Инженеры из Университета Райса положить конец давней теории об обнаружении нефти и газа, который прячется внутри наноразмерных порах сланцевых пластах.
Исследователи определили, что рис вызывает недоумение показателей ядерно-магнитного резонанса (ЯМР) инструментов не объясняется, как думал, на парамагнитных свойств пород, но исключительно к размеру пространства, ловушки нефтепродуктов.
Команда ожидает, что открытие приведет к лучшей интерпретации ЯМР журналы по нефтяной и газовой промышленности, особенно в нетрадиционных сланцевых пластах.
Авторов исследования — старшие следователи Дилип Asthagiri, Филипп Сингер, Джордж Hirasaki и Уолтер Чепмен и аспирант Арджун Valiya Parambathu всех коричневых инженерная школа кафедры химической и биомолекулярной инженерии — были в авангарде, используя атомистическое моделирование для уточнения интерпретации ЯМР-релаксации поведения.
Их статья в журнале физической химии Б опирается на предыдущие работы из этой же группы и освещает важнейшую роль молекулярной заключения по ЯМР релаксации ответ.
ЯМР релаксация является важным инструментом разрушая измерения динамики молекул в пористых материалах. ЯМР широко используется для выявления пораженных тканей в организме человека, но также используется, чтобы помочь извлечь безопасно и экономически нефти и газа, характеризующий осадочных пород, чтобы увидеть, если они содержат углеводороды.
ЯМР манипулирует ядерных магнитных моментов ядер водорода путем применения внешнего магнитного поля и измеряя время, которое требуется для моментов, чтобы «расслабиться» вернутся к равновесию. Поскольку времена релаксации различаются в зависимости от молекулы и ее окружения, информации, собранной методом ЯМР, в частности, времена релаксации, известный как T1 и T2, могут помочь определить, является ли молекула газа, нефти или воды и размер пор, которые их содержат.
Загадка в поле был объяснить большим Т1/Т2 соотношение легкие углеводороды содержатся в таких нанопористых материалов в качестве керогена или битума (или асфальта) и механизмом ЯМР релаксации поверхности, феномен, который возникает, когда ранее свободные молекулы прилегают к поверхностям, которые ограничивают их.
В частности, отмечают исследователи, соотношение Т1/Т2 углеводородов керогеном будет обнаружено значительно больше, чем соотношение Т1/Т2 воды в глинах. Хотя этот контраст в Т1/Т2 имеет потенциал для прогнозирования запасов углеводородов в нетрадиционных сланцевых формаций, основной механизм, за ним оставался неуловимым.
Общепринятое объяснение большое отношение Т1/Т2 в керогена вызывается физике парамагнетизма, которые диктуют, как материалы реагируют на магнитные поля.
Через крупномасштабное моделирование атомистических по Valiya Parambathu, Чапман и Asthagiri и экспериментов певица и Hirasaki, команда Райса показали, что объяснение не является правильным.
В исследовании, команда вместо этого показали, что большое отношение Т1/Т2 возникает как следствие ограничение углеводородов в ограниченном пространстве.
«В физическом выражении, в условиях сильного конфайнмента, времена корреляции молекулярных движений сделать больше», — сказал Asthagiri.
«Эти более длительного времени корреляции результате в быстрее ЯМР релаксации-это короткий T1 и T2 времена», — добавила певица. «Этот эффект более выражен для Т2, чем для Т1, что приводит к большим соотношением Т1/Т2.»
Чапман отметила команда также заинтересована в изучении идеи, представленные в статье в контексте медицинских МРТ.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!