地球物理测井.核磁共振测井共80页文档
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核磁共振成像测井
一种是阿特拉斯公司和哈利伯顿公司采用NUMAR专利技术推 出的系列核磁共振成像测井仪MRIL；
一种是斯仑贝谢公司推出的组合式脉冲核磁共振测井仪CMR； 一种是以俄罗斯为主生产和制造的大地磁场型系列核磁测井 仪RMK923。 这些核磁共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，但在 测量原理上大同小异。
a
8
8
2.2 用核磁共振测井研究岩石孔隙结构
核磁共振测井测量的信号是由不同大小的孔隙内地层水的信号叠加 ，经过复杂的数学拟合得到核磁共振T2 分布。这就是利用核磁共振测 井资料研究储层岩石孔隙结构的基础。目前利用核磁共振测井资料研究 地层孔隙结构的方法都是进行室内实验, 将岩心的压汞毛管压力曲线和 核磁共振T2 分布对比, 建立其相关性, 进而通过核磁共振T2 分布, 间 接地利用岩石的毛管压力分布曲线来研究岩石的孔隙结构。【2】
5
5
核磁共振测井应用
图三[5] 为单井柱状图：
a
6
6
2.1 直接探测储层孔隙
不同的原子核有不同的共振频率，所以可通过选择共振频率确定 观测对象，核磁共振测井研究对象为氢核。氢核在地层中有两种存在 环境，即固体骨架和孔隙流体，在这两种环境中氢核的核磁共振特性 有很大差别，可以通过选择适当的测量参数，来观测只来自孔隙流体 而与岩石骨架无关的信号。宏观磁化矢量在观测对象确定之后，在给 定强度的静磁场和恒温下，磁化矢量的大小与单位体积内的核自旋数 成正比，即与地层孔隙流体中的含氢量成正比，可直接标定为地层孔 隙度。因此，核磁共振可直接探测地层孔隙度而不受岩石骨架的影响。
时间，M0、T1、T2就是核磁共振测井要测量和研究的对象。【1】
z
z
B0
B0
y
x
横向弛豫（T2）。在XY平面， 旋转开始，并逐步发散开去。
一种是斯仑贝谢公司推出的组合式脉冲核磁共振测井仪CMR； 一种是以俄罗斯为主生产和制造的大地磁场型系列核磁测井 仪RMK923。 这些核磁共振测井仪器的具体测量方式存在一些差异，但在 测量原理上大同小异。
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2.2 用核磁共振测井研究岩石孔隙结构
核磁共振测井测量的信号是由不同大小的孔隙内地层水的信号叠加 ，经过复杂的数学拟合得到核磁共振T2 分布。这就是利用核磁共振测 井资料研究储层岩石孔隙结构的基础。目前利用核磁共振测井资料研究 地层孔隙结构的方法都是进行室内实验, 将岩心的压汞毛管压力曲线和 核磁共振T2 分布对比, 建立其相关性, 进而通过核磁共振T2 分布, 间 接地利用岩石的毛管压力分布曲线来研究岩石的孔隙结构。【2】
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核磁共振测井应用
图三[5] 为单井柱状图：
a
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2.1 直接探测储层孔隙
不同的原子核有不同的共振频率，所以可通过选择共振频率确定 观测对象，核磁共振测井研究对象为氢核。氢核在地层中有两种存在 环境，即固体骨架和孔隙流体，在这两种环境中氢核的核磁共振特性 有很大差别，可以通过选择适当的测量参数，来观测只来自孔隙流体 而与岩石骨架无关的信号。宏观磁化矢量在观测对象确定之后，在给 定强度的静磁场和恒温下，磁化矢量的大小与单位体积内的核自旋数 成正比，即与地层孔隙流体中的含氢量成正比，可直接标定为地层孔 隙度。因此，核磁共振可直接探测地层孔隙度而不受岩石骨架的影响。
时间，M0、T1、T2就是核磁共振测井要测量和研究的对象。【1】
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B0
B0
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横向弛豫（T2）。在XY平面， 旋转开始，并逐步发散开去。
《核磁共振测井全》课件
储层表征
核磁共振测井提供了详细的储 层性质描述，包括孔隙结构、 孔隙度分布和岩石类型，有助 于优化开发和生产侵入性测量
核磁共振测井是一种非 侵入性测量技术，不需 要采集样品，可以在井 内直接获取地层信息。
2 高分辨率
核磁共振测井具有高分 辨率，可以获取细微的 地质和储层参数变化， 提供精确的地质解释。
3 仪器限制
核磁共振测井仪器的尺 寸和功耗限制了其在特 定井眼中的应用，需要 克服相关的工程和技术 问题。
核磁共振测井的案例研究
1
海上油气勘探
核磁共振测井在海上油气勘探中的应用，帮助发现油气藏和优化产能，提高勘探 和开发效率。
2
储层评估
核磁共振测井在储层评估方面的应用，提供可靠的地质参数和流体信息，指导油 气勘探和开发决策。
3
井间连通性
核磁共振测井用于评估油井间的连通性，检测压力变化和流体移动，帮助优化油 藏生产。
核磁共振测井的未来发展
