核磁共振测井技术在地下水勘察中的应用

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探查地下水的新方法_地面核磁共振找水方法的应用研究

探查地下水的新方法地面核磁共振找水方法的应用研究邓靖武1,潘玉玲2,熊玉珍1(1 中国地质大学地球物理与信息技术学院,北京 100083;2 中国地质大学地球物理与空间信息学院,湖北武汉 430074)摘要:地面核磁共振方法是应用地球物理中新发展起来的一种直接找水方法,它利用水中的氢核在一定频率的外场作用下产生核磁共振现象实现对地下水的探测。

对测量所得的N MR 信号进行分析处理,可以确定地层的含水量、厚度和深度以及平均孔隙度。

由于N M R 信号微弱、信噪比低,因此所获资料需要进行综合解释和联合反演以提高反演解释的可靠性。

以中国地质大学核磁共振科研组在西北某油田的找水工作和国外学者相关的研究成果为例,证实了这一研究方法的可靠性。

关键词:核磁共振技术;N M R 信号;地下水;联合反演中图分类号:P335 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2004)01-0121-06收稿日期:2003-09-29;改回日期:2003-11-24;责任编辑:孙义梅。

基金项目:国土资源大调查项目(200120120073)。

作者简介:邓靖武,男,博士研究生,1977年出生,地球探测与信息技术专业,现主要从事电磁法勘探的研究工作。

0 引言地面核磁共振(SNM R)找水方法是近年发展起来的新的应用地球物理方法。

此方法是前苏联在20世纪80年代初最早研究成功的,并研制出第一代核磁共振层析找水仪(Hydroscope ),用于地下水的探测试验和应用,达到了世界领先水平[1~3]。

自1996年地面核磁共振仪器投入生产以来,SNM R 方法在多个国家和地区得到了广泛应用,并取得了丰硕的成果。

但是,由于NM R 找水仪的接收灵敏度高(nV 级),SNM R 方法容易受到电磁噪声的干扰,导致信噪比低,因此在SNM R 方法资料反演解释中需要注重多参数联合反演,以提高以物探方法找水的可靠性。

1 SNM R 找水方法的基本原理SNMR 方法是目前唯一直接探测地下水的地球物理新方法。

核磁共振在水源热泵地下水源确定中的应用

ｔｅｄｓｇｆｗａｅ—ｏｒｅｈａｕｐｓｔｍ，ｎｈｏａｉｎｏｔｋｌａｄｉｖｒｅｌｉｘｄａｃｒｉｇｔｈｈｅｉｎｏｔｒｓｕｃｅｔｍｙｓｅａｄｔｅｌｃｔｏｆｉａｅｗｅｌｎｎｅｔｄｗｅｌｓｆｅｃｏｄｎｏｔｅｐｎｉ
的，需要打井和做抽水试验或水文测井才能确定，属于间接找水。采用核磁共振（ｕｌｒＭａｅｃＮｃａｅｇｔｎｉ
１地面核磁共振找水的原理
核磁共振技术已在医学、场测量、地磁石油测井、物质结构研究等领域得到了应用，该技术找水是核用
Ｒｓｎｎｅ简写为Ｎｅｏａｃ，ＭＲ）找水仪也可勘测、析获得分
水文地质参数，且方便、快捷、经济、出错率低。该方法
无需钻井，是一种无损监测，不仅能确定地下是否存
磁共振技术应用的新领域。地面核磁共振找水方法义
收稿日期，１７～，本科，助教；贵州省贵阳市白云大道２７４号贵州科技工程职业学院实训中一（５ｏ８Ｌ５ｏｏ），Ｅｍａ：ｕｉ・ｉｙｍｅｍ＠２ｃ．ｒｌ１ｎｃｎｏ
我国现行的物探方法找水是通过勘查含水层的
践，特别是在一些前人认为无水或常规找水难以成功
的地方取得了显著的效果ｒＩｌ。因此，如果将核磁共振技术应用到水源热泵系统中可以为设计水源热泵提供可靠的地下水文资料。
构造和层位并结合水文地质条件来评价或定位井位

测井技术在地下水资源评价中的应用

测井技术在地下水资源评价中的应用地下水是重要的自然资源之一，早期地下水的开采主要依赖于传统的勘探方式和经验判断，这种方法存在错漏和不确定性。

而测井技术的出现，为地下水资源的勘探和评价提供了更多的方法和手段。

本文将从测井技术的基本概念、原理及其在地下水资源评价中的应用等多个方面论述。

一、测井技术的基本概念测井技术，英文名为Logging，是指利用测井仪器（Logging Tool）通过测定自然地下电磁场、重力场、声波和核辐射等物理现象，实现对地层的探测和识别。

