核磁共振测井渗透率模型研究
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μ =γρ
其中，μ 为核磁矩；ρ 为自旋角动量；γ 为比例因子，被称作旋磁比， 是磁性核的一个重要性质。 不同的元素具有不同的旋磁比。 γ 可以为 正，亦可以为负，即核磁矩的方向可能与核自旋角动量的方向相同，也 可能相反。 在没有外加磁场的情况下，单个核子的旋转是随机取向的， 因 而 不 会 产 生 宏 观 磁 场 [1]。
含束缚水的贡献，只是贡献的大小不同，但贡献率的大小通过加权的方
法 求 束 缚 水 饱 和 度 [2]。
4.核磁共振渗透率模型分析
4.1 渗透率模型的参数表达
SDR 模型：
mn
K=Cn1 φ T2g
式中，Cn1, m, n 为待定系数，根据不同的方法选择取值。 φ 为核磁孔 隙度，T2g 为 T2 谱的几何平均值。
和改善室内微气候环境的效果。 1)屋顶的节能设计。 屋顶是建筑物与 室 外 大 气 接 触 的 一 个 重 要 部
绝对渗透率是指当只有单一流体(气体或液 体) 在 岩 石 孔 隙 中 流 动
而与岩石没有物理化学作用时所求得的渗透率。 通常则以气体渗透率为
代表，又简称渗透率。 它反映的是孔隙介质(岩石) 允许流体通过能力的
参数。 渗透率与孔隙度及岩石比表面积有关，可用 Kozeny 方程来描述：
K=
0.101φ3 Γ(1- φ)2
参考文献 ［ 1］ 肖立志著.核磁共振成像测井与岩石核磁共振及其应用［ M］ .北 京：科学出版社. ［ 2］ 彭 石 林 ，叶 朝 辉 ，刘 买 利.多 孔 介 质 渗 透 率 的 NMR 测 定［ J］ .波 谱学杂志，Vol.23 No.2, 2006.6.
关于建筑节能的思考
邢台职业技术学院建筑工程系 陈 静
Coates 两 个 模 型 的 主 要 区 别 在 于 确 定 束 缚 流 体 体 积 的 方 法 不 同 。
Coates- cutoff 模 型 使 用 的 是 T2 截 止 值 计 算 可 动 和 不 可 动 流 体 体 积 比 ， 即 在 离 心 脱 水 前 的 T2 谱 中 ，T2 截 止 值 前 面 的 T2 谱 面 积 与 T2 总 面 积 之 比。 Coates- sbvi 模型使用的是 T2 加权法，即 T2 谱的每一个分量 T2i 都包
Coates 模型:
K=( φ
m
)
(
FFI
n
)
Cn2 BVI
式中，Cn2, m, n 为待定系数，根据不 同 的 方 法 取 值 。 φ 为 核 磁 孔 隙
度。
4.2 三系数回归法求取渗透率
三系数回归方法是在 SDR 模型和 Coates 模型中, 三个待定系数都
设 为 未 知 ，根 据 已 知 的 核 磁 孔 隙 度 ，T2 谱 几 何 平 均 值 等 数 据 ，分 别 以 误
差平方和，相对误差和作为目标函数试验，用最优化方法求解未知的待
定系数，再用求得的待定系数代入模型中，将拟合渗透率与空气渗透率
进行对比，并计算相关系数。
三种模型由实验室得到的数据表格如下：
— 390 —
科技信息
专题论述
渗透率模型待定系数计算表
Coates- sbvi
Coates- cutoff
SDR
科技信息
专题论述
核磁共振测井渗透率模型研究
华东石油局测井公司 熊 鑫 哈 达
