Parametryzacja układów ilastych i kerogenu metodą niskopolowego NMR: mapy T₁–T₂, frakcje wody i porowatość
Rysunek. A-C Mapy T1-T2 próbki illitu i smektytu w stanie nasyconym, natywnym i wysuszonym. Czerwone linie przerywane odpowiadają T1/T2=1, D) powiększonemu fragmentowi mapy A), E) rozkładowi T2 i F) stosunkowi T1/T2 dla różnych stanów nasycenia. (W celu interpretacji odniesień do koloru w legendzie tej figury czytelnik odsyłany jest do internetowej wersji tego artykułu.)
W pracy przedstawiono wyniki parametryzacji układu porowatego o większej złożoności w stosunku do [1]. Parametryzację poprzez rozkłady rozkłady 1D T2 wraz z mapami T1-T2 i stosunkami T1/T2 wykonano dla próbek smektytu, illitu, illit-smektytu, kaolinitu, chlorytu i kerogenu. Mapy T1-T2 mierzone w trzech stanach nasycenia (natywny, nasycony i wysuszony) pozwoliły na obserwację różnych frakcji wody, takich jak woda zamknięta w przestrzeniach międzywarstwowych, wypełniająca przestrzenie porów oraz grupy hydroksylowe z sieci krystalograficznej.
Zaproponowano nowe podejście, obrazy różnicowe, do oceny rozmieszczenia wody w przestrzeniach porów oraz wartości porowatości, bezpośrednio związanych z cieczą usuniętą po wysuszeniu próbki. Wartości porowatości przykładowych próbek łupków, obliczone dla wyników różnicowych, są zgodne z porowatością uzyskaną przy zastosowaniu wartości odcięcia T2. Pokazano także zależności pomiędzy zdolnością wymiany kationowej a wartością średniej logarytmicznej T2 dla próbek w różnych stanach nasycenia. Przykładowe możliwości jakie uzyskano pokazano na poniższym rysunku
Referencje
Krzyżak A, Habina I. Low field 1H NMR characterization of mesoporous silica MCM-41 and SBA-15 filled with different amount of water. Microporous and Mesoporous Materials 2016; 231:230–239. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2016.05.032
Habina I, Radzik N, Topor T, Krzyżak A. Insight into oil and gas-shales compounds signatures in low field 1H NMR and its application in porosity evaluation. Microporous and Mesoporous Materials 2017; 252:37–49. https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2017.05.054
