㈠ 核磁共振測井物理基礎與實驗
(一)原子核磁矩
1.帶電體的磁矩
我們知道,帶電物體做閉合運動時具有磁矩(圖5-38(a)),其定義為式中:i為電流,A;S為閉合面積,m2;n為電流方向成右手法則的面積單位矢量。
圖5-38 微觀粒子的磁矩
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可以證明,帶正電荷q、以速度v做圓周運動的帶電粒子體系(圖5-38)的磁矩為
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上式中,PL=r×mv為粒子的角動量。粒子的磁矩與角動量成正比,且方向一致。
具有磁矩的體系置於磁場B中,它將受到力矩L的作用:
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並且具有熱能E:
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上兩式說明,當M與B方向一致時,體系熱能最低,最為穩定;當兩者反平行時,熱能最高,為非穩態平衡。
2.原子核的磁矩
原子核是帶有Z個正電荷的帶電粒子,且具有一定的自旋角動量。因此,原子核具有磁矩(圖5-38(b)),原子核磁矩的表達式一般寫為
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式中,ħ=h/2π=1.0546×10 J·s,h稱普朗克常數;mp=1.6726×10 kg為質子質量;PI為以ħ為單位的核自旋角動量;系數gI稱為核迴旋磁比率,簡稱G因子。
核的磁矩是原子核的重要屬性之一。例如,對氫核(質子)gp=5.586(≠2);野辯對中子(電荷為0)gn=-3.826(≠0)。
式(5-11)也可寫為
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其中
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稱旋磁比。對H核γ=2.67519×108(rad·T-1·s-1)頌薯缺。
3.氫核磁矩
原子核的磁矩可以通過核磁共振方法測量。實驗發現,對偶A核(A是原子核質量數),角動量量子數為整數,其中偶-偶核(中子數N、電荷數Z都是偶數)I=0;奇A核,I為半整數。因此,對偶-偶核,其磁矩為零。
構成地表元素的核素,偶-偶核佔有最大的含量;而對其他核,氫核的含量最多,它的信息最大。除此之外,還有以下諸原因:①氫元素是地下流體最顯著的標識元素;②氫核的g因子(或旋磁比γ)在所有核素中為最大,理論表明對樣品測量的靈敏度正比於γ5/2;③可以通過共振除去其他核的影響。
(二)核磁共振實驗和核磁共振現象
1.核磁共振現象
對核磁共振現象存在著兩種理論解釋方法:量子力學和經典電動力學。由於經典力學直觀形象,可以解釋大多數實驗現象,工程應用中一般採用經典力學方法。
核磁共振現象,從微觀機理講是具有簡並量子狀態的粒子在磁場作用下簡並度被解除的效應(Zeeman效應)。具有磁導率μI的核置於磁場B0中,將獲得附加的能量:
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式中:μI,Z是在B0(Z)方向的投影。
由量子力學可知,μI,Z有I+1個值,E也有I+1個值:
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磁量子數m=I,…,-I。當m=I時,能量最低。例如手伍,對H核,I=1/2,其能級分裂為兩條,如圖5-39所示。相鄰能級差(Δm=1):
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圖5-39 在磁場B0中H核的能級分裂
如果在垂直於均勻磁場B0方向上再加一個強度較弱的高頻磁場B1,其頻率滿足
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即
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原子核會吸收高頻磁場的能量,從而使核的取向發生變化,實現由較低能級向相鄰較高能級的躍遷。在這里,ω0稱為共振頻率或躍遷頻率,它也是具有固有自旋角動量PI的體系繞外加磁場B0做高速旋轉的拉莫爾進動頻率。
2.核磁共振實驗