［ 摘 要］ 利用核磁共振岩心分析仪器，对选取的碎屑岩样品进行核磁共 振 弛 豫 测 量 ，考 察 了 现 有 的 三 种 核 磁 共 振 测 井 渗 透 率 模 型 的适用性。 从实验所用的岩心数据分析来看，由三种核磁共振渗透率模型计算得到的核磁渗透率相差不大，但对低渗透储层的适用 性较差，对中渗和高渗储层适用性较好。 通过建立在实验室软件基础上的三系数回归方法得到的核磁渗透率计算精度较高，且有很 好的相关系数，对所有储层都具有较好的适用性。 ［ 关键词］ 核磁共振测井 弛豫测量 渗透率模型
C
7.64
7.07
200.56
m
3.54
3.60
3.60
n
0.95
0.98
1.12
根据实验室软件计算出的待定系数回代入模型， 得到拟合渗透率 与气体渗透率对比图（ Coates- sbvi） 如下：
得到拟合渗透率与气体渗透率对比图（ SDR） 如下：
得到拟合渗透率与气体渗透率对比图（ Coates- cutoff） 如下：
［ 摘 要］ 本文论述了建筑节能的重要性，结合中国的实际情况，提出建筑设计及建筑节能应注意的一些问题，以促进建筑节能的发展。 ［ 关键词］ 节能 建筑设计 节能措施
0.前言 实现节能减排是当前世界各国普遍重视的问题。 住房和城乡建设 部、国家发改委、财政部及国务院法制办四部门联合下发通知，就《 民用 建 筑 节 能 条 例》 作 出 部 署 ，加 快 建 设 资 源 节 约 型 、环 境 友 好 型 社 会 和 促 进经济社会可持续发展，重点抓好新建建筑节能，积极稳妥推进既有建 筑节能改造，切实做好建筑用能系统运行节能。 1.建筑节能采取的措施 能源问题是当前世界各国普遍重视的问题， 并已被列为人类面临 的四大生存问题之一。 建筑节能已是世界性的大潮流，据资料显示，我 国建筑耗能已占全社会能源消耗的 40％～50％，所占比例较大[1]。 因此 必须将建筑节能工作作为重中之重。 1.1 充分利用能源 根据基地自然条件，充分考虑自然通风和天然采光的要求，减少空 调和人工照明的使用。 住宅朝向的确定，应主要综合考虑不同城市的日 照时间、太阳辐射照度、常年主导风向等因素，对具体的规划基地还应 与地区小气候、地形地貌、用地条件等因素结合考虑。 应通过合理的外 部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境， 主要 方法有： 1) 在建筑周围布置树木、植被，既能有效地遮挡风沙、净化空气，还 能遮阳、降噪； 2) 创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境 温度降风沙等作用。 1.2 单体的节能设计 单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑 内部空间的合理分隔设计， 以及一些新型的建筑节能材料和设备的设 计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能
3.2.3 Coates- sbvi 模型
φNMR K =( Coates- sbvi
Cn2
4
)
(
φNMRm
φNMRb
2
)
式中，利用盐水饱和岩样的 NMR 孔隙度 φNMR 以及 T2 加 权 法 求 得 的 可 动 水 体 积（ φNMRm） 和 束 缚 水 体 积（ φNMRb） 计 算 渗 透 率 , 模 型 参 数 为 Cn2。
程，通过岩石核磁共振弛豫时间与岩石孔隙比表面积的相关性，可以建
立估算岩石渗透率的方法。
3.2 核磁共振渗透率模型
3.2.1 SDR 模型
KSDR=CS1(
φNMR 100
42
) T2g