测井仪器一般由两大部分组成，即信号发射源和信号接收器。

其中，信号发射源是指将电磁波、声波等物理信号发射至地下，而信号接收器则是指接收地下反射的信号，并将其转换成数字信号再传输至测井数据处理系统。

二、测井技术的原理1. 电测井原理电测井是测井技术中的一种重要方式，其基本原理是根据地层中电导率和介电常数的变化来推断地层结构。

在电测井工作时，测井仪器将电磁波信号发射入地下，然后接收地下反射的信号，进而根据反射信号的幅度、相位和频率等指标来确定地层特征。

2. 核磁共振测井原理核磁共振测井是测井技术中应用较为广泛的一种方法，其原理是利用地下物质的核磁共振信号来探测地层中的信息。

根据地下物质的不同成分和分布，核磁共振信号的强度和频率也会发生变化，从而实现地层结构和物性的测量。

3. 声波测井原理声波测井是测井技术中一种常用的方法，其原理是通过发射声波信号方式来测量地层的声波传播速度、压缩波和剪切波等信息。

从而推断地层的物性和结构。

三、测井技术在地下水资源评价中的应用测井技术在地下水资源勘查和评价中的应用十分广泛。

其主要应用的领域包括：1. 地下水资源类型和分布利用测井技术可以测量地下水位、水压和水温等传感器数据，从而探测不同类型的地下水资源分布和含水层的物性参数。

2. 地层结构和岩性分析测井技术可以通过分析地下岩石的密度、声波速度和抗压强度等参数，推断地层结构和岩性特征，从而进一步判断岩石类型和水文地质条件。

核磁共振地下水探测技术在水源勘察及确定地下咸淡水界面中的应用与研究

作。Ｅｉｍｓｈｐ２．ｎ。ｍａ：ｋｚｙ＠１６ｃｌｏ
第１期
赵平：磁振下探技在源察确地成水！皇兰窒义等核共地水测术水勘及定下淡
果可靠，中测点ｗｙａ一２的信噪比最高，到其ｕｕｎ２达
第３卷第１４期
垦Ｑ
地质调查与研究
ＳＲＥＮＤＲＳＡＣＵＶＹＡＥＥＲＨ
Ｍａ．ｒ２０１ｌ
核磁共振地下水探测技术在水源勘察及确定
地下成淡水界面中的应用与研究
赵义平，汪馨竹，王文婷
（水利部牧区水利科学研究所，和浩特００２）呼１００
探测。
应用核磁共振技术的唯一条件是所研究物质的原子核具有非零磁矩。核磁共振是一种量子效应，即具有核子顺磁性的物质选择性地吸收电磁能量。
水量、隙度及渗透率等信息。核磁共振信号幅度孔
直接反映地下水含水量的大小，一种直接的找水是
加一交变磁场脉冲，当交变磁场的频率等于质子在磁场中进动的拉摩尔频率，脉冲的宽度ｔ与交变磁场
振幅２Ｂ的乘积有以下关系：
收稿日期：０００ — ７２１— ２１
陷盆地，在漫长的地质过程中，一直为湖水所占据。这种自然地质条件控制着地下水的形成和分布，使
摘要：地面核磁共振找水技术是目前世界上唯一的直接找水方法。笔者通过该技术在内蒙古五原县乡镇安全饮水工程水源勘察中的应用，如何确定地下咸淡水界面开展了研究工作。通过所获得的解译成果与钻孔资料的对对

核磁共振测井技术及应用

核磁共振测井影响因素及适用性
核磁共振测井对井眼和泥浆有较高的要求，因为高矿化度泥浆和大井眼都会造成信噪比降低，同时由于核磁探测深度较浅（20cm），泥浆侵入较深会对核磁共振判别流体性质造成影响。
目录
1. 核磁共振测井基本原理 2. 核磁共振测井仪器介绍 3. 核磁共振测井资料处理 4. 核磁共振测井资料应用
核磁共振测井技术及应用
胜利测井公司资料解释研究中心 2011.05
目录
1. 核磁共振测井基本原理 2. 核磁共振测井仪器介绍 3. 核磁共振测井资料处理 4. 核磁共振测井资料应用
核磁共振测井基本原理
1、核磁共振测量的物理基础
核磁共振（NMR）指的是原子核对磁场的响应。即若在与稳定磁场垂直方向上加一射频磁场，当交变磁场的频率与氢核的核磁共振频率相同时，处于低能位的氢核将吸收能量，转变为高能态的核，这一现象即称之为核磁共振。
当射频脉冲作用停止后，磁化矢量通过自由进动向B0方向恢复，使原子核从高能态的非平衡状态，向低能态的平衡状态恢复。这种高能态的核不经过辐射而转变为低能态的过程叫弛豫。
核磁共振测井基本原理
2、核磁弛豫
纵向弛豫（T1）：磁化矢量在Z方向的纵向分量往初始宏观磁化强度M0的数值恢复过程。它与孔隙度的大小、孔隙直径的大小、孔隙中流体的性质、以及地层的岩性等因素有关。横向弛豫（T2）：磁化矢量在X-Y平面的横向分量往数值为零的初始状态恢复的过程。它与地层孔隙度的大小、孔隙直径的大小、孔隙中流体的性质、岩性、以及采集参数（如TE和磁场的梯度）等因素有关。
核磁共振测井解释成果图
流体分析（MRIAN）成果图第一道：自然电位SP，单位mV；
自然伽马GR，单位API；核磁区间孔隙度T2-Porosity；井径CAL，单位in。第二道：核磁渗透率MPERM，单位mD；。第三道：标准T2分布；第四道：流体分析道，包括：烃体积，自由水体积，毛管束缚水体积，有效含水饱和度，束缚流体体积，有效含水孔隙度，核磁共振有效孔隙度，总孔隙度。

核磁共振技术在土壤水研究中的应用

核磁共振技术在土壤水研究中的应用1.引言1.1 概述概述部分的内容可以写作如下：引言部分将介绍核磁共振技术在土壤水研究中的应用。

土壤作为地球上最重要的自然资源之一，对于维持生态平衡和支持农业生产至关重要。

而土壤中的水分含量是土壤的重要属性之一，它直接关系到土壤的物理性质、化学性质以及生物活性。

传统上，土壤中的水分含量被测量的方法主要依赖于实地采样和实验室分析的方式。

这种方法不仅耗费时间，且破坏了土壤的原始状态。

针对这一问题，核磁共振技术在土壤水研究中崭露头角，并显示出其独特的优势。

核磁共振技术是一种基于原子核自旋共振现象的物理分析方法，广泛应用于物质结构的研究。

它通过利用核磁共振现象以及水分子的特定特性，可以非侵入性地、准确地对土壤中的水分含量进行定量测量。

在土壤水研究中，核磁共振技术不仅可以提供土壤水分含量的定量信息，还可以探测土壤中水分的分布与运动状态。

这使得研究人员能够深入了解土壤水分的动态变化过程、水分运移规律以及土壤-水分-植物系统之间的相互作用机制。

此外，核磁共振技术还可以结合其他地球物理手段，如电磁感应、声波测井等，对土壤水分进行深度探测，实现对土壤水分的三维可视化研究。

本文将重点介绍核磁共振技术的原理和基本概念，并深入探讨其在土壤水研究中的应用。

通过对已有研究成果的综述和评估，我们将阐述核磁共振技术在土壤水研究中的优势、可能的发展方向和应用前景。

通过对核磁共振技术在土壤水研究中的应用进行深入研究，我们有望为土壤水资源的科学管理和可持续利用提供有效的技术支撑。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行探讨核磁共振技术在土壤水研究中的应用。

