瑞昌明盛訊 4月19日，在第十七屆中國科學(xué)儀器發(fā)展年會(huì)（ACCSI2024）上，低場核磁共振技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用論壇在蘇州獅山國際會(huì)議中心隆重舉行。本次論壇的主辦方為蘇州紐邁分析儀器股份有限公司、中國儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)核磁共振儀器專家組、瑞昌明盛。論壇匯聚了來自各地的專家學(xué)者，共同探討低場核磁共振技術(shù)在各領(lǐng)域的最新研究成果和應(yīng)用前景。其中，多位業(yè)界學(xué)者發(fā)表了精彩的演講，分享了他們?cè)诟髯灶I(lǐng)域的科研成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
主持人：燕軍博士（蘇州紐邁分析博士后工作站站長/蘇州泰紐測(cè)試服務(wù)有限公司總經(jīng)理）
蘇州紐邁分析儀器股份有限公司總經(jīng)理 李向紅
姚葉鋒（華東師范大學(xué)上海市磁共振重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任/研究員）
報(bào)告題目：低場核磁共振技術(shù)在高分子材料研究中的一些應(yīng)用
姚葉峰研究員分享到，低場核磁雖然場強(qiáng)低，但是能力不低，可以做很多高場核磁做不了的事情。第一，可研究高分子材料非晶/結(jié)晶界面的精細(xì)相的結(jié)構(gòu)變化，可以通過自旋擴(kuò)散過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)固體聚乙烯中非晶/結(jié)晶界面相信號(hào)的選擇性觀測(cè)。第二，還可以通過1H NMR區(qū)分出與無機(jī)材料有不同相互作用的材料。第三，低場核磁還可以觀測(cè)高分子交聯(lián)密度。高分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)缺乏有效觀測(cè)手段，相對(duì)于流變技術(shù)，通過1H CPMG研究高分子纏結(jié)和交聯(lián)。變回波1H CPMG序列克服傳統(tǒng)CPMG的缺點(diǎn)。第四，1H DQ NMR可觀測(cè)高分子纏結(jié)。姚博士指出，核磁共振技術(shù)在高分子結(jié)構(gòu)分析和檢測(cè)方面能發(fā)揮重要作用，還有更多應(yīng)用有待開發(fā)，而且，低場核磁共振的發(fā)展方向應(yīng)該是以特定應(yīng)用為導(dǎo)向：便攜、易用、靈敏。
朱峰（中國石化石油勘探開發(fā)研究院無錫石油地質(zhì)研究所副主任/助理研究員）
報(bào)告題目：低場核磁共振技術(shù)在非常規(guī)油氣儲(chǔ)層評(píng)價(jià)中的應(yīng)用研究
朱峰博士闡述了低場核磁共振技術(shù)在非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)中的重要作用，尤其是在提高采收率、降低開采成本等方面的優(yōu)勢(shì)。
朱博士表示，針對(duì)實(shí)驗(yàn)室泥頁巖二維核磁共振定量分析，優(yōu)選譜圖劃分方案，對(duì)泥頁巖中油、水同時(shí)實(shí)現(xiàn)快速無損定量評(píng)價(jià)，應(yīng)用在四川盆地侏羅系等頁巖含油性評(píng)價(jià)中，和現(xiàn)有油、水定量方法結(jié)果具有較好的可對(duì)比性。應(yīng)用超臨界二氧化碳驅(qū)替與NMR組合的實(shí)驗(yàn)方法評(píng)價(jià)頁巖油可動(dòng)性，并結(jié)合地化參數(shù)初步建立了相關(guān)可動(dòng)性評(píng)價(jià)指標(biāo)。
張通博士（安徽理工大學(xué)副教授）
報(bào)告題目：考慮原位應(yīng)力對(duì)油飽和煤中動(dòng)態(tài)孔隙-裂縫演變和多相滲流影響的實(shí)驗(yàn)研究