核磁共振實驗裝置有連續波工作法(CW)和脈沖-傅里葉法(PF)。前者直接測量共振頻率;後者測量樣品吸收外部能量後發出的時域譜,再經過傅里葉變換轉化為頻譜。目前大都採用後一種工作方式。NMR工作方式原理如圖5-40所示。
首先考慮NMR信號的數量級。①為克服電子對核的屏蔽作用,外加均勻磁場B0需足夠強,約1 T(1 T=104 Gs)。當B0=1.4 T時,由式(518),其共振頻率MHz。它在無線電波譜段,核磁共振是低能量電磁波(無線電波)與物質相互作用的一種物理現象。②理論表明,受到磁化的粒子數服從玻爾茲曼分布:
圖5-40 核磁共振簡示圖
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k=1.38054×10-23J·K-1為玻爾茲曼常數。在熱平衡時,基態核素N0∝e(-E/kT)。
第一激發態核數N1∝e(-E,所以:
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當T=300 K及B0=1 T時,ΔN≈7×10-6 N0。這是一個非常小的量,NMR信號正比於ΔN。
由圖5-40樣品置於強均勻磁場B0中,使樣品磁化,把射頻場B1(ω)以一個短而強的脈沖加到樣品上(B1⊥B0),射頻脈沖期間的射頻頻率滿足核磁共振條件:ω=γB0,樣品會吸收高頻磁場的能量而實現能級躍遷(吸能過程)。脈沖過後,樣品會釋放在高能級的能量(放能過程),在感應線圈上會產生一個「自由感應衰減」信號(FID),它是時間域函數。一般要求射頻脈沖門成直角,且脈沖寬度τ很小。
在實驗室條件下,通過傅里葉變換,得到樣品頻譜和縱向弛豫時間T1等多種物理參數;而在測井中或其他工程中一般只測橫向弛豫時間T2。
利用NMR還可實現樣品內部成像,即核磁共振成像(NMRI)技術。其基本原理由式(5-18)知,共振頻率與外加磁場成正比。設置磁場為空間變數B0(x,y,z),則樣品的共振頻率為ω0(x,y,z)=γB0(x,y,z),也是空間向量。激發不同頻率,對應不同空間點信號,利用計算機相應存儲器存儲,即完成「空間編碼」,重現成像。
(三)核磁共振宏觀描述——布洛赫方程
核磁共振的宏觀理論基於核磁共振現象的發現者布洛赫(Bloch)。該理論從磁化強度矢量M出發,是工程中最常用的理論。
磁化強度M定義為單位體積內所有磁矩的矢量和:
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其SI單位為A·m-1。在沒有加外磁場時,由於電子的屏蔽作用,單個核磁矩隨機取向,〈μI〉=0,宏觀上觀察不到核的磁特性(5-41a)。當外加一靜磁場B0時,情況發生了變化,原子核被磁化,排列有序,產生磁化現象(圖5-41b)。顯然,M的取向與外加磁場B0的方向一致。
圖5-41 磁場中原子
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式中:κ為核磁化率。由統計力學可求:
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式中:N為單位體積自旋核數。
以平均磁矩〈μ〉表示磁化強度M的大小
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它正比於N,是工程中所關注的量。
布洛赫方程是描述磁化強度與磁場相互作用的微分方程。基於宏觀電磁理論,在NMR中具有非常重要的意義。其向量形式:
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式中:M=(Mx,My,Mz)T為磁化強度矢量。當只有均勻磁場B0時,M=M0;B=(Bx,By,Bz)T為外加磁強強度;R=(1/T2,1/T1)為3×3階弛豫矩對角方陣。
嚴格求解布洛赫方程是一項困難的工作,只能通過一些假定對問題進行簡化。
1.當脈沖發射時
在其作用時間tp內,弛豫時間T可忽略不計;在X方向施加射頻磁場:Bx=2B1cosωt,布洛赫方程為
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上式仍需進一步化簡:①分解線偏振2B1cosωt為兩個相對反相旋轉的圓偏振,且只考慮激發共振的一個圓偏振場;②實驗室坐標系(L系)變換為以射頻場頻率ω繞Z軸旋轉的旋轉坐標系(R系)求解。在R系中,只有B1作用,交變數消除,而γB0=ω0變為有效角頻率(ω0-ω)。布洛赫方程化為
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當達到共振時,ω0-ω=0,由此得:
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由此得到,共振時,磁化強度M以ω0繞Z軸進動。在旋轉坐標系中,它以ω1=γB1的角頻率在YZ平面上轉動,稱為章動(ω1也稱Rabi頻率)。在脈沖作用時間tp內,M與Z軸之間形成一個夾角,這個夾角稱為脈沖偏轉角,用θ表示。M的運動可比喻為在重力作用下旋轉的陀螺(圖5-42)。在NMR中,通常說90°脈沖即指把M從Z方面扳轉到XY平面時所對應的時間。
2.脈沖作用過後
此時可以檢測由樣品發出的NMR信號,需考慮弛豫時間,布洛赫方程化為
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當扳轉角θ0=90°時,上式解為
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此結果表明,M一方面在XY平面繞Z軸以拉莫爾頻率高速旋轉(稱旋進),並以T2呈指數衰減;同時又以速率1/T1回復到Z軸的初時值。圖5-43表示了M的縱向和橫向分量衰減示意圖。在XY平面會接受到M進動產生的感應電流信號,即自由感應衰減信號(FID)。
圖5-42 磁化強度M的「陀螺」運動
圖5-43 M的弛豫恢復過程
自由感應衰減信號的弛豫時間是由於分子熱運動以非輻射方式釋放能量的過程而產生,它分為縱向弛豫和橫向弛豫。縱向弛豫時間T1稱自旋轉-晶格弛豫,它指M在恢復Z方向的磁化強度時,將自身的能量通過熱能傳遞給周圍環境;橫向弛豫時間T2也稱自旋-自旋弛豫,它的能量交換是在體系內部進行的。測井中,受鑽井空間和長線傳輸等實際問題的限制,測量的是橫向弛豫時間T2。
(四)物質的弛豫特性
存在三種影響T1或T2弛豫時間的NMR弛豫機理:即顆粒表面弛豫、梯度場中分子擴散引起的弛豫和體積流體進動引起的弛豫。
1.顆粒表面弛豫
流體分子在孔隙空間內不停地運動和擴散,在NMR測量期間擴散使分子有充分機會與顆粒表面碰撞。每次碰撞都提供了自旋弛豫的機會。當分子碰到顆粒表面,可能發生兩種現象。首先,氫質子將核自旋能源傳遞給顆粒表面,使之與靜磁場B0重新線性排列(這對縱向弛豫T1有貢獻)。其次,氫質子可能產生不可逆的反相自旋,而對橫向弛豫T2有貢獻。這些現象不是每次碰撞都發生,僅有發生的一種可能性。如圖5-44(a)示出在孔隙中兩個分子的運動路徑,有一個自旋被弛豫前發生了幾次碰撞。研究人員指出,在大部分岩石中,顆粒表面弛豫對T1和T2的影響最大。
在弛豫質子自旋方面,不是所有面都具有相同能力。順磁離子如鐵、錳、鎳和鉻等為特別有效的弛豫物質,只要它們存在就能夠控制弛豫速度。砂岩通常含1%的鐵,這使流體質子有效預見弛豫。碳酸鹽岩的流體弛豫速率低於砂岩。在弛豫孔隙水方面,砂岩比碳酸鹽岩的有效率高三倍。
在表面弛豫中,孔隙大小也起了重要作用。弛豫速度與質子碰撞表面的頻率有關,也就與表面體積比(S/V)有關,見圖5-44。在大孔隙中,碰撞發生次數少,其S/V小,因此弛豫時間相對長。同樣,小孔隙的S/V大,弛豫時間短。
圖5-44 顆粒表面弛豫
對於單個孔隙,核自旋激勵按指數衰減。在T2實驗中,作為時間的函數,信號幅度隨特性時間常數[ρ2S/V]-1衰減,於是:
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同樣
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實驗研究表明,表面弛豫機制與溫度和壓力無關。岩石中流體弛豫主要為顆粒表面弛豫,弛豫時間比(T1/T2)在1至2.5之間,通常為1.6。
岩石包括一系列不同尺寸的孔隙,每個孔隙具有自己的S/V。因而會有多個弛豫組分,總激勵為來自不同孔隙信號之和,所以實測的T2不是一個單值,而是T2分布函數。所有孔隙體積之和等於岩石的流體體積——孔隙度。總信號正比於孔隙度,總衰減為反映孔隙尺寸分布的單個衰減之和。孔隙度和孔隙尺寸分布的測量是NMR解釋的重要參數。
2.擴散弛豫
在梯度場中分子擴散造成的弛豫為擴散弛豫。
當靜磁場中存在梯度時,分子運動能造成失相,導致T2弛豫。T1弛豫不受影響。當不存在梯度場時,分子擴散不會造成NMR弛豫。
圖5-45中,開始CPMG脈沖序列,在90°脈沖期間一個分子位於A點。被扳倒到橫向平面上之後,自旋開始以頻率ω0(A)進動,ω0(A)為局域進動頻率。但是,當它擴散時遇到緩慢變化的B0,其進動頻率慢慢改變。在TE時它到達C點,此時發生自旋迴波。如果點A和B間其進動快於點B和C,在TE時其相位不能完全恢復。同時,其他分子沿其他方向運動,每個分子都有自己的進動過程。因此,TE時的自旋重聚不完全。因為子運動是隨機的,失相不可改變,故構成真T2。由此擴散產生的T2表示如下:
