多孔介质核磁共振表面弛豫机理研究

发布时间：2020-12-20 10:50

　　微观孔隙结构通常是影响多孔介质物理、化学性质等的主要因素之一。准确获取微观孔隙结构信息对于研究岩石等孔隙介质具有重要意义。核磁共振方法直接测量地层中流体的氢原子核信息,能够准确获得孔隙度、渗透率和饱和度等重要储层参数,已经广泛应用于井下油气探测和实验室岩石物理分析。此外,相较于压汞、半渗透隔板等方法,核磁共振技术具有快速、无损、无污染等优势,已经成为定量评价孔隙结构的重要手段。国内外专家利用压汞孔喉分布曲线与T2弛豫时间谱形态上的相似性,进行各种数学变换,成功将T2弛豫时间谱转换成孔径分布曲线。然而,这一转化过程中,准确的表面弛豫率往往是标定弛豫时间分布和孔隙尺寸的关键所在。岩石的表面弛豫率受固体骨架表面的物理化学性质影响,表面弛豫机理复杂。鉴于纳米颗粒的可控性,本文利用不同浓度的顺磁性氧化锆纳米颗粒分散液饱和玻璃珠内,由于纳米颗粒与玻璃珠表面静电力的作用,使得顺磁性氧化锆纳米颗粒吸附在玻璃珠表面,从而改变玻璃珠的表面弛豫率。对饱和后的玻璃珠用去离子水冲洗,使得少许游离在孔隙流体内的纳米颗粒完全排出,对比冲洗前后流体的弛豫特性,探究纳米颗粒的吸附量与其分散液浓度的关系。对冲洗后的玻璃珠... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

（a）孔隙内弛豫机制图；（b）浓度小的顺磁颗粒的磁感线分布；

技术路线

图 2.1 无外加磁场下固液界面的分子作用力Fig. 2.1 Molecular forces at the solid-liquid interface under no applied magnetic field一般来说，润湿性与表面附近处基本的液体-固体和液体-液体分子间相互作用密切相关。固体表面附近的液体分子所受到的分子间作用力通常不同于体相流体内分子间的作用力，这些相互作用的大小取决于固体和液体的性质。液体和固体的分子间作用力有范德华力、静电力和结构力。测量的润湿行为由这些分子间作用力的影响所组成。根据这些作用力的性质和强度，固体表面能够润湿或者非润湿一定量的液体。固体和液体分子之间的分子间作用力的存在，将直接影响表面附近内晶格的动态运动。例如，在固体表面附近的范德华力最小，因此将诱使液体分子更靠近于表面。表面附近高的分子密度使得分子的自由体积更小，从而使得液体分子扩散的临界能量位垒增加。另一方面，极化结构力如氢键将限制液体分子的平动和转动运动。对于润湿和非润湿系统来说，分子间作用力对分子运动的影响一定程度上是非常不同的。通过探究表面附近液体分子的动态行为可以研究固液系统的润湿性质。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2927737