張通博士分享到，煤層氣的產(chǎn)出涉及氣體在多尺度孔裂隙結(jié)構(gòu)裂隙中的解吸、傳輸和遷移，以及氣/液兩相流體與孔裂隙結(jié)構(gòu)相互作用等影響。在這項(xiàng)研究中，基于自行開發(fā)的LF-NMR三軸加載系統(tǒng)，對(duì)飽油煤中的孔隙-裂隙演變和氣-液流動(dòng)進(jìn)行了定量研究。通過橫向弛豫譜（T 2）和核磁共振成像（NMRI）分析了應(yīng)力擾動(dòng)下的動(dòng)態(tài)裂隙孔隙發(fā)育和氣-液兩相流體遷移與分布特征。這些發(fā)現(xiàn)為煤層氣排水領(lǐng)域的模型開發(fā)和工程實(shí)踐提供了基本參考。
徐吉釗博士（中國礦業(yè)大學(xué)副教授）
報(bào)告題目：低場核磁共振技術(shù)在煤礦領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展
現(xiàn)有煤體孔隙表征手段有壓汞法、N2/CO2吸附法、SEM、CT掃描和核磁共振NMR等，在可重復(fù)性、樣本尺寸、測(cè)孔范圍、測(cè)試精度和測(cè)試時(shí)間等方面各有特點(diǎn)。NMR更好地適用于較大尺寸試樣的孔隙表征，且具有測(cè)試速度快、精度高、定量無損的優(yōu)勢(shì)。弛豫信號(hào)與H質(zhì)子含量的定量關(guān)系可反映巖石孔隙度、滲透率和潤濕性等
徐博士還分享了七個(gè)測(cè)試案例，比如，甲烷吸附及注氣置換吸附：低場核磁共振技術(shù)可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)甲烷在煤樣中的運(yùn)移和分布，相較于傳統(tǒng)體積法，對(duì)甲烷吸附/解吸的測(cè)試更加精細(xì)。受儀器測(cè)試精度影響，部分弛豫時(shí)間<0.1ms的吸附甲烷不被檢測(cè)到;煤中的原始水分信號(hào)會(huì)對(duì)測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生干擾;當(dāng)甲烷信號(hào)量較少時(shí)，核磁成像精度受限。
徐博士還列舉了一些應(yīng)用展望：
（1）二維核磁共振在流體識(shí)別方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，通過二維核磁共振提升對(duì)含瓦斯、水煤的流體識(shí)別。利用大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)的核磁數(shù)據(jù)深度分析是測(cè)井領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，值得在煤物性表征方面推廣，提高數(shù)據(jù)的精確度和分析效率。
（2）目前大多數(shù)的核磁測(cè)試都是常溫常壓條件，煤樣不受載，與深部煤層的高溫高壓環(huán)境相差較遠(yuǎn)，測(cè)試結(jié)果必然存在較大誤差;對(duì)低場核磁共振分析儀配套溫壓加載、流體注入裝置和電磁兼容設(shè)計(jì)，通過實(shí)時(shí)測(cè)試與成像動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)煤樣在三軸應(yīng)力、高溫條件下致裂損傷過程的孔隙結(jié)構(gòu)演化，實(shí)現(xiàn)煤體內(nèi)部流體運(yùn)移可視化。
（3）煤礦井下有大量的鉆孔，取鉆屑簡單方便，利用鉆屑和煤心T?譜的相似性，取合適粒徑的鉆屑在煤礦現(xiàn)場進(jìn)行快速測(cè)試，可以獲取大量豐富的煤層物理性質(zhì)信息。
（4）開發(fā)微型核磁共振分析儀，在煤礦井下對(duì)鉆屑進(jìn)行快速測(cè)試分析，甚至在煤層鉆孔中實(shí)時(shí)采集水或者瓦斯分布信息。
趙新禮博士（常州大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院講師）
報(bào)告題目：基于分層核磁技術(shù)的多孔介質(zhì)精細(xì)化表征及重構(gòu)建模方法研究
趙博士介紹到，核磁測(cè)試技術(shù)能夠快速高效地實(shí)現(xiàn)對(duì)多孔介質(zhì)儲(chǔ)集和滲流特性信息的捕捉，其中SE-SPI(Spin-Echo SPI)序列將巖心劃分為多層，并通過編碼方式獲取各層的T2分布譜。
趙博士利用spatially resolved T2 distributions measurement，結(jié)合分形統(tǒng)計(jì)模型，提出了一種新的用于重構(gòu)多孔介質(zhì)的精細(xì)化表征建模方法。