首先，在引言章节中，将对整篇文章的概述进行介绍，包括核磁共振技术以及其在土壤水研究中的应用背景和重要性。

接下来，文章的正文将分为两个部分展开。

第一个部分是2.1 核磁共振技术的原理和基本概念。

在这一部分，将详细介绍核磁共振技术的基本原理，包括核磁共振现象的发现和解释、核磁共振谱图的构成以及核磁共振信号的获取和处理方法。

核磁共振成像(MREX)测井仪及其应用

文献标识码：Ｂ
文章编号：０４９３（０７０．０４０１０－１４２０）１０５－５
０引言
核磁共振成像测井技术的发展为储层物性分析和
流体识别提供了有力的手段。核磁共振成像测井发展
２工作测量模式及特点
２１仪器工作测量模式．
产的核磁共振成像测井仪进行了分析对比；结合该仪器在河南油田的使用情况，文章重点描述了核磁共振成像（ＥＭＲＸ）
测井资料的解释和处理方法。
关键词：磁共振；成像测井；工作原理；术性能指标；用实例核技应
中图法分类号：Ｐ３．６１８
集和测量参数上与ＦＯＬ略有差别，Ｅ＋Ｉ以保证测量信息包含有更多的气体信息，利用这种测量模式可以得
到储层中气、、三种流体的２布谱，观显示油水分直
储层流体性质。
２２仪器特点．
同流体中氢核元素的核磁共振性质所受到的影响不同，区分储层孔隙中的流体性质，并根据不同流体的弛
ＭＲＸ测井仪器共有三种测量模式：Ｅ模式，ＥＥＦＦ＋ＯＬ模式和ＦＩＥ＋ＧＳ模式。ＦＡＥ测量模式属于地层
至今，以国际三大测井公司（伦贝谢、斯哈里伯顿和阿特拉斯）主分别研制开发了具有自己特色的核磁共为振成像测井仪器。河南油田引进的核磁共振成像测井
维普资讯

浅谈核磁共振技术在测井中的应用及故障处理

浅谈核磁共振技术在测井中的应用及故障处理作为目前世界上最先进的石油测井技术之一-核磁共振测井技术，其测井信号来自地层孔隙流体，包含十分丰富的地层信息，可用于定量确定自由流体、束缚水、渗透率以及孔径分布等重要参数。

在勘探阶段，核磁共振测井能为流体性质、储层性质以及可采储量等地层评价问题的解决提供有效信息；在开发阶段，能为油层剩余油、采收率以及增产措施效果等问题的评价和分析提供定量数据。

在复杂岩性特殊岩性储层、低孔低渗储层、低电阻率低饱和度储层、以及石油天然气和稠油等储层都具有明显的应用效果。

标签：核磁共振技术；测井；故障；应用核磁共振测井仪EMRT仪器主要测量地层孔隙流体中氢核响应。

仪器用静磁場和脉冲射频磁场（RF）来进行井下自旋回波核磁响应的测量。

测量的重要信息均包括在回波串中。

回波串的初始幅度和地层中的流体信息有关，反映的是地层孔隙度。

回波幅度的衰减率反映孔径尺寸的信息和流体中流体类型。

1 核磁共振测井技术的地质应用核磁共振测井方法可直接测量地层孔隙中可动流体的信息，可定量确定自由流体、束缚水、渗透率及孔径分布，其孔隙测量不受岩石骨架矿物成分的影响，在复杂岩性、特殊岩性储层、低孔低渗储层、低电阻率、低饱和度储层、以及天然气和稠油等储层具有明显的应用效果。

2 核磁共振仪器应用特点与常规测井的区别2.1 核磁共振仪器应用特点根据核磁的测井数据，能够计算出地质的相关参数：总空隙度，有效空隙度，粘土束缚水体积，毛管束缚水体积，可动水体积，烃（油气）体积，残余烃含量，渗透率，原油粘度，含烃类型。

2.2 与常规测井的应用特点根据常规的测井数据，只能够判断储层物性，确定产量，判定纯油气产层，估算地质储量，可采储量及油气采收率。

2.3 两者的区别区别于常规仪器计算的渗透率，从另外一个角度提供了储层渗透率信息，能够结合中子密度或者电阻率测井，运用标准谱、拼接谱、差谱、移谱等方法，进行储层流体类型分析，并且为测压取样仪作业点的选取提供指导。

井下核磁共振技术为地下流体资源进行把脉

2015
陆上钻井平台
117
电缆把这样的仪器串一节一节地从钻井平台
上放到钻好的井眼中，再通过地面的控制系
统就可以采集井下的地层数据，获得各种地
层、岩石和流体信息。

和我们去医院做核磁共振检查相类似原
理的，井下核磁共振探测技术就是把医学核
磁共振成像的原理和方法，通过仪器的巧妙
创新，低信噪比等极端环境实现核磁共振信息的观测和应用，从而解决复杂油气储层评价的关
键问题。