式中,φNMR 为盐水饱和岩心样品的 NMR 孔隙 度,T2g 为 T2 谱 的 几 何 平均值, 模型参数为 CS1。 该模型以平均弛豫时间为参数, 不受束缚水模 型的影响。 但对测量孔隙中流体的性质很灵敏, 当岩石孔隙中含有烃
(S V
)2
式 中 ，K 是 渗 透 Leabharlann Baidu（ mD） ；φ 为 孔 隙 度（ %） ；S/V 为 岩 石 的 比 表 面 积
（ cm2/cm3） ；Γ 为“ 结构因子”，或“ 弯曲因子”，无量纲，其量值决 定 于 孔 隙
的 形 状 以 及 单 位 长 度 内 多 孔 固 体 中 流 体 流 过 的 路 径 。 利 用 Kozeny 方
1.引言 核磁共振测井是一种适用于裸眼井的测井新技术， 是目前唯一可 以直接测量任意岩性储集层自由流体（ 油、气、水） 渗流体积特性的测井 方法，具有明显的优越性。 核磁共振测井方法以全新的原理，提供一套 全新的信息，通过全新的响应关系，对地层油气资源进行评价。 核磁共 振测量的主要是地层孔隙介质中氢核对仪器的贡献， 它不受岩性的影 响，在解释孔隙度，渗透率储层参数时，具有其它测井方法无法比拟的 优势。 用常规测井方法确定地层渗透率的误差较大，一般最大相对误差 可达 50%。 而用核磁共振测井求地层渗透率的相对误差将小一个数量 级，这就大大提高了用测井资料解释渗透率的精度。 它试图通过渗透率 与核磁共振特性之间的相关性分析，来建立相应的渗透率模型。 目前利 用岩石核磁共振的弛豫特性及扩散测量结果， 已经建立了许多有关渗 透率的经验公式。 2.核磁共振测井物理基础 核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应， 原子核由质子 和中子组成，质子带正电，中子不带电。 质子和中子统称为核子。 研究表 明，所有含奇数核子以及含偶数核子但原子序数为奇数的原子核，自身 都在不停地自旋。 由于原子核带电，它们的自旋将产生磁场，该磁场的 强度和方向用核磁矩矢量表示，即：
(油或天然气)时,T2 谱的几何平均值会发生变化。 3.2.2 Coates- cutoff 模型
φNMR K =( Coates- cutoff
Cn1
4
)
(
FFI
BVI
2
)
式中，利用盐水饱和岩样的 NMR 孔隙度 φNMR 以及 T2 截 止 值 法 求
得的可动水体积(FFI)和束缚水体积(BVI)计算渗透率, 模型参数为 Cn1。
由此不难发现，三系数回归方法得到的相关系数较高，充分体现了 核磁共振测井在计算渗透率方面的优越性。
5.结论 通过对选取的碎屑岩岩心进行核磁共振渗透率实验， 用三系数回 归 方 法 对 Coates- cutoff 模 型 ，Coates- sbvi 模 型 ，SDR 模 型 进 行 分 析 和 验 证，得到的结论如下： （ 1） 由经验系数通过渗透率模型得到核磁渗透率普遍低于气体渗透 率， 造成这种差异的主要原因是因为核磁渗透率只反映基质的孔隙性 和渗透率，而空气渗透率不仅反映基质，还反映微裂缝。 （ 2） 实验室的三系数回归方法具有较高的计算精度，可以得到很好 的相关系数， 通过对实验得到的拟合渗透率和空气渗透率的对比图发 现，三个模型对中渗或高渗储层都具有较好的适用性，但对低渗层适用 性较差。
当核磁矩处于外加静磁场 B0 中时， 它将受到一个力 矩 的 作 用 ，从 而会像倾倒的陀螺在重力场中一样，绕外加磁场的方向进动。 进动频率 （ 又叫 Larmor 频率） 为 ω0，且：