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圖5-45 在梯度磁場中的分子擴散
NMR測井儀能產生明顯的磁場梯度。例如,MRIL-C型儀器在整個采樣區域內可產生近17×10-4 T/cm的均勻梯度場。CMR儀的梯度場在采樣區域內是變化的,梯度為20×10-4 T/cm時儀器對擴散響應達峰值。
造成磁場梯度的另一個原因是顆粒物質與孔隙流體間的磁化率不同。岩石通常含1%的順磁離子,顆粒磁化率典型值為χg=+10-5 cgs/cm3。水和油為弱抗磁物,水的磁化率為χw=-0.72×10-6 cgs/cm3。岩石中靜磁場B0的范圍是:
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其中Δχ=χg-χw為磁化率差;ΔB0為靜磁場梯度。若B0=500×10-4 T,對典型的充滿流體岩石,ΔB0為0.005T/cm。內部磁場梯度也與磁場變化的距離R有關:
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R明顯受控於孔隙幾何形狀,由於對孔隙幾何形狀知之甚少,所以很難估算內部梯度。岩石復雜的微觀幾何形狀也對擴散本身有影響。故對於岩石,式(5-33)變得復雜但仍以不完全了解的方式變化。
CMPG法是已知的減小梯度場擴散影響的最好脈沖序列。使CPMG回波間隔達到極小可減小擴散對T2弛豫的影響,使之到可忽略程度。對於間隔較近的脈沖,T2主要為表面弛豫或體積弛豫。當採用大回波間隔,或者當擴散系數很高如氣體或高溫下的水和輕烴,擴散影響十分顯著。
3.體積弛豫
即使顆粒表面和內磁場梯度不存在,在體積流體中也會發生弛豫。
對於水和烴,體積流體中的弛豫主要是鄰近自旋隨機運動產生的局部磁場波動造成的。
相鄰原子核的局域磁場相當強,但快速的分子運動(多數為分子旋轉)使該影響趨於平衡。通常,體積弛豫可以忽略。當一種流體被阻止進入與固體表面接觸,體積弛豫就十分重要了。在水濕潤性岩石中,水的弛豫主要是與顆粒表面碰撞造成的,因孔隙中心的小滴油或氣則無法接近岩石表面,因此僅被體積弛豫。當水存在於很大孔隙中時,僅有少量水可接觸表面(如碳酸鹽岩中的孔洞),此時體積弛豫明顯。
對於粘滯流體,即使它們構成濕潤相,其體積弛豫也十分重要。在這種流體中,旋轉是無效的,弛豫時間相對短。短的弛豫時間和擴散到顆粒表面能力的減弱使體積弛豫變得顯著。所以,提高流體黏度縮短了體積弛豫時間。
當孔隙流體含有高密度順磁離子氯、錳、鐵、鎳時,孔隙流體的體積弛豫也十分明顯。例如,木質磺鹽酸鉻泥漿濾液中的鉻離子減少了弛豫時間,因為電子自旋周圍的局域場太強。
懸浮液中的細微粒子(在整個泥漿侵入帶中都存在)也減少了流體體積弛豫時間,因為存在大量的流體分子可遇到的「懸浮」固體表面。
體積弛豫僅是一種流體特徵,不受它所駐留地層的特性(如礦物或微觀或幾何形狀)的影響。通常它受溫度影響較大。在水濕潤岩石中的油、孔洞中的水和溶液中存在大量順磁離子如鐵、鉻或錳的情況下,這一點十分重要。當體積弛豫明顯時,T1=T2。
4.弛豫過程小節
上述的弛豫過程並行作用,也就是說,它們的速率相加。對於橫向弛豫:
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式中:為體積貢獻;為表面貢獻;為梯度場擴散貢獻。
對於縱向弛豫,相應的等式為
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注意擴散對T1無影響,因為該過程僅是一個失相機制。
(五)水、油、氣弛豫特徵
1.水的弛豫特徵
在水潤濕的碎屑岩中,水的弛豫時間為顆粒表面的弛豫所控制。弛豫速度與充滿水的孔隙空間的比面和顆粒礦物成分有關。在下列環境下,水的弛豫時間受控於體積和擴散弛豫,僅知地層溫度即可預測其值。這些環境是:①孔洞孔隙,孔隙比面很小;②嚴重油濕岩石;③含有高濃度順磁離子如鐵、鉻的原生水或濾液。
為了評估擴散弛豫的重要性,必須知道水的擴散系數D。D基本上與壓力無關,但受溫度影響較大,如圖5-46a所示。
對於不受固體表面弛豫影響的水而言,NMR弛豫速度為
