结论与展望
目前,NMRC已被广泛应用于介孔二氧化硅、生物细胞、木材等材料,而本研究表明,其在页岩等岩石的孔隙结构表征方面也有广阔的应用前景。相较于传统的测孔方法,NMRC在纳米介质孔隙研究方面的优点如下:
(1)能较好的表征4-1400nm范围内的孔隙;
(2)利用核磁共振技术对孔内信息进行直接获取,减小了对孔隙结构的破坏,测试更加直接、快速;
(3)通过改变样品形态以及利用流体的毛细、扩散等作用,NMRC可获得闭孔信息。 同时,部分学者通过理论分析认为不同变温方式获得的融化、凝固过程的温度变化△Tm和△Tf及其比值△Tm/△Tf与孔隙的几何形状(比表面积)相关,球状、圆柱状、狭缝状孔隙的△Tm/△Tf比值分别约为2/3、1/2和0,相关结论已得到部分实验的证实,若能继续研究融化-凝固曲线特征,建立几何形态评价方法,可加深对复杂介质孔隙形态的认识。
该方法也存在一定限制:
(1)由于页岩孔隙的孔隙度、孔径通常比常规储层小,且可能含有顺磁性物质,使得NMR实验结果信噪比低、弛豫时间短、会一定程度影响测试精度;
(2)NMRC实验参数的选取会直接影响分析结果的可靠性,如回波时间、液体选取、参数设定等;
(3)纳米孔隙会对流体的热力学性质产生不容忽视的尺度效应,特别是孔径小于10nm的材料,需要对理论模型进行改进与补充。 综上所述,NMRC极大地丰富了孔隙结构的表征方法,在页岩介质研究领域有较强的应用价值。若将NMRC与其他核磁技术(核磁光谱法、核磁成像技术)相结合,则可深入研究孔隙的非均一性、连通性、交界面的相互作用等特性,得到更全面、综合的孔隙结构分析结果。
参考文献:张倩,董艳辉,童少青,李晓,王礼恒.核磁共振冷冻测孔法及其在页岩纳米孔隙表征的应用[J].科学通报,2016,61(21):2387-2394.