ω0=γB0 式中，B0 为外加静磁场强度；γ 为旋磁比。对于氢核，γ=2.6751987× 108A·m2/(J·s)，在 2.5×10-2T 的磁场中，其进动频率是 1.065MHz。 由于不 同和核 γ 值不一样，因此在相同外加磁场强度中，不同原子核的进动频 率不相同。 对于被磁化后的自旋系统，再施加一个与静磁场垂直、以进 动 频 率 ω0 振 荡 的 交 变 磁 场 B0，那 么 根 据 量 子 力 学 原 理 ，核 自 旋 系 统 将 发生共振吸收现象， 即处于低能态的核磁矩将通过吸收交变电磁场提 供的能量，跃迁到高能态。 这种现象即是所谓的核磁共振。 在射频脉冲 施加以前，自旋系统处于平衡状态，磁化矢量与静磁场方向相同；射频 脉冲作用期间，磁化矢量偏离静磁场方向；射频脉冲作用完后，磁化矢 量 又 将 通 过 自 由 进 动 ，朝 B0 方 向 恢 复 ，使 核 自 旋 从 非 平 衡 态 分 布 恢 复 到平衡状态分布。 恢复到平衡态的过程叫做弛豫。 弛豫包含两种不同的 机理，即横向驰豫、纵向驰豫。 横向弛豫是非平衡态磁化矢量的水平分 量逐渐减弱，直到减为零的过程，这种衰减是由于各核磁矩的相位由有 序分布而趋于随机分布所造成的。 这一过程，是自旋体系自身的能量交 换，而整个自旋体系的总能量是不变的，所以又把这个弛豫过程叫做自 旋 - 自旋弛豫，横向弛豫时间用 T2 表示。 由于自旋系统自由进动时，各 核 磁 场 顺 B1 取 向 ，越 来 越 多 的 核 磁 矩 克 服 热 干 扰 ，重 新 返 回 到 相 应 于 B0 场的平衡分布，这时过剩的自由核子返回到低能态 ，将原先获得的能 量传递给周围介质（ 晶格） 。 这种自旋与晶格（ 介质） 之间的能量交换称 为自旋 - 晶格弛豫。 弛豫过程中，由于取低能态的核子增加，磁化强度 矢 量 M 的 纵 向 分 量 不 断 增 加 ，最 终 达 到 平 衡 时 的 磁 化 强 度 M0，故 这 一 弛豫过程又称为纵向弛豫，纵向弛豫时间用 T1 表示。 3.核磁共振渗透率模型 3.1 岩心渗透率的定义
其中，μ 为核磁矩；ρ 为自旋角动量；γ 为比例因子，被称作旋磁比， 是磁性核的一个重要性质。 不同的元素具有不同的旋磁比。 γ 可以为 正，亦可以为负，即核磁矩的方向可能与核自旋角动量的方向相同，也 可能相反。 在没有外加磁场的情况下，单个核子的旋转是随机取向的， 因 而 不 会 产 生 宏 观 磁 场 [1]。
含束缚水的贡献，只是贡献的大小不同，但贡献率的大小通过加权的方
法 求 束 缚 水 饱 和 度 [2]。
4.核磁共振渗透率模型分析
4.1 渗透率模型的参数表达
SDR 模型：
mn
K=Cn1 φ T2g
式中，Cn1, m, n 为待定系数，根据不同的方法选择取值。 φ 为核磁孔 隙度，T2g 为 T2 谱的几何平均值。
和改善室内微气候环境的效果。 1)屋顶的节能设计。 屋顶是建筑物与 室 外 大 气 接 触 的 一 个 重 要 部
绝对渗透率是指当只有单一流体(气体或液 体) 在 岩 石 孔 隙 中 流 动
而与岩石没有物理化学作用时所求得的渗透率。 通常则以气体渗透率为
代表，又简称渗透率。 它反映的是孔隙介质(岩石) 允许流体通过能力的
参数。 渗透率与孔隙度及岩石比表面积有关，可用 Kozeny 方程来描述：
K=
0.101φ3 Γ(1- φ)2
参考文献 ［ 1］ 肖立志著.核磁共振成像测井与岩石核磁共振及其应用［ M］ .北 京：科学出版社. ［ 2］ 彭 石 林 ，叶 朝 辉 ，刘 买 利.多 孔 介 质 渗 透 率 的 NMR 测 定［ J］ .波 谱学杂志，Vol.23 No.2, 2006.6.
