煤矿相关李胜院长辽宁工程技术(1)

1、史 美 林MesoMR23-060H-I在煤矿研究上的应用在煤矿研究上的应用目录 孔隙结构可动性油气水区分1、煤矿相关研究应用综述 孔隙结构可动性油气水区分常规物性（孔隙度、孔隙结构、渗流特性、流体饱和度）研究；不同煤矿储层特性研究与综合评价，合理开采；不同应力条件下岩石结构变化而引起的稳定性变化研究；流体、气体单相存在与多相存在时的系列研究（如煤的润湿性研究、注水抑制瓦斯突出、流体对岩层结构稳定性影响等）；煤层气的吸附状态、吸附解吸机理与开采（煤阶、组成、温度、压力等因素）；煤层气的驱替研究；水分对煤燃烧影响分析；裂缝形成机理可视化研究等。1、煤矿相关研究应用综述2 2、核磁共振原理、核磁共

2、振原理原子核原子核（通常是（通常是氢氢原子核）原子核）静磁场静磁场射频磁场射频磁场共振：共振：发生能级跃迁发生能级跃迁能量吸收与释放能量吸收与释放外加磁场外加磁场B0信号来源：含氢物质，比如水、油、乙醇等；检测基础：磁体产生的静磁场以及激发的射频场核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）核磁原理氢原子核1H如：H2O 、 CxHy+排布杂乱无章沿B0方向定向排布MB0单位体积内原子核磁矩的矢量和定义为宏观磁化强度矢量 M (macroscopic magnetization.其方向与外磁场方向相同H质子被等效成一个小磁针施加射频场B1置于静磁场MzzxB1-yw

3、o原子核吸收能量VST2212 = relaxation rate constant.核磁测试原理核磁测试原理R2122T3、仪器介绍实现磁体横向，纵向可选，满足进样方向要求；维护费用小，中心磁场发散度小，对周围环境影响较小；无需准备特殊的MRI屏蔽室，小巧实用，后续维护费用低；可集成低温高压系统、高温高压系统，模拟多种环境条件；自动寻优参数，三步完成成像；图像处理软件实现图像降噪、伪彩、数据提取、三维重建等。1磁体类型：永磁体2主频率：23MHz3磁场强度：0.520.05T4探头线圈直径：60mm5有效样品检测范围：60mm球体MesoMR23-060H-I性能特点性能特点应用案例1-常规

4、测试 原样弛豫谱 饱水样弛豫谱 饱锰样弛豫谱孔隙度：15.20%束缚流体饱和度：45.85%自由流体饱和度：54.15%含油饱和度：12.50%含水饱和度：57.30%应用案例2-煤的润湿性分析图1 不同煤阶样品滴入水 48 h 后的 T2 谱图 图2 两种润湿状态下水在煤粉中分布图 图3 煤样中自由水和颗粒间水峰 T2g 值随时间变化图 图4 48 h 后润湿角与 T 2g 关系图应用案例3-煤层气吸附量测试实验装置的示意图不同压力下甲烷的核磁共振测量结果振幅和甲烷浓度之间有明显的线性关系应用案例3-煤层气吸附量测试应用案例3-煤层气吸附量测试样品S1和S2的甲烷弛豫谱甲烷吸附压力与幅度的关

5、系应用案例3-煤层气吸附量测试吸附过程可以实时检测给定压力的吸附平衡时间应用案例3-煤层气吸附量测试应用案例4-驱替实验核磁共振驱替应用实验：核磁共振驱替应用实验：气驱水实验-磁共振成像与分析；水驱油实验-磁共振成像与分析；油驱水实验-磁共振成像与分析；驱替相关具体应用解决方案：驱替相关具体应用解决方案：1、提高采收率研究中优势通道分析，探索驱替条件，最佳驱替物质；2、CO2的捕集封存与驱替结合，成本低，环保；3、不同驱替条件下岩石孔隙变化特征，裂缝形成机理、破坏机理分析；4、核磁共振成像技术提供全过程可视化研究，多角度成像分析、对比等。应用案例4-驱替实验真实岩心水驱油过程矢状面成像图真实岩

6、心水驱油过程矢状面成像图 氦气驱替实验的氦气驱替实验的T2特征特征He VS CO2非吸附性气体强吸附性气体二氧化碳驱替实验的二氧化碳驱替实验的T2谱特征谱特征 氦气对于煤的润湿性没有影响，在相同压力条件下，气体的吸附性能是改造煤润湿性的重要因素。煤粉中气体竞争性吸附对比煤粉中气体竞争性吸附对比应用案例4-驱替实验应用案例4-驱替实验应用案例4-驱替实验上海大学上海大学 清华大学清华大学 夹持器剖面示意图夹持器剖面示意图轴向液/气压入口轴向液/气压出口围向液/气压入口围向液/气压出口应用案例5-煤芯裂缝成像煤芯裂缝成像（依次为：冠状面前，中，后；横断面下，中，上）技术展望：技术展望：1、实现场

7、强、功能等可选的多功能一体化；2、将顺磁、逆磁性物质的干扰加以利用； 3、专业后处理软件；4、测试时间、测试精度、测试范围优化等；5、与其他行业装置结合改进实验装置，实现在线检测等。公司现有部分客户西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室中联煤层气国家工程研究中心中南大学国家农业信息化工程技术研究中心中海油田服务股份有限公司等.国内中国农业科学院油料作物研究所农业部油料作物遗传改良重点开放实验室中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源与化学院重点实验室中国矿业大学（徐州）煤炭资源与安全开采国家重点实验室南京农业大学食品院肉品加工与质量控制教育部重点实验室西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室北京化工大学新型高分子材料制备与加工重点实验室国际台湾中原大学美国通用电气（GE）全球研究中心中国研发中心新加坡南洋理工大学俄罗斯冻土研究所等.纽迈现合作国家重点实验室及部分国际用户名单合作发表论文128篇研究学术成果研究学术成果纽迈电子科技有限公司专注于低场核磁共振检测技术开发、设备制造、应用解决方案及服务，在生命科学、农业、食品、高分子材料、地质安全、工业方面的应用率先进行突破，产品和服务已经在全国的高校、科研院所、