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在體液中(也就是沒有擴散限制),由式(5-33)得出。在岩石中,特別是細粒岩石,顆粒是擴散的明顯屏障,有效擴散系數小於D,這使1/T2D接近1/T2B。另一方面,大於已知儀器梯度的內部梯度使1/T2D增加。在缺乏更好資料情況下,使用純流體D值和儀器G值可估算1/T2的合理近似值。假定儀器磁場梯度為20×10-4 T/cm,體積水擴散,T2曲線示於圖4-46b。T1也示於此圖,因T1既與擴散系數無關也與磁場梯度無關,故它總為標准值。用其他儀器梯度值和回波間隔通過式(5-33)重新計算的T2曲線與圖中曲線相似。
圖5-46a 水的擴散系數與溫度的關系
圖5-46b 水的體積弛豫和擴散弛豫
泥漿濾液含有增加體積弛豫速度的順磁離子,特別是木質磺酸含鐵或鉻時在這方面有特別的效果。圖5-47a和圖5-47b為幾十年前收集數據的再版。現代泥漿的數據仍未見報道。注意到高溫一般減弱泥漿濾液中增加物的影響。
在某些情況下,故意在泥漿中加入順磁錳離子以減小水基泥漿的 T2。如果錳濃度足夠高,水相的T2減小至儀器死時間之下,所有的水信號將消失。因為在烴中錳不會衰弱,它們的弛豫時間不受影響,所以NMR孔隙度中僅剩下油或氣的信號。該技術已成功用於估算殘余油飽和度。類似地,孔洞地層中加入中等數量的錳能減小孔洞中水的 T1,這使得能用短的等待時間估算總孔隙度,從而提高了測井速度。
圖5-47a T1與加入鑽井泥漿中的稀釋劑的關系
圖5-47b 作為不同鑽井增加劑的函數T1與溫度關系
通常,錳必須用乙烯二胺四乙酸鹽(EDTA)處理以阻止它與粘土礦物發生離子交換。當井未穿過泥質地層時,可用相對不太貴的氯化錳替代。錳溶液的弛豫特性示於圖5-48a和圖5-48b。當預測錳減小水相T2時,記錄泥漿濾液被NMR儀探測域內原生水稀釋程度,這一點十分重要。
圖5-48a 錳溶液的弛豫特徵
圖5-48b Mn-EDTA弛豫特性與溫度的關系
2.油的弛豫特徵
在水潤濕岩中,油的NMR弛豫時間不受地層特性的影響,僅為油組分和地層溫度的函數。這大大簡化了測井解釋的任務,人們可以有部分把握地預測油信號在T2弛豫時間分布上出現的位置。
預測油的NMR特性的第一步是確定井下油的黏度。已知黏度後,根據圖5-49確定T1和T2。T2曲線假定儀器梯度為20×10-4 T/cm。如果儀器磁場梯度低於此值,T2曲線向T1曲線移近。較高的儀器梯度或高的內部梯度增加了曲線間的距離(根據式5-33)。
圖5-49 原油弛豫時間、體積弛豫和擴散弛豫
在預測原油 T2時,一定要記住原油不是單一的弛豫時間,而具有一定弛豫時間分布。圖5-50 示出了幾種原油的T2分布,是在均勻磁場中(G=0)作為體積液體測量的。與具有窄T2分布的成品油對比,原油的T2分布跨度大,原因是原油為不同類型烴的混合物。典型的分布由一個源於最具流動性氫核的較長T2峰和一個來自運動受限制氫核的較短弛豫時間的尾組成。定量確定烴量需要將原油T2分布與觀測到總的T2分布重疊,在一個尺寸變化大的孔隙系統中,總T2分布包括水的寬弛豫時間分布。
圖5-50 體積樣品的T2分布
在許多油基鑽井泥漿(OBM)中,基質油為用一個窄沸點范圍蒸餾得到的精製烴。這使OBM濾液的T2分布窄。
3.氣體弛豫特徵
甲烷的T1為其成分、溫度和壓力的函數,如圖5-51所示。弛豫為體積弛豫,但不同於液體的自旋-自旋弛豫,像甲烷一樣的簡單氣體主要弛豫為自旋-軌道相互作用所致。
圖5-51 甲烷氣的T1與溫度和壓力的關系
圖5-52 甲烷擴散系數
氣體T2完全受控於擴散弛豫,所以T1和T2彼此無關。甲烷的擴散系數很高,如圖5-52所示,將其結果代入等式(5-33),得出圖5-53所示的甲烷T2值,圖中假設儀器梯度為20×10 -4T/cm。
在靜態條件下,氣體很少作為連續相存在。在中等水飽和狀態下,水阻塞孔隙喉道,氣體作為孤立的氣泡存在於孔隙中間。因氣的擴散系數很高,在梯度場中擴散影響可被消除。如果在TE期間,一個氣體分子在氣泡上來回移動,擴散弛豫變為無效,T2接近T1。對於尺寸小於5 μm的氣泡,氣體T2很長,且與TE無關。
4.結論
圖5-53 未限制擴散的甲烷T2
對於在潤濕岩石中的水,常常以表面弛豫機制為主。當在泥漿濾液中含鐵、錳、鉻、鎳或其他順磁離子時,必須作體積弛豫校正。孔洞中的水以體積速率弛豫,受擴散弛豫影響。同樣,水濕潤岩中的油也以體積速度弛豫,受擴散影響,氣體的T1受控於體積弛豫,而T2受控於擴散弛豫(表5-2)。
表5-2 弛豫機制
(六)固體的弛豫特性
NMR測井儀地層中氫核有響應。部分骨架組分,特別是粘土和含結晶水的礦物如石膏富含氫。