核磁共振探头及其电子线路放到井下，
通过电缆与地面控制及采集系统相连，井筒
授权发明专利12件，发表论文25篇，生产仪器系统20套，比引进仪器节约3亿元人民币。

3亿元现场核磁共振测井作业
核磁共振测井仪器的脉冲序列。

核磁共振找水方法在贫水地区找地下水的效果

第19卷　第3期2001年9月应用科学学报JOU RNAL O F A PPL IED SC IEN CESV o l .19,N o.3Sep.2001 收稿日期:19991121;修订日期:20000918基金项目:国土资源部重点科研资助项目(9505111)作者简介:袁照令(1945),男,河南太康人,副教授. 文章编号:02558297(2001)03026503核磁共振找水方法在贫水地区找地下水的效果袁照令,万乐,李振宇(中国地质大学应用地球物理系,湖北武汉　430074)摘　要:核磁共振找水方法和其他物探找水方法相比有许多优点,但也存在容易受电磁干扰影响的缺点.文中以在湖北某地大型变电站站址内寻找地下水为例,说明该方法的找水效果.关键词:核磁共振找水方法;电阻率法;贫水地区;找水效果中图分类号:O 482.53+2;P 641.7 文献标识码:AUnder -groundwa ter D ng Effect of the Nuclear M agneticResonance M ethod i n the W a ter -poor AreaYUAN Zhao 2ling ,W AN L e ,L I Zhen 2yu(D ep art m ent of A pp lied Geop hy sics ,Ch ina U niversity of Geosciences ,W uhan 430074,Ch ina )Abstract :T he nuclear m agnetic resonance (NM R )m ethod has an advan tage over o ther geop hysi 2cal m ethods in under groundw ater detecting .B u t it is ap t to be distu rbed by electrom agnetic in terference .T h is paper illu strates the under groundw ater detecting effect of the NM R m ethod w ith an exam p le :search ing fo r under 2groundw ater on the site of a large 2scale tran sfo r m er sub sta 2ti on located in H ubei P rovince .Key words :nuclear m agnetic resonance (NM R )m ethod ;resistivity m ethod ;w ater 2poo r area ;under 2groundw ater detecting effect 核磁共振(NM R )技术是当今世界上的尖端技术,已在医学、地磁场测量、石油测井、物质结构研究等领域得到了应用,用该技术找水是核磁共振技术应用的新领域.核磁共振找水方法与传统的找水方法有较大的差别.首先,核磁共振找水原理新颖,可以直接探测地下水,在探测深度(130m )范围内有水就有核磁共振信号反映,测量结果可以给出地下是否有水的肯定结论;而电阻率法是间接找水的方法,它是通过探测地下含水层所引起的低阻异常来达到找水目的的,当地下含水层与低阻岩层的电阻率差别不大时,引起低阻异常的地质原因难以确定,这种情况下往往难以得到好的地质效果.其次,作为一种新的地球物理找水方法,核磁共振找水方法所获得的信息量丰富,其工作结果可以给出探测深度范围内地下含水层的深度、厚度、含水量(含水体积百分比)和平均孔隙度的大小,可以不打钻或少打钻而了解地下含水层在三维空间的分布,这些都是其他地球物理找水方法难以比拟的.另外,核磁共振找水方法能够以较少的投资(一个测点的费用仅为一个水文地质勘探钻孔费用的十分之一)快速评价地下水资源,可在区域性水文地质调查,确定找水远景区,寻找工农业用水、生活用水中发挥积极作用.核磁共振找水仪的灵敏度很高,可以测出纳伏(1nV =10-9V )级的信号,但是它容易受到电磁干扰的影响,从实际工作的情况看,这种方法难以在城市、火成岩(及磁铁矿)分布区正常开展工作,这是该方法的主要欠缺之处.目前,世界上核磁共振找水技术水平较高并能生产仪器的国家有俄罗斯和法国.90年代以来,中国地质大学(武汉)以潘玉玲教授为首的核磁共振找水科研组做了大量的调研和预研工作[1].1997年底,中国地质大学(武汉)引进了由法国I R IS公司生产的核磁共振找水仪(NUM IS系统),至此,中国成了亚洲第一个拥有核磁共振找水技术和仪器的国家.核磁共振找水科研组经过近两年的实践和研究,先后在广西、湖南、湖北、河南、河北、内蒙古等地的缺水地区找到了地下水,其中包括孔隙水、裂隙水和岩溶水,证明了NM R找水方法的效果,也为我国地下水资源的勘探提供了一种很有发展前景的直接找水新方法.关于核磁共振找水方法的原理,已有文献[2]作过介绍,这里可简述如下:地下水中的氢核具有核子顺磁性,它又是地层中具有核子顺磁性的物质中丰度最高的粒子.在地球磁场的作用下,氢核表现出沿地球磁场方向的磁矩;如果在与地球磁场垂直的方向上加入一个交变磁场(并让其频率等于拉莫尔频率)去激发地下的氢质子,氢核的磁矩就会偏离地球磁场的方向形成宏观磁矩;当激发场停止后,宏观磁矩又会恢复到沿着地球磁场的方向,在这个短暂的恢复过程中,氢核将围绕地球磁场进动(旋进),产生一个按指数规律衰减的电磁信号(即NM R信号),可以用仪器的天线接收电磁信号.这个电磁信号可用下式来表示:E(t)=E o(q)sin(Ξo t+Υo)exp(-t T32)式中E o(q)为NM R信号的初始振幅;q=I0Σ为激发脉冲参数(也称脉冲矩),I o、Σ分别为激发电流脉冲的幅值和持续时间;Υo为NM R信号的初始相位,是天线中激发电流与测量到的衰减电压之间的相位移;T32为自旋自旋弛豫时间(也称衰减时间). NM R信号的初始振幅E o(q)的强弱与氢核的数量及分布有关,衰减时间T32与含水层的平均孔隙度大小有关.对测得的NM R信号作适当处理、解释,就可以确定地下水(自由水)的分布.这里介绍的例子,其工作任务是在与三峡工程配套的湖北某地大型变电站站址内探测地下水,要求探明出水量不小于125t d的水源地.工作区为丘陵岗地,现为荒山和部分农田,地面起伏较大,相对高差约1312m,面积为300m×200m.工作区内地表为第四系中更新统(Q2)冲洪积物及残坡积物所覆盖,下伏地层为震旦系上统白兆山组(Z2b)变质岩类,主要地层有下元古界桐柏群、中元古界红安群、上元古界随县群及震旦系变质岩.工作区位于淮阳山字型构造的西翼,各类构造形迹发育且较为复杂,主要构造线方向为北西、北西西向,对工作区及附近有较大影响的断裂构造有环水河断裂、井头湖—金鼓堤断裂及陆家岗—雷家档断裂.湖北省地矿局水文地质大队、鄂东北地质大队曾先后对此地区进行过比例尺为1∶20万的水文地质普查、1∶10万膏盐普查和1∶5万水文地质踏勘,水文地质工作研究程度较高,结果认为测区为贫水区.从以上叙述可见,这次找水工作是在水文地质工作研究程度较高的贫水区规定范围内进行的,并且要求出水量满足生产、生活需求,这显然增大了找水工作的难度.图1　湖北某大型变电站核磁共振测点布置示意图在工作区布置了三个核磁共振测点(见图1).从工作结果看,XG B s I测点观测时噪声水平相对较低,反映地下含水情况较好(见图2a).图中,左面的表格是核磁共振测量的解释结果,表格中第一、二两列是所分各层的起止深度,第三列为各层相应的含水量,第四列为各层相应的衰减时间(即T32);解释结果的直方图是将表格中数据图示出来,它能更直观地反映所分各层的含水量随深度变化的情况.由图2a可见,XG B s I测点勘探范围内反映出在210～310m、2117～2710m、5212～6511m和6511～8111m存在四个含水层,其中第一个含水层为地表潜水层(水质易受地表水污染),第二个含水层的含水量较小(0168%),这两个含水层对地下水勘查意义不大;第三、四两个含水层连在一起,并且含水量较大(2178%、6103%),所对应的衰减时间分别为46614m s和18011m s,反应出含水层的平均孔隙(或裂隙)较大,地下水连通情况较好.根据核磁共振测量解释结果可以认为,第三、四两个含水层的含水情662应用科学学报19卷图2　核磁共振工作结果与钻探结果对比图况较好.相比之下,另外两个核磁共振测点处工作时的噪声水平较高,所得NM R信号的精度较低,反映出的地下含水情况也较差.核磁共振找水方法的工作结果表明,在XG B s I测点勘探范围内贮存有具开采价值的地下水,建议布置钻探工作,设计孔深90m,在设计的钻孔位置经过钻探工作打出了优质地下水.其中,在5918～6015m、6616～69193m、74103～76173m和80144～89191m钻遇四个透水性好的含水层(见图2b),出水量达347185t d,满足了当地生产、生活用水的要求.钻探结果也证实了核磁共振找水方法的解释结果.参考文献:[1]　潘玉玲,张昌达,刘天佑.一种新的找水方法——核磁共振找水[J].物探化探译丛,1985,(5):592595. [2]　董浩斌,袁照令,李振宇,等.核磁共振找水方法在河南某地区的试验结果[J].物探与化探,1998,(5):343347.762 3期　袁照令等:核磁共振找水方法在贫水地区找地下水的效果　。