关于建筑节能的思考
邢台职业技术学院建筑工程系 陈 静
Coates 两 个 模 型 的 主 要 区 别 在 于 确 定 束 缚 流 体 体 积 的 方 法 不 同 。
Coates- cutoff 模 型 使 用 的 是 T2 截 止 值 计 算 可 动 和 不 可 动 流 体 体 积 比 ， 即 在 离 心 脱 水 前 的 T2 谱 中 ，T2 截 止 值 前 面 的 T2 谱 面 积 与 T2 总 面 积 之 比。 Coates- sbvi 模型使用的是 T2 加权法，即 T2 谱的每一个分量 T2i 都包
Coates 模型:
K=( φ
m
)
(
FFI
n
)
Cn2 BVI
式中，Cn2, m, n 为待定系数，根据不 同 的 方 法 取 值 。 φ 为 核 磁 孔 隙
度。
4.2 三系数回归法求取渗透率
三系数回归方法是在 SDR 模型和 Coates 模型中, 三个待定系数都
设 为 未 知 ，根 据 已 知 的 核 磁 孔 隙 度 ，T2 谱 几 何 平 均 值 等 数 据 ，分 别 以 误
差平方和，相对误差和作为目标函数试验，用最优化方法求解未知的待
定系数，再用求得的待定系数代入模型中，将拟合渗透率与空气渗透率
进行对比，并计算相关系数。
三种模型由实验室得到的数据表格如下：
— 390 —
科技信息
专题论述
渗透率模型待定系数计算表
Coates- sbvi
Coates- cutoff
SDR
科技信息
专题论述
核磁共振测井渗透率模型研究
华东石油局测井公司 熊 鑫 哈 达
［ 摘 要］ 利用核磁共振岩心分析仪器，对选取的碎屑岩样品进行核磁共 振 弛 豫 测 量 ，考 察 了 现 有 的 三 种 核 磁 共 振 测 井 渗 透 率 模 型 的适用性。 从实验所用的岩心数据分析来看，由三种核磁共振渗透率模型计算得到的核磁渗透率相差不大，但对低渗透储层的适用 性较差，对中渗和高渗储层适用性较好。 通过建立在实验室软件基础上的三系数回归方法得到的核磁渗透率计算精度较高，且有很 好的相关系数，对所有储层都具有较好的适用性。 ［ 关键词］ 核磁共振测井 弛豫测量 渗透率模型
C
7.64
7.07
200.56
m
3.54
3.60
3.60
n
0.95
0.98
1.12
根据实验室软件计算出的待定系数回代入模型， 得到拟合渗透率 与气体渗透率对比图（ Coates- sbvi） 如下：
得到拟合渗透率与气体渗透率对比图（ SDR） 如下：
得到拟合渗透率与气体渗透率对比图（ Coates- cutoff） 如下：
［ 摘 要］ 本文论述了建筑节能的重要性，结合中国的实际情况，提出建筑设计及建筑节能应注意的一些问题，以促进建筑节能的发展。 ［ 关键词］ 节能 建筑设计 节能措施
0.前言 实现节能减排是当前世界各国普遍重视的问题。 住房和城乡建设 部、国家发改委、财政部及国务院法制办四部门联合下发通知，就《 民用 建 筑 节 能 条 例》 作 出 部 署 ，加 快 建 设 资 源 节 约 型 、环 境 友 好 型 社 会 和 促 进经济社会可持续发展，重点抓好新建建筑节能，积极稳妥推进既有建 筑节能改造，切实做好建筑用能系统运行节能。 1.建筑节能采取的措施 能源问题是当前世界各国普遍重视的问题， 并已被列为人类面临 的四大生存问题之一。 建筑节能已是世界性的大潮流，据资料显示，我 国建筑耗能已占全社会能源消耗的 40％～50％，所占比例较大[1]。 因此 必须将建筑节能工作作为重中之重。 