雖然固體中的氫核影響中子測井,但他們對NMR測井無影響,原因是固體中氫核的弛豫速率很慢,使之不被井下測井儀檢測。通常,T1很長,約幾十秒或幾百秒,使之不被移動測井儀極化。此外,其T2值很短,約為10 μs,所以來自固體中的信號因在接收死時間內而被丟失(所有NMR測井儀的死時間約為幾百毫秒)。因此,NMR儀器對骨架影響極不敏感,是核磁共振測井的重要優越性之一;測量結果不受岩性影響,從而使核磁測井資料解釋大大簡化。
㈡ 硬碟物理壞道怎麼修復的4種解決方法
1、隱藏分區法
把壞道集中到一個分區中,然後再隱藏該分區,這樣操作系統就無法訪問之,因此達到了修復目的。該方法僅適用於硬碟上壞道比較集中的情況。
方法1:使用PQ Magic
首先用Scandisk或chkdsk/F掃描硬碟表面,發現壞道的位置(例如在C盤10%左右);然後用PQ Magic,在Operations菜單下選擇「Advanced/badSectorRetest」,將壞道所在的空間(例如C盤前面15%~20%)劃分為一個分區,並把該分區隱藏起來,這樣物理壞道就在隱藏的分區中了;完成壞道屏蔽之後,再用Scandisk或chkdsk/F掃描一下新分區,確保所有的壞道都屏蔽到隱藏分區中。
方法2:使用「壞盤分區器 」FBDISK和Disk Genius
先在DOS下運行FBDISK,屏幕提示Start scan hard disk?(Y/N),輸入Y,FBDISK即開始掃描硬碟,並將壞道標出來;接著提示Write todisk?(Y/N),詢問是否要寫入硬碟,如果按Y;FBDISK將對硬碟自動重新分區,把好磁軌設為可用分區、壞磁軌設為隱藏分區;
隨後運行Diskgen顯示FBDisk處理後的磁碟情況,此時壞道處會呈現灰白色;然後利用Diskgen將隱藏物理壞道的分區擴大一些;最後將這些壞道全部隱藏在一個分區中,修復工作即告結束。
2、修改硬碟缺陷列表法
如果把壞道位置加入硬碟的缺陷扇區列表中,以後系統就不會訪問到該壞道,這樣也能隱藏物理壞道、完成修復工作。有一些軟體,例如PC-3000、效率源專業版即可這樣修復壞道。它們使用硬碟廠商的指令代碼甚至Fireware,對磁碟盤面按照物理地址進行掃描,重新構造出新的缺陷扇區列表,然後再寫進系統保留區、替換掉原有的列表,經過這樣維修的硬碟,理論上說是跟硬碟廠商維修的硬碟沒有什麼差別。
「效率源壞磁軌修復程式」是目前效果最好的壞磁軌修復軟體,可以修復硬碟各類壞道(邏輯、物理、ECC錯誤)。打開下載包,插入軟盤,執行rawwritewin0.7目錄中的rawwritewin.exe,把IMG文件寫入軟盤(右圖),生成一張自啟動的效率源工具盤;然後用軟盤啟動電腦,進入「效率源」程序,首次要全面檢測硬碟,記錄下壞道的位置、所在扇區號,然後點擊「壞道智能修復」,選擇「自動」或「手動修復」,進行修復。
PC-3000是專業修復硬碟工具,由俄羅斯著名的ACE Laboratory硬碟實驗室開發的。它可以修復 50-80% 的缺陷硬碟,可以修復20MB至200GB的IDE硬碟,支持各種品牌、大部分新舊型號的硬碟;能夠按工廠方式,掃描硬碟內部缺陷、並記錄到硬碟內部相應參數模塊中,還可以按工廠方式進行內部低級格式化,重寫硬碟Firmware模塊等。不過該軟體菜單是俄文的,不利於使用。
3、反向磁化法
反向磁化是利用軟體指令迫使磁頭產生高低電平信號,然後通過多次的往復運動對損壞或失去磁性的扇區進行反復加磁,以便使壞扇區重新獲得磁能力,得到修復。該方法最大的缺點是速度慢,不能修復物理劃傷的硬損壞,另外如果壞道太多,使用該方法還可能讓硬碟報廢。
硬碟再生器HDD Regenerator就是採用反向磁化方式修復壞道的軟體。它通過將磁性逆轉使壞道再生。要開始修復壞扇區,可以在WinXP下啟動HDDR;然後選擇Regeneration菜單下的Create Diskette項,建立一張可引導的修復軟盤;隨後用這張軟盤重啟電腦,調出HDDR的控制台,選擇要修復的硬碟,輸入起始參數值進行掃描,掃描結束後,所有的壞道將會得到修復。
4、低級格式化法
低級格式化也能修復物理壞道,但是它會影響硬碟的壽命,所以盡量不要用低級格式化來修復壞道。如果確需使用低級格式化,推薦使用用常用的一些低格工具,例如DM萬用版、LFORMAT、low.exe等。
其中low.exe是Maxtor出品的低格工具,既可以對Maxtor硬碟進行低格,也同樣適用於各種品牌、各種型號的IDE硬碟。啟動low.exe後,按「Y」進入軟體,選擇要低格的硬碟,然後選擇開始低格即可。注意,運行low前,應該將其他硬碟卸下,以免數據丟失;另外低格的時間一般較長,需要耐心等待。