核磁共振技术在地下水勘查中的应用原理及实践探讨

核磁共振技术在地下水勘查中的应用原理及实践探讨[摘要]核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，缩写为NMR）找水技术是目前世界上唯一进行直接找水的地球物理新方法，地面核磁共振（SNMR）找水方法受地层因素影响小，在浅层地下水勘查工作中具有广泛的应用前景。

本文基于核磁共振找水实际工作，分析了该新技术的运用原理、工作方法、应用环境、资料整理，探讨其在现场找水中正确的参数设置、场地勘选、线圈类型选择、干扰来源及防干扰方法等，总结实践经验，以推地面广核磁共振找水新技术，提高该方法的应用效果。

[关键词] 核磁共振地下找水应用经验1引言核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，缩写为NMR）找水技术是目前世界上唯一进行直接找水的地球物理新方法，是通过测量地层水中的氢核来实现直接找水的新技术。

地面核磁共振（SNMR）找水方法受地层因素影响小，在浅层地下水的勘查工作中具有广泛的应用前景，适用于电磁干扰较小、地磁场稳定（火成岩地区地磁场变化较大）、浅层（深度小于150m）各种类型地下水的探测，能定量给出地层中含水层的位置、厚度、含水量及平均孔隙度。

它的探测结果直接显示地下水体的存在性及其空间分布特征，对地下水具有唯一指向性。

SNMR 找水技术具有直接找水、反演解译成果量化且信息量丰富、经济快速等特点，在供水水文地质勘探、寻找地下水水源地、圈定地下水远景勘查区、确定供水井井位等方面具有广泛的应用前景。

2地面核磁共振技术原理2.1工作原理核磁共振是一个基于原子核特性的物理现象，系指具有核子顺磁性的物质选择性地吸收电磁能量。

在稳定地磁场的作用下，氢核像陀螺一样绕地磁场方向旋进，其旋进频率（拉摩尔频率）与地磁场强度和原子核的磁旋比有关。

地面核磁共振技术（SNMR）探测地下水信息的方法利用了不同物质原子核弛豫性质差异产生的NMR效应，即利用了水中氢核（质子）的弛豫特性差异，在地面上利用核磁共振找水仪，观测、研究在地层中水质子产生的核磁共振信号的变化规律，应用核磁感应系统实现对地下水信息的探测，进而获得地下水的存在性及空间赋存特征。