1.1 充分利用能源 根据基地自然条件，充分考虑自然通风和天然采光的要求，减少空 调和人工照明的使用。 住宅朝向的确定，应主要综合考虑不同城市的日 照时间、太阳辐射照度、常年主导风向等因素，对具体的规划基地还应 与地区小气候、地形地貌、用地条件等因素结合考虑。 应通过合理的外 部环境设计来改善既有的微气候环境，创造建筑节能的有利环境， 主要 方法有： 1) 在建筑周围布置树木、植被，既能有效地遮挡风沙、净化空气，还 能遮阳、降噪； 2) 创造人工自然环境，如在建筑附近设置水面，利用水来平衡环境 温度降风沙等作用。 1.2 单体的节能设计 单体的节能设计，主要是通过对建筑各部分的节能构造设计、建筑 内部空间的合理分隔设计， 以及一些新型的建筑节能材料和设备的设 计与选择等，来更好地利用既有的建筑外部气候环境条件，以达到节能
3.2.3 Coates- sbvi 模型
φNMR K =( Coates- sbvi
Cn2
4
)
(
φNMRm
φNMRb
2
)
式中，利用盐水饱和岩样的 NMR 孔隙度 φNMR 以及 T2 加 权 法 求 得 的 可 动 水 体 积（ φNMRm） 和 束 缚 水 体 积（ φNMRb） 计 算 渗 透 率 , 模 型 参 数 为 Cn2。
程，通过岩石核磁共振弛豫时间与岩石孔隙比表面积的相关性，可以建
立估算岩石渗透率的方法。
3.2 核磁共振渗透率模型
3.2.1 SDR 模型
KSDR=CS1(
φNMR 100
42
) T2g
式中,φNMR 为盐水饱和岩心样品的 NMR 孔隙 度,T2g 为 T2 谱 的 几 何 平均值, 模型参数为 CS1。 该模型以平均弛豫时间为参数, 不受束缚水模 型的影响。 但对测量孔隙中流体的性质很灵敏, 当岩石孔隙中含有烃
(S V
)2
式 中 ，K 是 渗 透 Leabharlann Baidu（ mD） ；φ 为 孔 隙 度（ %） ；S/V 为 岩 石 的 比 表 面 积
（ cm2/cm3） ；Γ 为“ 结构因子”，或“ 弯曲因子”，无量纲，其量值决 定 于 孔 隙
的 形 状 以 及 单 位 长 度 内 多 孔 固 体 中 流 体 流 过 的 路 径 。 利 用 Kozeny 方
1.引言 核磁共振测井是一种适用于裸眼井的测井新技术， 是目前唯一可 以直接测量任意岩性储集层自由流体（ 油、气、水） 渗流体积特性的测井 方法，具有明显的优越性。 核磁共振测井方法以全新的原理，提供一套 全新的信息，通过全新的响应关系，对地层油气资源进行评价。 核磁共 振测量的主要是地层孔隙介质中氢核对仪器的贡献， 它不受岩性的影 响，在解释孔隙度，渗透率储层参数时，具有其它测井方法无法比拟的 优势。 用常规测井方法确定地层渗透率的误差较大，一般最大相对误差 可达 50%。 而用核磁共振测井求地层渗透率的相对误差将小一个数量 级，这就大大提高了用测井资料解释渗透率的精度。 它试图通过渗透率 与核磁共振特性之间的相关性分析，来建立相应的渗透率模型。 目前利 用岩石核磁共振的弛豫特性及扩散测量结果， 已经建立了许多有关渗 透率的经验公式。 2.核磁共振测井物理基础 核磁共振是磁场中的原子核对电磁波的一种响应， 原子核由质子 和中子组成，质子带正电，中子不带电。 质子和中子统称为核子。 研究表 明，所有含奇数核子以及含偶数核子但原子序数为奇数的原子核，自身 都在不停地自旋。 由于原子核带电，它们的自旋将产生磁场，该磁场的 强度和方向用核磁矩矢量表示，即：