㈢ 怎樣增加磁鐵磁性
首先磁鐵是一種 鐵磁性物質。要想讓它具有磁性就要對它磁化,讓磁性消失就要退磁(消磁)。定義磁化是指使原來不具有磁性的物質獲得磁性的過程。原理 磁性材料裡面分成很多微小的區域,每一個微小區域就叫一個磁疇,每一個磁疇都有自己的磁距(即一個微小的磁液渣塌場)。一般情況下,各個磁疇的磁距方向不同,磁場互相抵消,所以整個材料對外就不顯磁性。當各個磁疇的方向趨於一致時,整塊材料對外就顯示出磁性。所謂的磁化就是要讓 磁性材料中磁疇的磁距方向變得一致。當對外不顯磁性的材料被放進另一個強磁場中時,就會被磁化,但是,不是所有材料鬧圓都可以磁化的,只有少數金屬及金屬化合物可以被磁化。相反,消磁:當磁化後的材料,受到了外來的能量的影響,比如加熱、沖擊,其中的各磁疇的磁距方向會變得不一致,磁性就會減弱或消失,此過程稱為消磁。通常所說的磁性指 鐵磁性,是一種磁鐵具有的磁性。除了金屬鐵還包括金屬鎳、梁孝鈷、一些 稀土金屬,以及這些金屬的某些氧化物、化合物。物理中的磁性還有 順磁性、抗磁性、反 鐵磁性,自然界中 順磁性和抗磁性物質居多,所以磁鐵變得很是奇特。
㈣ 身份證消磁了怎麼辦 怎樣加磁
一個重新補辦,二代身份證不存在消磁問題,一般都是晶元損壞。二代身份證採用IC晶元技術。沒有磁條。
《中華人民共和國居民身份證法》第十一條 居民身份證有效期滿、公民姓名變更或者證橋腔正件嚴重損壞不能辨認的,應當申請換領新證;居民身份證登記項目出現錯誤的,公安機關應當及時更正,換發新證;領取新證時,必須交回原證。居民身份證丟失的,應當申請補領。
(4)物理加磁器怎麼用擴展閱讀:
身份證消磁了需要重新補辦:補辦步驟:
1、由本人攜帶戶口簿、原身份證到戶口所在地派出所戶籍窗口申請換領居民身份證。
2、戶口所在地派出所受理窗口填寫《人口信息核對表》,核對人口信息。
3、未滿十六周歲的公民,敏悔由監護人代為申請領取居民身份證。
4、人口信息有誤、需要更正:①非審批項目憑提供的相關材料直接更正。②審批項目(姓名、性別、民族、出生日期)憑提供的相關材料申請變更,按規定審批後予以更正;審批期間暫緩辦理身份證。
5、人口信息正確無誤,受理窗口受理後直接列印《居民身份證申領登記表》。
6、申領人在《居民身份證申領登記表》上簽字確認,交納證件工本費,領取《居民身份證領取憑證》和收費收據。
7、30個工作日後本人攜帶《居民身份證領取憑證》到指定地點領取證件(申請辦理加快證件的,10個工作日內由郵政快遞按指定地點投遞)。
8、申領人領取居民身份證時,需將以前申領的居民身份證全部交回派出所。
㈤ 磁鐵加熱後為什麼沒有了磁性
因為磁鐵加熱後電子運動的方碼好向各不相同、雜亂無章,磁效應相互抵消了。
鐵、鈷、鎳或鐵氧體等鐵磁類物質有所不同,它內部的電子自旋可以在小范圍內自發地排列起來,形成一個自發磁化區,這種自發磁化區就叫磁疇。
鐵磁類物質磁化後,內部的磁疇整整齊齊、方向一致地排列起來,使磁性加強,就構成磁鐵了。磁鐵的吸鐵過程就是對鐵塊的磁化過程,磁化了的鐵塊和磁鐵不同極性間產生吸引力,鐵塊就牢牢地與磁鐵「粘」在一起了。
(5)物理加磁器怎麼用擴展閱讀:
物質的磁性和電子的運動結構有著密切的關系。烏倫貝克與哥德斯密特最先提出的電子自旋概念,是把電子看成一個帶電的小球,他們認為,與地球繞太陽的運動相似,電子一遲歷鉛方面繞原子核運轉;
相應有軌道角動量和軌道磁矩,另一方面又繞爛培本身軸線自轉,具有自旋角動量和相應的自旋磁矩。施特恩-蓋拉赫從銀原子射線實驗中所測得的磁矩正是這自旋磁矩。
電子繞原子核作圓軌道運轉和繞本身的自旋運動都會產生電磁以太的渦旋而形成磁性,人們常用磁矩來描述磁性。因此電子具有磁矩,電子磁矩由電子的軌道磁矩和自旋磁矩組成。
在晶體中,電子的軌道磁矩受晶格的作用,其方向是變化的,不能形成一個聯合磁矩,對外沒有磁性作用。因此,物質的磁性不是由電子的軌道磁矩引起,而是主要由自旋磁矩引起。每個電子自旋磁矩的近似值等於一個波爾磁子。
㈥ 磁鐵充磁的原理及方法
充磁,使磁性物質磁化或使磁性不足的磁體增加磁性。一般是把要充磁的可帶磁性物體放在有直流電通過的線圈所形成的磁場里。
一.恆流充磁機
工作原理:在線圈中通過恆流的直流電,使線圈產生恆定磁場。適合於低矯頑力永磁材料的充磁。
二.脈沖充磁機
工作原理:在線圈中通過瞬間的脈沖大電流,使線圈產生短暫的超強磁場。適合於高矯頑力永磁材料或復雜多極充磁的場合。
方法:
恆流充磁(低壓大容量電容放電),適合矯頑力低的磁鐵,如鐵氧體磁鐵的磁鐵,如釹鐵硼磁鐵.
脈沖充磁(高壓小容量電容放電),適合矯頑力高的磁鐵,如鐵氧體磁鐵.
