자기 공명 영상법에서 Agarose 표준 물질을 사용한 유체 포화도의 계산

Estimation of Fluid Saturations Using Agarose Standard in NMR Imaging

Gel 표준 물질의 핵자기 공명적 완화 성질들이 다공성 매체내 유체의 핵자기 공명적 완화 성질들과 잘 부합될 수 있기 때문에, agarose gel은 다공성 매체내 유체의 성질을 측정하기 위한 표준 물질로 사용될 수 있다. 다공성 매체의 세공도(porosity)와 포화도(saturation)를 결정하기 위한 표준물질의 사용을 논의하였고, gel의 핵자기 공명적 성질에 대한 필요조건들도 제시하였다. 2.0 Tesla에서 측정된 agarose gel의 완화시간은 agarose 농도와 상자기성 불순물의 ($CuSO_4$) 농도 함수로 표시하였고, agarose gel 조성과 완화시간 사이의 실험적 결과를 나타내었다. 세공도 분포에 대한 평균값은 17.7%이고, 이 값은 중량 분석법에 의해 계산된 값과 잘 일치한다. 끝으로, agarose gel을 표준 물질로 사용한 비혼화성 2상 유체실험을 수행하였다. 포화 profile들은 균일한 다공성 매체내에서 일차원 치환실험을 했을 때 계산된 결과와 잘 일치하고 있다.

Agarose gels can be used as reference standards for the measurement of fluid properties in porous media because the relaxation properties of the gel reference standard and those of the fluid in porous media can be closely matched. The use of reference standard to determine porosity and saturation is discussed and the requirements for gel NMR properties given. The relaxtion times of agarose gels measured at 2.0 Tesla are illustrated as a function of agarose and paramagnetic impurity ($CuSO_4$) concentrations. This work shows an empirical result between agarose gel composition and gel relaxtion times. The average value for the porosity distribution is 17.7%, which compares well with the value calculated with the gravimetric analysis. Finally, two phase immiscible displacement using agarose gels as a reference standard was performed. The saturation profiles appear to be consistent with what one might calculate for a one-dimensional displacement in a uniform porous media.