(油或天然气)时,T2 谱的几何平均值会发生变化。 3.2.2 Coates- cutoff 模型
φNMR K =( Coates- cutoff
Cn1
4
)
(
FFI
BVI
2
)
式中，利用盐水饱和岩样的 NMR 孔隙度 φNMR 以及 T2 截 止 值 法 求
得的可动水体积(FFI)和束缚水体积(BVI)计算渗透率, 模型参数为 Cn1。
由此不难发现，三系数回归方法得到的相关系数较高，充分体现了 核磁共振测井在计算渗透率方面的优越性。
5.结论 通过对选取的碎屑岩岩心进行核磁共振渗透率实验， 用三系数回 归 方 法 对 Coates- cutoff 模 型 ，Coates- sbvi 模 型 ，SDR 模 型 进 行 分 析 和 验 证，得到的结论如下： （ 1） 由经验系数通过渗透率模型得到核磁渗透率普遍低于气体渗透 率， 造成这种差异的主要原因是因为核磁渗透率只反映基质的孔隙性 和渗透率，而空气渗透率不仅反映基质，还反映微裂缝。 （ 2） 实验室的三系数回归方法具有较高的计算精度，可以得到很好 的相关系数， 通过对实验得到的拟合渗透率和空气渗透率的对比图发 现，三个模型对中渗或高渗储层都具有较好的适用性，但对低渗层适用 性较差。
当核磁矩处于外加静磁场 B0 中时， 它将受到一个力 矩 的 作 用 ，从 而会像倾倒的陀螺在重力场中一样，绕外加磁场的方向进动。 进动频率 （ 又叫 Larmor 频率） 为 ω0，且：
ω0=γB0 式中，B0 为外加静磁场强度；γ 为旋磁比。对于氢核，γ=2.6751987× 108A·m2/(J·s)，在 2.5×10-2T 的磁场中，其进动频率是 1.065MHz。 由于不 同和核 γ 值不一样，因此在相同外加磁场强度中，不同原子核的进动频 率不相同。 对于被磁化后的自旋系统，再施加一个与静磁场垂直、以进 动 频 率 ω0 振 荡 的 交 变 磁 场 B0，那 么 根 据 量 子 力 学 原 理 ，核 自 旋 系 统 将 发生共振吸收现象， 即处于低能态的核磁矩将通过吸收交变电磁场提 供的能量，跃迁到高能态。 这种现象即是所谓的核磁共振。 在射频脉冲 施加以前，自旋系统处于平衡状态，磁化矢量与静磁场方向相同；射频 脉冲作用期间，磁化矢量偏离静磁场方向；射频脉冲作用完后，磁化矢 量 又 将 通 过 自 由 进 动 ，朝 B0 方 向 恢 复 ，使 核 自 旋 从 非 平 衡 态 分 布 恢 复 到平衡状态分布。 恢复到平衡态的过程叫做弛豫。 弛豫包含两种不同的 机理，即横向驰豫、纵向驰豫。 横向弛豫是非平衡态磁化矢量的水平分 量逐渐减弱，直到减为零的过程，这种衰减是由于各核磁矩的相位由有 序分布而趋于随机分布所造成的。 这一过程，是自旋体系自身的能量交 换，而整个自旋体系的总能量是不变的，所以又把这个弛豫过程叫做自 旋 - 自旋弛豫，横向弛豫时间用 T2 表示。 由于自旋系统自由进动时，各 核 磁 场 顺 B1 取 向 ，越 来 越 多 的 核 磁 矩 克 服 热 干 扰 ，重 新 返 回 到 相 应 于 B0 场的平衡分布，这时过剩的自由核子返回到低能态 ，将原先获得的能 量传递给周围介质（ 晶格） 。 这种自旋与晶格（ 介质） 之间的能量交换称 为自旋 - 晶格弛豫。 弛豫过程中，由于取低能态的核子增加，磁化强度 矢 量 M 的 纵 向 分 量 不 断 增 加 ，最 终 达 到 平 衡 时 的 磁 化 强 度 M0，故 这 一 弛豫过程又称为纵向弛豫，纵向弛豫时间用 T1 表示。 3.核磁共振渗透率模型 3.1 岩心渗透率的定义