核磁共振测井技术的现代应用趋势

核磁共振测井技术的现代应用趋势核磁共振测井技术（Nuclear Magnetic Resonance Logging）是一种应用于地球物理勘探领域的重要技术。

通过测量岩石中原子核自旋的共振现象，它可以提供有关地下岩石储层的重要信息。

在过去几十年中，核磁共振测井技术得到了广泛的应用和发展，为石油勘探、地质学研究以及地下水资源评估等领域提供了重要的帮助。

本文将探讨核磁共振测井技术在现代中的应用趋势。

一、高分辨率成像随着仪器设备的不断改进和技术的发展，核磁共振测井技术的分辨率得到了显著提高。

传统的测量方法主要关注岩石样品中液态水的分布，但现代的核磁共振测井技术已经可以提供更加详细的成像信息。

通过对地下储层中油、水、气等不同成分的测量和分析，可以获得更准确、更细致的地下岩石结构图像。

这种高分辨率成像技术可以帮助勘探人员更好地理解地下岩石储层的特征，提高勘探和开发效率。

二、多参数测量发展传统的核磁共振测井技术通常只能提供岩石储层的孔隙度信息，但现代核磁共振测井技术已经实现了多参数测量。

除了孔隙度，核磁共振测井技术现在还可以测量地下储层中的渗透率、饱和度、岩石孔隙结构等多个参数。

这些参数可以提供更全面、更准确的地下岩石特征信息，有助于勘探人员更好地评估岩石储层的潜力和开发价值。

三、非侵入式测井传统的测井技术通常需要进行试井操作，即在地下储层中打孔取样来获取岩石信息。

然而，这种试井操作会对地下储层造成一定的破坏，且操作成本较高。

与传统试井相比，核磁共振测井技术具有非侵入性的优势。

通过无需打孔取样直接对地下储层进行测量，核磁共振测井技术能够实现对地下岩石的准确评估，提高勘探效率的同时减少对地质环境的破坏。

四、多尺度测量与高精度定量随着核磁共振测井技术的发展，现代测井仪器已经可以实现多尺度测量和高精度定量。

不同尺度的地下岩石结构对储层特征的影响是不同的，因此，进行多尺度测量能够提供更全面的岩石信息。

与此同时，高精度定量分析也是核磁共振测井技术的重要发展方向。

核磁共振测井技术原理及应用分析

核磁共振测井技术原理及应用分析发布时间：2021-10-14T03:00:31.448Z 来源：《科学与技术》2021年16期作者：闫栋栋[导读] 随着科学技术的飞速发展，越来越多的新技术被运用到石油测井种，而核磁共振作为一种新兴手段，在石油测井中也起着重要的作用闫栋栋河北石油职业技术大学河北省承德市 067060摘要：随着科学技术的飞速发展，越来越多的新技术被运用到石油测井种，而核磁共振作为一种新兴手段，在石油测井中也起着重要的作用。

本文以核磁共振原理为落脚点，通过理论与实践的有机结合，探讨核磁共振技术如何合理地应用在石油测井中。

关键词：核磁共振；测井技术；石油测井引言：核磁共振测井技术相较于传统测井技术，不仅能够提供渗透率参数，还可以提供油气水饱和度、原油的黏度等。

本文首先概述核磁共振测井的发展现状，再简要介绍核磁共振测井技术的测量原理，最后进行核磁共振测井的应用分析。

一、核磁共振测井发展概况核磁共振测井技术作为一种新兴技术，是当代测井技术的重大突破之一。

现如今，我国陆地上石油勘探难度与日俱增。

尤其是中国地势经过数千年的演变后，地势情况愈加复杂，这也对勘探技术有了更高的要求。

就目前来看，我国东部地区仍存在许多未探明可采资源量，这些资源多分布在斜坡带、潜山、重力流砂体、滩海以及古生界等有潜力的新领域，已经为勘探工作带来诸多不便；而西部地区未探明油气资源高达55%，虽然有着巨大的潜力，但埋藏深、环境恶劣，勘探难度无疑是难上加难。

常规的测井方法已经无法满足也难以适应我国对油气使用增长的需求，进一步提高勘探技术，加速新技术的开发、研究、应用刻不容缓。

而核磁共振测井作为一种新兴方法，它的出现有效地攻克了这一难题，这也将成为未来油气勘探中重要的有效手段之一。

相较于传统测井方法的分辨率较低、直观性较差、解释油气层出现多解性，核磁共振测井最明显优势在于深探测、高分辨率和高精度。

二、核磁共振测井技术原理核磁共振测井的基本原理为“井内磁体——井外磁场测量”，这与传统测井方法是截然不同的。

核磁共振在陕北宁南地下水勘查中的应用的开题报告

核磁共振在陕北宁南地下水勘查中的应用的开题报告一、研究背景陕北宁南地区位于陕西省宁陕县，因地处陕北地区，地下水资源稀缺，但是在该区域使用核磁共振技术来进行地下水勘查，具有非常重要的意义。

核磁共振技术是国际上较新的科技，针对液态物质激发、检测和解析自旋磁矩的技术，其在地质探测、环境科学等领域应用广泛，可以较好地解决地下水勘查中的部分问题。

二、研究内容本次研究将运用核磁共振技术对宁南地区的地下水进行非侵入式的探测，主要内容包括以下几个方面：1. 核磁共振技术的原理和应用；2. 宁南地区地下水分布情况和环境影响分析；3. 如何选择合适的样品和截面；4. 通过时域核磁共振（TD-NMR）仪器进行实验探测；5. 在实验基础上，分析数据并制定合理的解释和措施。

三、研究意义通过核磁共振技术探测地下水的方式，可以提高勘测的准确性，并且能够节约勘测的时间和经费成本，缩短了勘测周期，增加了观测数据的精确度，对于宁南地区的地下水资源评估、管理和保护具有重要的意义。

四、研究方法本研究将采用实验研究和实地勘测相结合的方法，主要采取以下研究方法：1. 根据宁南地区的地质地貌和已有的勘探数据，确定选址范围；2. 通过建立地下水模型，分析地下水层中的物理、化学及生物特性，并带头组织相关的测量工作；3. 采用基于时域核磁共振技术进行地下水勘测；4. 采用分析方法对实验数据进行分析，确定相应的地下水储层特征和地下水类型。