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充磁方向可分為厚度充磁、徑向充磁等。當受到了外來的能量的影響,比如加熱、沖擊,其中的各磁疇的磁伍野纖距方向會變得不一致,磁性就會減弱或消失,此時會消磁,要想保留原有屬性需要充磁。
具體說來,先將電容器充以直流高壓電壓,然後通過一個電阻極小的線圈放電。放電脈沖電流的峰值可達數萬安培。
此電流脈沖在線圈內產生一個強大的磁場,該磁場使置於線圈中的硬磁材料永久磁化。
充磁機電容器工作時脈沖電流峰值極高,對電容器耐受沖擊電流的性能要求很高。
充磁機結構較簡單,實際上就是一個磁力極強的電磁鐵,配備多種形狀的鐵塊,作為附加磁極,以便與被充磁體形成閉合磁路,充磁時,擺設好附加磁極,和被充磁體,只要加上激磁電流,刷瞬間即可完成。
適用范圍:
磁性材料:鐵脊孝氧體、釹鐵硼、鋁鎳鈷、釤鈷、塑料磁……
電動機:各種微小電機、DC電機、同步電機……
電聲業:各種喇叭、麥克風、電話機、蜂鳴器……
發電機:汽車點火、充電、轉速計、脈沖發電機……
儀表類:電流表、油量表、轉速表、電度表……
電子類:CD-R吸盤、列印機、投幣機、麻將機……
風扇類:各種軸流風扇、汽車散熱風扇、計算機CPU風扇……
金屬類:機械製造、五金工具、模具加工……
其它:腔仿指南針、冰箱門封、文具、玩具、健康用品
參考資料:搜狗網路——充磁
㈦ 怎樣增強磁鐵的磁性
增強磁鐵的磁性:
1、如果是圓形磁鐵的話,中間加一根鐵芯,可增強圓形磁鐵的磁性。
2、可採用集中磁力線的方法,在磁鐵上吸上一塊導磁鐵板,在導磁鐵板的棱姿銷角及邊上會產生更高的磁場。
3、用加磁器增加磁性。
4、提高磁粉含量。
5、加繞線圈通電增加磁性。
6、加大線經及增加電磁鐵的線圈匝數,用線圈繞上,圈數越多越好。
7、加大電流。
(7)物理加磁器怎麼用擴展閱讀:
物質的磁性現象存在一個臨界溫度,在此溫度下才會發生。對於鐵磁性和亞鐵磁性物質,此溫度被稱為居里溫度; 對於反鐵磁性物質,此溫度被稱為尼爾溫度。
有人認為磁鐵與鐵磁性物質之間的吸引作用是人類最早對磁性的認識。
從物質構成來講,物質是由分子組成的。分子又是由原子組跡斗游成的。原子由原子核和電子組成的,電子在繞原子核旋轉的同時在自轉,電子的這兩種運動都會讓物體本身產生磁性。
把磁鐵放在水裡浸泡,讓其氧化時間越久其物理特性及磁性能發生改變,直致其失去磁性能,電鍍行業工廠,產品落到電鍍池子里,都是用磁鐵,在水裡磁性發生改變,已經失去物理特性,在用己經沒有多少磁性,直致失去物理特性磁性發生變化。
在講述磁性材料的磁性來源、電磁感應、磁性器件時,我們已經提到了有些磁性材料的實際應用。實際上,磁性材料已經在傳統工業的各個方面得到了廣泛應用。
例如,如果沒有磁性材料,電氣化就成為不可能,因為發電要用到發電機、輸電要用到銷純變壓器、電力機械要用到電動機、電話機、收音機和電視機中要用到揚聲器。眾多儀器儀表都要用到磁鋼線圈結構。這些都已經在講述其它內容時說到了。
㈧ 怎樣增強磁鐵的磁力
1、如果是圓形磁鐵的話,中間加一根鐵芯,可孫激增強圓形磁鐵的磁性。
2、可採用集中磁力線的方法,在磁鐵上吸上一塊導磁鐵板,在導磁鐵板的稜角及邊上會產生更高的磁場。
3、用加磁器增加磁性。
4、提高磁粉含量。
5、加繞線圈通電增加磁性。
6、加大線經及增加電磁鐵的線圈匝數,用線圈繞上,圈數越多越好。
7、加大電流。
(8)物理加磁器怎麼用擴展閱讀:
磁鐵不是人發明的,是天然的磁鐵礦。古希臘人和中國人發現自然界中有種天然磁化的石頭磁鐵,稱其為「吸鐵石」。這種石頭可以魔術般的吸起小塊的鐵片,而且在隨意擺動後總是指向同一方向。
早期的航海者把這種磁鐵作為其最早的指南針在海上來辨別方向。最早發現及使用磁鐵的應該是中國人,也就是利用磁鐵製作「指南針」,是中國四大發明之一。
經過千百年的發展,今天磁鐵已成為我們生活中的強力材料。通過合成不同材料的合金可以達到與吸鐵石相同的效果,而且還可以提高磁力。在18世紀就出現了人造的磁鐵,但製造更強磁性材料的過程卻十分緩慢,直到20世紀20年肆凱棗代製造出鋁鎳鈷(Alnico)。
隨後,20世紀50年代製造出了鐵氧體(Ferrite),70年代製造出稀土磁鐵[Rare
Earth
magnet
包括釹鐵硼(NdFeB)和釤鈷(SmCo)]。至此,磁學科技得到了飛速發展,裂拆強磁材料也使得元件更加小型化。
參考資料來源:網路-磁鐵
參考資料來源:網路-磁力
㈨ 跪求大神 物理學 怎麼消磁
這么粗大的材料,用外部磁鐵消磁或加磁顯然不現實。
可以試試用通電線圈的方式退磁。
1、給鋼材纏繞足夠密與多的電線,可以細,但要足握返夠多,可以參考灶皮滑變壓器那種繞法,圖中的顯然差得遠;
2、通電,盡可能大的電流,如果是直流電,這時應能產生明顯隱臘的磁場,要大到以此電流控制鋼材對外顯示出的磁場方向才有效;
3、一邊逐漸減小電流,一邊不斷變換電流方向,直到電流減小到零,或者直接通以交流電,但電流逐漸減小。
我想不出現場處理的有效方式了。