RMN du deutérium sur des suspensions. Application à une boue de forage. Etude en température et en fréquence d'une argile à grands feuillets Deuterium Nmr on Suspensions Applied to Drilling Mud. a Temperature and Frequency Study of Large Stratum Shale

Abstract

La mesure du temps de relaxation transversal T1 en fonction de la concentration permet de déterminer la surface hydrophile mouillée d'une suspension, à condition de connaître le T1 de surface. De même, la mesure de T1 en fonction du temps permet de déterminer les variations de surface lors d'une réaction lente telle que la prise d'une boue de forage, simulée par un mélange bentonite/ciment/eau lourde. L'avantage d'utiliser la résonance du deutérium est que sa relaxation dépend peu de la présence d'impuretés paramagnétiques ou de l'existence de mouvements moléculaires dans des espaces confinés, comme il est montré sur une argile à grands feuillets, la montmorillonite. Celle-ci est étudiée en fonction de la température, ce qui permet de mesurer, sans modifier la suspension, le T1 de surface. Measuring transverse T1 relaxation times as a function of concentration provides a determination of the hydrophilic surface, wetted with a suspension, as long as the surface relaxation T1 is known. Likewise, measuring T1 over time provides a determination of the surface variations during a slow reaction such as when drilling mud sets, which is simulated by a mixture of bentonite, cement and heavy water. Deuterium resonance measurements have the advantage that the relaxation depends little on the presence of paramagnetic impurities or molecular motion in a confined space, which has been demonstrated using a large stratum shale, montmorillonite. This shale has been studied as a function of temperature, which makes it possible to measure the surface relaxation T1 without modifying the suspension.