五、预期结果本研究旨在得出一些有意义的结论，包括但不限于以下方面：1. 通过核磁共振技术探测地下水的方式，对地下水水文地质的理解和认识更加深入，可以进一步优化宁南地区的地下水资源管理和保护。

2. 本研究可以为核磁共振技术在地下水探测中的应用提供一些新的方法和思路，具有较大的推广和应用价值。

3. 本研究可以为宁南地区的地下水勘查提供一定的参考和指导，其结论可以为更多的地下水勘查提供借鉴和思路。

核磁共振在复杂条件地下水探测中应用研究

核磁共振在复杂条件地下水探测中应用研究作者：宋玉萍来源：《绿色科技》2016年第22期摘要：指出了在当今世界能够进行直接找水的地球物理方法即为核磁共振-NuclearMagneticResonance，简称NMR技术。

从核磁共振在具体的地下水探测工作当中的应用状况入手，对核磁共振找水技术运用原理、工作方式、应用环境及资料整理进行了分析，总结了实际多年来的工作经验，望能够对于核磁共振在复杂条件地下水探测中的大范围推广及应用提供参考。

关键词：核磁共振；地下水探测；地球物理中图分类号：P641.7文献标识码：A文章编号：1674-9944（2016）22-0142-021前言核磁共振是当下世界各国中唯一一种能直接进行地下水探测的全新地球物理方法，是经过对地层水当中的氢核来实施测量以探测出地下水的一种新型的找水技术。

在进行地下水探测过程当中，核磁共振的运用在复杂的条件下不会受到任何影响。

所以，在复杂条件下地下水探测当中，核磁共振有着非常广阔的应用空间，其所得的探测结果能够非常显著的展现出地下水体的潜存特征及空间分布情况。

核磁共振技术具有直接找水、反演解译成果、包含大量信息资源以及迅速、经济的显著优势，在进行地下水探测、探详地下水资源、确定供水井位等方面有着非常宽广的应用前景。

2核磁共振技术基本原理2.1工作原理核磁共振属于一种在原子核特性的物理现象，指具备核子顺磁性物质选择性的汲取电磁能量[1]，在地磁场比较稳定的状态下，氢核如同陀螺围绕着整个地磁场进行旋转，通常旋转的频率与地磁场的实际强度、原子核磁旋比存在较为密切的联系。

核磁共振技术探测地下水信息的方式运用的是不同属性元素的原子核所形成的NMR效应，运用的是水中的氢核质子的弛豫特性的不同特征，在复杂条件下核磁共振找水技术的应用可以探寻出地层当中水质形成核磁共振信号所发生的一系列改变，核磁感应可使得地下水信号做出较为精准度的探测，从而得到地下水所具备的空间特性及分布规律[3]。

核磁技术在地质录井中的应用

岩样孔隙度核磁共振测量的基本原理是：核磁信号大小与岩样内所含的流体量成正比，因此测量时要求岩样孔隙完全被流体（水或油）填充。岩样孔隙度核磁共振测量的基本方法是：首先测量标准样，建立核磁信号与孔隙度之间的刻度关系式（如图５．２所示）；然后测量钻井取心、岩屑或井壁取心，将其信号大小代入刻度关系式，即可得到核磁孔隙度。
核磁共振技术在地质录井中的应用简介
刘卫郭和坤孙佃庆
中国石油勘探开发研究院廊坊分院渗流所核磁共振研究室
一、引言
低磁场核磁共振技术利用地层流体（油、气、水）中富含的氢原子核（１Ｈ），通过分析检测岩石孔隙内的流体性质、流体量，以及流体与岩石多孔介质固体表面之间的相互作用，来获取孔隙度、渗透率、流体饱和度、流体性质以及可动流体、束缚流体等物性参数。该项技术在室内储层评价、开发试验研究及现场核磁共振测井中已经应用多年，得到了广泛应用，在油气田勘探开发的研究与生产中发挥了重要作用。
核磁共振测量具有简便、快速、一样多参数（对一个岩样的分析可以获得多项物性参数）、一机多参数（一台仪器上可以获得多项物性参数）等特点，因此在地质录井中极具应用前景。廊坊分院渗流所核磁共振研究室２００１年研制出Ｍａｇｎｅｔ２０００型便携式核磁共振岩样分析仪后，首先在室内开展了大量的岩心和岩屑分析基础工作，证实了岩屑核磁共振分析的可行性，然后在国内的吉林油田、二连油田等多个油气田进行了核磁共振录井新技术的现场实验，取得理想效果。

核磁共振测井资料解释与应用

核磁共振测井资料解释与应用核磁共振测井（Nuclear Magnetic Resonance Logging，简称NMR 测井）是一种常用的地质测井技术，利用核磁共振原理对地下岩石进行非侵入性测量，可获取地层各种物理和化学参数的连续变化情况。

NMR测井资料是分析地层组成、孔隙结构和流体性质等信息的重要工具，在油气勘探、地下水资源评价和地质储层评价等领域有广泛的应用。

NMR测井资料提供了多个参数，包括有效孔隙度、孔隙尺度分布、孔隙直径、孔隙连通性和时间常数等。

根据这些参数，可以评估岩石孔隙结构特征，如孔隙度、孔隙分布、孔隙连通性，进而判断流体的储存和流动情况。

此外，NMR测井资料还可以提供岩石矿物组成信息，以及含油气饱和度、流体相态（油、气、水）比例和流体饱和度等。

NMR测井资料在油气勘探中的应用主要有以下几个方面：1.矿石特性评估：NMR测井资料可以获取到岩石的孔隙结构参数，如孔隙度、孔隙连通性等，进而评估储层的孔隙度分布、孔隙尺度、孔隙连通性等。

