核磁共振(NMR)技术在淀粉研究中的应用

在介绍核磁共振(NMR)的原理基础上,着重综述了NMR在淀粉的颗粒结构、糊化、凝沉、变性淀粉等方面的应用进展。

基于低场核磁共振技术的致密砂岩气藏防水锁作用机理研究

致密砂岩气藏孔隙度、渗透率较低,微观孔喉尺度细小,在生产及压裂过程中极易产生水锁伤害。为开展致密储层防水锁作用机理研究,将常规岩心自吸实验、防水锁剂抑制水锁伤害实验与低场核磁共振技术(nuclear magnetic resonance,NMR)相结合,从微观角度揭示致密砂岩储层微纳米级孔喉中的防水锁作用机理,为致密砂岩气藏防水锁相关研究提供理论依据。结果表明:加入防水锁添加剂后,流体表面张力下降,接触角增大,自吸速率变慢,渗透率有一定程度恢复;在此基础上,通过核磁共振T 2谱从微观角度评价缓慢自吸阶段液体在不同孔喉尺度范围内的液相水锁滞留现象,其中加入防水锁添加剂后在自吸20 h时在较小孔喉处自吸液相平均占比为38.61%,整体孔喉平均液相占比为35.79%。而在未加入防水锁试剂的样品中在自吸20 h时在较小孔喉处液相占比为67.48%,整体孔喉占比为54.52%;通过防水锁剂抑制水锁伤害实验得出,加入防水锁剂后渗透率恢复程度在15.38%~20.19%,整体液相滞留占比平均下降幅度在10.73%。防水锁剂有效地降低较小孔候处液相滞留占比,降低流体表面张力以及增大岩心疏水性能,揭示了致密砂岩气藏防水锁作用机理,为致密砂岩气藏降低水锁伤害程度、提高返排效率,为实现高效开发提供理论支撑。

用核磁共振(NMR)技术测定油脚残油率

阐述了运用核磁共振 (NMR)技术测定油脚残油率的理论依据及测试方法 ,并与标准法 (即质量法 )的测试结果进行了对比分析 ,从而得出用核磁共振仪测定的油脚残油率具有科学、快速、准确、经济、实用等特点 ,并能极大地缩短油脚含油率的测定时间的结论 ,以供植物油脂厂参考。

基于T_(1)-T_(2)二维核磁共振方法研究温度对复合驱提高采收率的影响

一维核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)测量方法无法分辨驱替过程中油水弛豫信号,因此采用T_(1)-T_(2)二维核磁共振测量方法分辨岩心中流体类型及分布。通过驱替实验研究聚合物BRH-325和表面活性剂GSS-A复合体系分别在65、70、75℃条件下的驱油效果,并利用纵向弛豫-横向弛豫(T_(1)-T_(2))二维NMR测量方法对岩心内部的油水两相驱替规律及分布特征进行可视化研究,并对比实验测量结果与NMR测量结果。结果表明:70℃下,复合驱提高采收率的效果最为明显。因此,T_(1)-T_(2)二维核磁共振能够直接、直观区分驱替过程中油水的弛豫信号。

粉煤灰对膨胀土未冻水含量的影响——基于低场核磁共振技术检测

为探究冻融循环条件下粉煤灰对膨胀土未冻水含量的影响,利用低场核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)技术对不同粉煤灰掺量(3%、6%、9%、12%和15%)的改性膨胀土进行T2谱测定,分析不同温度下改性膨胀土的孔隙结构变化特征,并得出不同粉煤灰掺量的改性膨胀土未冻水含量的变化规律。试验结果表明:改性膨胀土相较于原状土,微、小孔隙的孔径分布在掺灰比为9%的试样出现降低,其余掺灰比的试样出现增长,掺灰比为6%的试样最显著;中孔隙增幅最显著的是掺灰比为12%的试样,大孔隙增幅最显著的是掺灰比为3%的试样;在冻结过程中,掺灰比为9%的试样未冻水含量在下降阶段变化最快,在融化阶段变化速率最慢;掺入粉煤灰降低了土壤的相变温度,且抑制土体冻结过程中的未冻水含量。