通過REV-LBM對(duì)重構(gòu)的精細(xì)化多孔介質(zhì)模型進(jìn)行了相關(guān)的流動(dòng)模擬，模擬結(jié)果證明了這一新方法生成的多孔介質(zhì)模型能夠在較小的誤差范圍內(nèi)復(fù)現(xiàn)出原始樣品的宏觀儲(chǔ)集和滲流參數(shù)，這一誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有數(shù)字巖心技術(shù)重構(gòu)模型所產(chǎn)生的誤差。
新的多孔介質(zhì)精細(xì)化表征及重構(gòu)建模方法大大縮短了現(xiàn)有多孔介質(zhì)重構(gòu)方法(圖像分析及數(shù)字巖心)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試周期，降低了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)成本。此外，由于新方法依托于核磁測(cè)試技術(shù)，因而操作簡便，易于實(shí)現(xiàn)，具有廣闊的發(fā)展前景。
吳飛（蘇州紐邁分析儀器研發(fā)經(jīng)理）
報(bào)告題目：多孔介質(zhì)核磁共振巖石物理技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
最后，吳飛博士作為企業(yè)代表，在會(huì)上詳細(xì)梳理了NMR測(cè)井儀器發(fā)展時(shí)間線。從他的分享中可以看到，2001年，核磁鉆井儀就已經(jīng)出現(xiàn)，2008年，紐邁科技開始商業(yè)化推廣國產(chǎn)MicroMR系列NMR巖心分析儀，2017年，紐邁科技新一代NMR巖心分析儀開始商業(yè)化銷售。
此次論壇的成功舉辦，不僅促進(jìn)了學(xué)術(shù)交流，也為低場核磁共振技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。線上線下與會(huì)者紛紛提問，顯示對(duì)低場核磁共振技術(shù)及其應(yīng)用場景和前景的濃厚興趣，此次論壇將深化產(chǎn)學(xué)研合作，促進(jìn)低場核磁共振技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。我們相信，在不久的將來，這一技術(shù)將在更多領(lǐng)域展現(xiàn)其獨(dú)特魅力，在各個(gè)領(lǐng)域給科研和應(yīng)用者帶來更多驚喜和福祉。
論壇主辦方蘇州紐邁分析儀器股份有限公司簡介：
紐邁成立于2003年，專注于“低場核磁共振”技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用推廣，具備強(qiáng)大的自主研發(fā)能力、卓越的生產(chǎn)服務(wù)水平和完備成熟的運(yùn)營體系，是國家高新技術(shù)企業(yè)。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，紐邁分析獨(dú)立自主開發(fā)的多款低場核磁共振儀器打破了國外進(jìn)口設(shè)備的壟斷，已成功的應(yīng)用于能源巖土、食品農(nóng)業(yè)、生命科學(xué)、材料與教學(xué)等領(lǐng)域，獲得業(yè)界的一致認(rèn)可，取得多項(xiàng)國家獎(jiǎng)項(xiàng)和資質(zhì)認(rèn)證。
據(jù)悉，低場核磁共振技術(shù)，目前真正投入巨資來展開研發(fā)的，不是布魯克，也不是牛津，而是紐邁科技。紐邁公司產(chǎn)品在與強(qiáng)大有力的對(duì)手競爭的時(shí)候，主要依靠性價(jià)比來獲取競爭優(yōu)勢(shì)，根據(jù)用戶需求定制產(chǎn)品，能夠及時(shí)提供原廠級(jí)的現(xiàn)場快速維修，并人性化地提供用戶應(yīng)用培訓(xùn)服務(wù)，與進(jìn)口儀器價(jià)格差異不大的同類型儀器，通過多提供用戶一些分析測(cè)試應(yīng)用功能，增強(qiáng)儀器的功能，由此提高性價(jià)比以獲取競爭優(yōu)勢(shì)；目前紐邁的愿景是成為低場核磁共振領(lǐng)域全球領(lǐng)先的品牌。