这些参数对于判断储层的储存和流动能力非常重要，对油气资源的评估和开发有着重要的指导意义。

2.资源评价和储量估算：NMR测井资料可以提供岩石中流体的类型、饱和度和流体饱和度等参数，这些参数对于评估油气资源的潜力和储量有着重要的作用。

结合地震和地质资料，可以对储层进行综合评价和储量估算，为油气勘探和开发决策提供科学依据。

3.储层评价和改造：NMR测井资料可以提供储层的孔隙结构参数，如孔隙度、孔隙连通性等，对于储层的评价和改造有着重要的作用。

通过对NMR测井资料的分析，可以确定储层的渗透率、孔隙度分布、孔隙连通性等，进而指导油气勘探和生产管理。

4.地下水资源评价：NMR测井资料可以提供地层中含水饱和度、孔隙结构和含水层分布等参数，对地下水资源的评价和开发有着重要的作用。

利用NMR测井资料，可以评估地下水资源的潜力和可开发性，从而指导地下水资源的开发和管理。

总之，NMR测井资料是一种重要的地质测井技术，可以提供地层的孔隙结构、流体性质和岩石组成等信息。

核磁共振测绘技术在地质勘探中的应用

核磁共振测绘技术在地质勘探中的应用核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）是一种重要的测量技术，它可以广泛应用于地质勘探领域。

它通过探索样品的核磁共振信号来获取关于样品内部结构和组成的信息。

本文将探讨核磁共振测绘技术在地质勘探中的应用。

地质勘探是指为了探寻地球内部结构、提取地质资源以及预测地壳运动等目的而进行的一系列活动。

核磁共振测绘技术作为一种非破坏性的、高分辨率的测量手段，被广泛应用于地质勘探中的岩石和土壤样品的分析。

首先，核磁共振测绘技术可以用于地下水资源的勘探。

地下水是人类生活和工业生产中不可或缺的重要水源。

通过核磁共振测绘技术，我们可以了解地下水的含水层结构、水源补给区域以及水源的流动特征等。

这些信息对于地下水的管理和保护具有重要的意义。

其次，核磁共振测绘技术还可以用于石油和天然气勘探。

石油和天然气是地球上最重要的能源资源之一，准确勘探和评估石油和天然气的储量对于能源安全和经济发展具有重要意义。

核磁共振测绘技术可以通过分析油气藏中的岩石孔隙结构和孔隙度等参数，帮助工程师和地质学家评估储层的含油和含气能力，进而指导开发和生产。

这为石油和天然气资源的勘探和开发提供了重要的技术支持。

此外，核磁共振测绘技术还可用于岩石学研究。

地球上存在着各种复杂的岩石类型，了解岩石的内部结构、成分和演化历史对于地质研究和勘探工作至关重要。

通过核磁共振测绘技术，我们可以直接观测岩石中不同组分的核磁共振信号，从而辨识不同岩石类型的特征和性质。

这种非破坏性的分析手段不仅有助于研究岩石的内部结构和成分，还可以为岩石的分类和划分提供参考。

此外，核磁共振测绘技术还可以应用于土壤科学研究。

土壤是地球表面的重要组成部分，对于生态系统的稳定和农业生产的发展至关重要。

通过核磁共振测绘技术，我们可以研究土壤中的有机质含量、矿物组成和微生物活性等关键参数，进而更好地了解土壤的水分保持能力、肥力和生态功能等方面的特性。

FMI、CMR、MDT测井技术的应用

FMI、CMR、MDT测井技术在油藏描述中的应用FMI、CMR、MDT测井技术是斯伦贝谢公司20世纪90年代在岩性、孔隙度、径向电阻率等常规测井基础上发展起来的微观成像测井系列，其目的是快速、直观、形象、准确的识别油气层和储层流体性质，提供储层物性参数（孔隙度、渗透率和有效裂缝）。

1、FMI：微电阻率扫描成像测井，提供岩石颗粒的形状、大小、排列、胶结、分选、层理、裂缝等11种地质资料，可开展储层岩性识别、裂缝识别、倾角处理、地层构造等研究。

1.1正确识别储层岩性红山嘴油田红18井区块石炭系油藏岩性主要为安山岩、凝灰质岩屑砂岩，由于该区石炭系储层段未取岩心，储层岩性识别困难，给储层研究造成了一定困难。

油藏描述存在的问题主要是储层岩性识别和储层裂缝识别。

首先，根据邻区车43井区和本区的石炭系岩石薄片资料，对FMI成像资料和常规测井资料进行岩性标定，然后在此基础上分别建立常规测井和FMI图象两种岩性图版，常规测井岩性图版主要根据常规测井信息（三孔隙度、自然伽玛、电阻率等）建立，FMI岩性图版则根据图象特征建立，不同的岩性有不同成像特征。

根据建立的岩性图版，各种岩性特征明显，具有较好的岩性分辨能力。

在岩性识别过程中，首先根据常规测井岩性图版识别，然后用FMI测井图象岩性图版验证。

分析表明，两种图版的分析结果基本一致，并且，FMI测井图像岩性图版符合率比常规测井岩性图版符合率高。

经过岩性识别，认为红18井区块石炭系储层岩性主要为安山岩，由此为储层深入研究奠定了坚实的基础。

1.2有效识别储层裂缝红山嘴油田红18井区块石炭系储层岩性为安山岩，储集类型为孔隙、裂缝的双重介质。

根据FMI图像特征、地层倾角等资料，石炭系构造裂缝与断层同期形成，分为两套裂缝系统。

一套为走向平行于断层走向的纵向系统，以剪切裂缝为主，是裂缝的主控系统；一套为共扼裂缝系统，为主裂缝系统的共扼裂缝。

两套裂缝系统相互沟通，形成裂缝网络，这些裂缝是石炭系储层油气渗流的主要通道。