基于核磁共振的土体孔隙水形态与渗透性研究

为探究水力梯度及孔隙水形态对土体渗透性的影响,测定重塑土样在0~500 kPa等8级吸力作用下的核磁共振T_(2)曲线;将孔隙水划分为可动水和不动水,定量分析可动水与吸力/水力梯度关系,并将水力梯度、可动水引入Coates渗透模型进行修正。结果表明:随着吸力从0 kPa增加至500 kPa(水力梯度从0增加到50),土体T2曲线面积和T_(2)最大值逐渐减小,T_(2)最小值几乎不变;可动水含量随吸力/水力梯度的增加先迅速增大,随后增速减小,最后趋于稳定,二者之间可用指数函数很好地拟合;不动水含量随吸力/水力梯度增加呈指数减小;可动水与不动水比值(FFI/BVI)和水力梯度呈良好的线性关系;简化Coates模型显示土体渗透率与水力梯度的二次方成正比;孔径是影响孔隙水渗流的关键因素,吸力/水力梯度作用下,土体孔隙水排出过程可用Young-Laplace方程描述,土体孔隙水由大孔隙开始排水,并逐渐向小孔隙发展,大孔隙先完成排水过程;水力梯度的增大会提高可动水占比,导致更多可动水参与渗流作用,导致土体渗透率显著增大;简化Coates模型直观展示了水力梯度-孔隙水形态-渗透率关系,该模型仅含有水力梯度一个未知数,可为路基稳定性分析与防护设计提供理论参考。

核磁共振岩心实验分析在低孔渗储层评价中的应用

根据核磁共振（ NMR）岩心实验分析的基本原理、方法和相关参数模型的研究进展，对鄂尔多斯盆地东部ZC油田3062井延长组长6油层组低孔渗砂岩样品进行了储层物性、孔隙结构和束缚水饱和度等参数的NMR岩心实验分析，并将其与常规岩心测试参数进行了分析与对比，探讨了低孔渗储层NMR岩心实验分析的精度及其应用效果。结果表明，3062井长6油层组砂岩属于典型的低孔渗储层，孔隙度在8．6％～13．0％，渗透率在（0．07～1．27）×10^-3μm2；低孔渗砂岩样品NMR岩心实验所分析的孔隙结构、孔隙度、束缚水饱和度数据与其常规岩心分析结果基本一致，且系统偏差较小，但基于NMR实验参数的储层渗透率预测模型尚存在较多的不确定性，核磁共振渗透率预测结果与常规岩心分析渗透率数据存在较大偏差。

基于核磁共振T_2谱分布的储层岩石孔隙分形结构研究

结合前人在储层岩石分形结构与利用核磁共振(NMR)T2谱分布评价孔隙结构这两方面的研究成果,推导出NMRT2值的分形几何表达式,建立了利用NMRT2谱进行储层孔隙分形结构研究的方法。该方法较常规的岩石孔隙分形结构研究方法具有快速、无损坏等特点,且进一步拓展了核磁共振资料的应用。应用此方法对A地区X井的10块岩心进行了分形结构判断与分形维数的求取,其判断结果与毛管压力判断结果一致,但其分形维数普遍低于应用毛管压力法求得的分形维数,此差异是由于二者所反映的孔喉空间不同造成的。研究结果同时表明:利用NMRT2谱分布求取的分形维数可以较好地表征岩石物性,可为储层特征研究、储层分类等提供一定的参考依据。

利用核磁共振技术研究鱼糜制品在储藏过程中的水分变化

利用核磁共振技术(NMR)监测鱼糜制品相应的自旋-自旋弛豫时间T2以及各组分水的含量变化。研究墨鱼丸、花枝丸两种鱼糜制品在-18℃(正常储藏温度)以及4℃/-18℃(扩大化模拟冷库温度变化)两种储藏条件下各种水分的分布和迁移情况。结果表明:这两种鱼糜制品具有4种流动性不同的水分,其对应的弛豫时间分别为T21、T22、T23、T24(0ms<T21<0.6ms,1ms<T22<3ms,10ms<T23<30ms,75ms<T24<175ms)。弛豫时间T21和T22对应的水为结合水,在储藏过程中变化不大,T23和T24对应的水流动性较大,是水分变化的关键部分。在4℃/-18℃条件下水分的变化比-18℃储藏条件下的变化显著,甚至连结合最紧密的水(T21对应的结合水)也会发生变化。

