半径为0.6~4μm,微裂缝半径大于4μm;各井孔喉半径分布差异大:XC1井以粒间孔优势型为主,溶蚀孔比例变化大,D1井均为粒间孔优势型,孔喉半径分布曲线形态变化较小,D2井发育粒间孔优势型及双孔均势型,粒间孔、溶蚀孔比例变化大,DX3井为双孔均势型,整体信号强度小;通过对饱和水、束缚水及残余油状态的岩心进行核磁测试,反映出溶蚀孔对流体可动性的贡献大。五墩凹陷后期的勘探方向为寻求孔隙结构发育程度及溶蚀孔比例“双高”的井区。研究成果对于该区致密油藏的勘探与开发具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 致密油藏 五墩凹陷 核磁共振 孔隙结构 流体可动性
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Y分子筛结构特性与催化性能的固体核磁共振研究进展
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作者 肖瑶 张君屹 +3 位作者 刘宇航 王久江 易先锋 郑安民 《化学与生物工程》 CAS 北大核心 2024年第11期9-15,共7页
作为一类在石油炼制与化工领域应用极其广泛的工业催化剂,Y分子筛的活性中心结构及酸性特征(酸类型、酸强度、酸浓度、酸分布和空间邻近性等)与其催化性能(反应活性、选择性和稳定性等)密切相关。准确描述活性中心结构、酸性特征及催化... 作为一类在石油炼制与化工领域应用极其广泛的工业催化剂,Y分子筛的活性中心结构及酸性特征(酸类型、酸强度、酸浓度、酸分布和空间邻近性等)与其催化性能(反应活性、选择性和稳定性等)密切相关。准确描述活性中心结构、酸性特征及催化反应微观机理是建立其结构特性与催化性能之间内在关联的必要前提,也是实现Y分子筛催化效能进一步提升的关键所在。主要综述了近年来固体核磁共振(NMR)技术在Y分子筛局域精细结构的表征、酸性特征的定性与定量分析及催化反应机理等方面的研究进展,并对其发展方向进行了展望。 展开更多
关键词 Y分子筛 固体核磁共振 结构 酸性特征 催化反应机理
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基于低场核磁共振的煤岩孔裂隙结构定量表征 被引量：2
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作者 武轶凡 杨文宇 李渊 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第25期10739-10745,共7页
为探究原生煤和构造煤的孔裂隙结构特征,以山西吕梁华晋焦煤有限责任公司沙曲二号煤矿为研究对象,通过低场核磁共振手段研究了原生煤和构造煤的孔裂隙结构差异,并讨论了不同类型煤样T 2图谱、不同类型孔裂隙占比、有效孔隙率和孔隙分形... 为探究原生煤和构造煤的孔裂隙结构特征,以山西吕梁华晋焦煤有限责任公司沙曲二号煤矿为研究对象,通过低场核磁共振手段研究了原生煤和构造煤的孔裂隙结构差异,并讨论了不同类型煤样T 2图谱、不同类型孔裂隙占比、有效孔隙率和孔隙分形维数等特征。结果表明:原生煤由微孔、中孔和大孔构成,且微孔占主导。构造煤由微孔、小孔、中孔和大孔构成,且中孔和大孔所占比例远大于原生煤。无论是饱和水煤样还是束缚水煤样,构造煤的孔裂隙复杂程度和分布范围均大于原生煤。对比了两种煤样瓦斯赋存和运移能力的差异,认为构造煤有利于瓦斯渗流,而原生煤则更有利于瓦斯吸附和扩散。通过计算得出构造煤的总孔隙率和有效孔隙率均大于原生煤,其孔裂隙结构更为发育。此外,结合分形理论发现构造煤吸附孔的复杂程度大于原生煤,而其渗流孔的复杂程度略小于原生煤。研究结果可为构造煤瓦斯灾害治理和煤层气高效开发提供一定理论参考。 展开更多
关键词 低场核磁共振 构造煤 原生煤 孔隙结构
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页岩核磁共振横向弛豫时间与孔径分布量化关系及应用 被引量：6
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作者 吴连波 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期36-43,共8页
核磁共振横向弛豫时间(T2)常用于表征页岩的全孔径分布特征。为确定T2谱与页岩孔径的量化关系,选取济阳坳陷沙河街组7块页岩样品进行低温氮吸附、核磁共振实验。利用T2几何平均值和孔隙比表面积、孔隙体积之间的关系式,获得T2谱计算孔... 核磁共振横向弛豫时间(T2)常用于表征页岩的全孔径分布特征。为确定T2谱与页岩孔径的量化关系,选取济阳坳陷沙河街组7块页岩样品进行低温氮吸附、核磁共振实验。利用T2几何平均值和孔隙比表面积、孔隙体积之间的关系式,获得T2谱计算孔径分布的关键参数——表面弛豫率。7块页岩样品的表面弛豫率为1.52~3.06 nm/ms,平均值为2.53 nm/ms。由表面弛豫率计算的孔径分布结果与低温氮吸附的NLDFT模型计算结果相似度高,证实了页岩表面弛豫率确定方法和取值的合理性。利用上述方法确定了济阳坳陷典型页岩薄层的孔径分布,结合储层物性和地球化学分析结果,认为页岩中泥质薄层主要起到生-储作用,而纤维状方解石薄层、粉晶方解石薄层和长英质薄层则可以作为储-渗通道。在研究页岩油微观富集、流动机制及评价页岩油“甜点”时,需细化分析不同薄层的孔径分布特征及其生-储-渗作用。 展开更多
关键词 页岩 核磁共振横向弛豫时间 表面弛豫率 孔径分布 孔渗结构 济阳坳陷
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基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定 被引量：85
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作者 周科平 李杰林 +1 位作者 许玉娟 张亚民 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期4796-4800,共5页
为研究岩石的孔隙结构特征,采用核磁共振技术(NMR)对花岗岩进行测量,得到花岗岩的横向弛豫时间t2分布、NMR测量结果和核磁共振成像图像。研究结果表明:花岗岩的t2分布主要为3个峰,第1个峰和第2个峰的面积占峰总面积的98%以上;岩石组成... 为研究岩石的孔隙结构特征,采用核磁共振技术(NMR)对花岗岩进行测量,得到花岗岩的横向弛豫时间t2分布、NMR测量结果和核磁共振成像图像。研究结果表明:花岗岩的t2分布主要为3个峰,第1个峰和第2个峰的面积占峰总面积的98%以上;岩石组成颗粒粒度的不同,引起了岩石核磁共振弛豫特性的差异。花岗岩的平均孔隙度为1.79%,t′2平均值为26.1ms,束缚流体饱和度平均值占88.5%,核磁共振成像显示岩石的孔隙结构特征,为孔隙结构分析提供依据。岩石核磁共振特征的变化规律和成像结果为岩石微观结构和岩石损伤机理研究提供实验数据。 展开更多
关键词 核磁共振 孔隙结构 弛豫时间 核磁共振成像
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