水驱油过程的核磁共振二维谱研究

岩心水驱油过程中油水分布状况是岩心多孔介质的重要性质.水驱油过程的研究是进一步进行提高采收率研究的基础.核磁共振扩散-弛豫二维谱提供了岩心中流体性质的多方面信息,与核磁共振一维弛豫谱相比极大地提高了区分油水的能力.该文通过2组岩心水驱油实验,从不同含油饱和度的扩散-弛豫二维谱中提取出水的一维弛豫谱,在原油粘度比较高的情况下获得了驱替过程中油水在不同孔隙中的分布状况以及润湿性等信息,解决了单独用一维弛豫谱方法难以区分油水的问题.该文的研究方法对油田提高采收率的研究有比较大的参考价值.

基于低场核磁共振技术的储层可动油饱和度测试新方法

在评价储层的可动用储量时,可动油饱和度是重要参考参数之一.为了准确测试储层的可动油饱和度,在借鉴可动流体饱和度测试方法的基础上,提出了通过结合低场核磁共振技术和油驱水、水驱油离心实验来测试可动油饱和度的新方法.选取马岭油田的24块岩样进行了可动油饱和度实验,实验结果表明：2.28 MPa、0.22 MPa分别是低渗砂岩油驱水和水驱油离心实验的合理离心力;24块岩样的可动油饱和度分布为17.06%~60.49%,平均为41.95%;可动油饱和度主要由0.5？m以上的喉道控制,喉道半径越大,控制的可动油越多;可动油饱和度与渗透率的相关系数达到0.845,要好于与孔隙度的相关性.实验结果较符合目标区块的实际情况,证明了通过该新方法来测试岩心可动油饱和度是可行的,改进了仅根据油相T2谱的左峰和右峰测试可动油饱和度的传统方法.

基于核磁共振技术的淤泥固化水分转化机制研究

为了揭示淤泥固化体的微细观水分分布与工程特性的内在联系,针对水泥固化湖泊淤泥,基于柔性壁渗透、无侧限抗压及核磁共振(NMR)试验,探明淤泥固化过程中的水分转化和孔隙结构演化机制,并与固化体的渗透系数k、无侧限抗压强度q_u和变形模量E_(50)建立关联。试验结果表明:7d龄期内水化反应速率快,淤泥固化体内的大量孔隙水转化成水化物中的化合水,最可几孔径减小,形成孔隙结构骨架主体,导致k值降低、q_u和E_(50)增大;7d后,只有当孔隙水扩散穿透水化物膜层,水化反应才继续缓慢进行,但q_u和E_(50)仍大幅增长;化合水量M_(hw)与lgk存在线性关系,而M_(hw)-q_u和M_(hw)-E_(50)均呈指数关系。基于微观水分参数与工程特性的量化关系模型,可充分揭示水泥固化淤泥的宏微观演化机制。

应用核磁共振进行聚驱后泡沫驱油特性研究

采用并联岩心进行聚驱后泡沫驱油实验,利用核磁共振技术,对驱替后岩心的不同直径孔隙内的流体分布进行了研究,得到了水驱、聚合物驱、泡沫驱替阶段的驱出油的孔径范围以及剩余油分布.实验结果表明,与水驱和聚合物驱相比,泡沫驱增大了波及的孔径的范围.泡沫可以在水驱和聚驱易发生窜流的大孔径通道形成封堵,从而波及到了水驱和聚驱未波及到的孔径,不但大幅度的提高了低渗岩心的采收率,也驱出了部分高渗岩心的小孔径的油.

水分随煤阶及水热变化的核磁共振研究

为了获得不同煤阶以及不同温度水热反应条件下煤中水分的变化规律,研究煤样核磁共振弛豫信号特性.研究发现,核磁共振(NMR)方法可以用于煤的水质量分数检测,能够检测出结晶水.水热反应可以有效地脱除煤中水分,反应温度越高,脱除效果越明显.随着煤阶的升高,煤中水分的横向弛豫时间变短,水分受束缚的程度变大;随着水热反应的温度升高,煤中水的质量分数大幅降低,横向弛豫时间变短,受束缚程度变大.

核磁共振波谱在药物发现中的应用

核磁共振波谱通过检测组成有机化合物分子的原子核跃迁而得到反映核性质的参数以及周围化学环境对这些参数的影响规律.这些参数的相关内容包含了极其详尽的有机化合物分子结构和分子间相互作用的信息,并构成了核磁共振结构解析和生物靶分子-配体相互作用研究的理论基础.在生物医药研发领域内,科研院所和公司企业的研发工作者们一直在努力探索利用核磁共振波谱监测生物靶分子-配体相互作用作为药物发现工具的潜能.本文旨在针对核磁共振波谱在药物发现过程中活性化合物筛选的最新研究进展进行综述.

大肠杆菌代谢物组成的核磁共振分析

为了认识重要模式生物大肠杆菌的内源性代谢物组成,本研究综合使用一维和二维高分辨核磁共振波谱技术,系统测定了大肠杆菌的代谢物种类和含量。结果表明:核磁共振方法可检测到分别来自多个代谢途径的氨基酸、有机羧酸、糖类、核苷及其衍生物等40多种高丰度代谢物。葡萄糖是稳定期大肠杆菌中含量最丰富的物质;谷氨酸、甜菜碱、腐胺和核糖-5-磷酸的含量次之;其它代谢物的含量都相对较低。这些结果证实NMR技术能同时有效检测细菌中含量丰富且极性各异的初级和次级代谢产物。

二维核磁共振观测岩石润湿性

润湿性是反映储层中油水分布状况的一个重要表征参数,因此研究储层岩石的润湿性对原油开采有着重要的意义.扩散弛豫二维谱可展示扩散系数与弛豫时间的相关性,并可以对油水的弛豫时间、扩散系数分别进行研究,与核磁共振一维弛豫谱相比极大地提高了区分油水的能力.该文首先通过多组实验验证扩散-弛豫二维谱可以很好地观测到油水共存状态下玻璃珠表面的润湿性,继而通过对3组人造岩心表面润湿性的测量,获得了人造岩心表面润湿性的信息,解决了此时单独用一维弛豫谱方法难以区分油水的问题.利用二维谱观察岩石润湿性的研究对油田提高采收率的研究有较大的参考价值.

核磁共振脉冲序列发生器研究进展

介绍了核磁共振脉冲序列发生器的基本结构和工作原理,从系统集成度、数据传输速率和序列存储容量等方面出发,着重探讨了近年来核磁共振脉冲序列发生器研究的进展情况,分析比较了商用和自主研发的脉冲序列发生器的优点和亟待解决的问题,并针对这些问题提出了基于USB 3.0的模块化脉冲序列发生器设计方案,该方案可以为多收发通道核磁共振成像仪的研制提供参考.

关于某些饱和三酸甘油酯化合物的^（13）C核磁共振（NMR）研究

关于某些饱和三酸甘油酯化合物的^（１３）Ｃ核磁共振（ＮＭＲ）研究马西尔．Ｓ．Ｆ李肯杰等著汤国勇译核磁共振（ＮＭＲ）是借助于一定的设备（核磁共振仪）将波长非常长，能量非常低的波作用在强磁场中的原子核上，使其发生核磁能级跃迁，进而产生核磁共振吸收讯号的一?..

核磁共振技术研究馒头水分的迁移变化

利用NMR(nuclear magnetic resonance)技术和质构分析法(texture profile analysis)从分子水平上探讨水分在馒头储藏过程中的迁移情况。通过对馒头的硬度和NMR参数之间进行相关分析,发现它们之间具有显著相关性(p<0.01)。实验结果表明:储藏期间馒头的硬度指标与其水分存在状态的变化密切相关,水分迁移运动是导致馒头老化的重要原因,馒头心部的老化变硬比表层老化变硬滞后。