先进测井技术
未来的核磁共振测井技术将更 加先进，实时、高分辨率、多 参数测量等特性将得到进一步 增强。
人工智能应用
结合人工智能技术，核磁共振 测井可以进行更精确的数据处 理和解释，提高解释的速度和 准确性。
环境友好型
未来的核磁共振测井技术将更 加环境友好，减少对地下水资 源和环境的影响。
《核磁共振测井全》PPT 课件
核磁共振测井是一种用于获取地下岩石和流体性质的非侵入性测量技术。通 过应用核磁共振原理，可以获得有关地下油气储层的重要信息。
什么是核磁共振测井？
1 原理解释
2 数据获取
核磁共振测井利用原子核的自旋和磁矩之 间的相互作用来研究储层的性质。它基于 核磁共振现象，通过识别和分析样品中的 核自旋状态来获取相关信息。
第五章地球物理测井
（3）自然伽玛曲线的应用
• 确定岩层的岩性：泥岩曲线幅度值高，砂岩、碳
酸盐岩等岩层显示低幅度值。
• 判断岩层的渗透率 PPT文档演模板
第五章地球物理测井
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
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2020/12/11
第五章地球物理测井
• 岩石孔隙度的大小：岩石孔隙度越大，地层水含 量可能就越多，岩石的电阻率亦越低。
• 岩石含水饱和度的影响：当地层水仅充填部分孔 隙时，岩石电阻率随含水饱和度增加而减少。
（2）视电阻率曲线的应用
• 划分岩层界面：曲线在岩层界面具有明显的特征
• 确定岩性：在搞清岩性与电性关系的基础上，利
用视电阻率曲线可以判断岩层的特性，划分油、
（3）声波时差曲线的应用 • 判断岩性：岩性与时差有对应表 • 区分油、气、水层 • 划分裂缝性渗透层
4 放射性测井
放射性测井根据岩石的核物理性质，利用岩 层中存在放射性元素，间接研究钻井地质剖面。 下面以自然伽玛测井为例进行分析。
（1）岩石的自然放射性 自然界中绝大多数岩石都含有放射性元素，
如铀、钍、锕及其蜕变物。按岩石含自然放射性 元素的差别，可将沉积岩分为三类：
• 岩石比面：指单位体积岩样内颗粒表面积的总和，
一般用单位体积岩样孔隙内面积的总和表示。
单位：cm2/cm3。
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第五章地球物理测井
（2）自然电位曲线的应用
• 划分岩层界面
• 确定渗透性岩层：即当地层水的矿化度大于钻井 液的矿化度时，渗透性岩层的自然电位曲线出现 负异常，非渗透性致密层为正异常。
层水之间离子扩散与吸附电化
学活动作用造成的。
第8讲核磁共振测井4
渗透率油气特性孔隙度测井响应校正与处理之后电阻率测井响应泥质校正之后常规解释孔隙度与流体饱和度核磁共振测井响应根据不同流体t1t2及d的差异可以对油气水进行识别与定量评价受到井眼与泥饼影响探测范围很确定只要切片不在井眼或泥饼上就不受井眼及泥饼影响骨架孔隙流体探测范围不确定受到井眼与泥饼影响探测范围不确定11
10.采集的信息及用途
蓝色曲线是采用足够的NE、足够的TW、较短 的 TE和 多次 回波 串叠 加 (改 进 S/N)取 得 的数据 。 T2分布是双峰，两峰分别在7和100ms。累积孔隙 度超过18p.u。
10.采集的信息及用途 MRIL仪器三种典型的观测模式
10.采集的信息及用途
观测模式的选择:根据仪器测量获取的信息，井 眼环境等。
10.采集的信息及用途
通过反演这一数学过程，自旋回波串衰减数据 可以转换为T2分布。 该分布是产生回波串的最有可能的T2值分布。
10.采集的信息及用途
通过适当的刻度，T2分布曲线以下的面积就是 孔隙度。当岩石100%饱和水时，T2分布与孔隙 尺寸密切相关。 如果地层含烃，根据烃的类型、粘度和饱和度 的不同这T2分布会有变化 。
10.采集的信息及用途
有些参数则是不可改变的，如脉冲类型、增益 数或噪音周期数等。 有些参数只能通过选择另外一个观测模式来修 改：回波间隔（TE）和操作频率个数（XF）。
每种观测模式都含有几种参数，包括：极化或 等待时间（TW）；回波间隔（TE）；回波数目 （NE）；累加次数（RA）。 观测模式是与仪器有关，选择适当的观测模式 是核磁共振测井作业成功的关键。
使用移谱法(SSM)、扩散分析(DIFAN)和增强扩 散分析(EDM)，可以直接完成烃类识别。 存在的问题是需要较慢的测速以提高采集的资 料的信噪比。
10.采集的信息及用途
蓝色曲线是采用足够的NE、足够的TW、较短 的 TE和 多次 回波 串叠 加 (改 进 S/N)取 得 的数据 。 T2分布是双峰，两峰分别在7和100ms。累积孔隙 度超过18p.u。
10.采集的信息及用途 MRIL仪器三种典型的观测模式
10.采集的信息及用途
观测模式的选择:根据仪器测量获取的信息，井 眼环境等。
10.采集的信息及用途
通过反演这一数学过程，自旋回波串衰减数据 可以转换为T2分布。 该分布是产生回波串的最有可能的T2值分布。
10.采集的信息及用途
通过适当的刻度，T2分布曲线以下的面积就是 孔隙度。当岩石100%饱和水时，T2分布与孔隙 尺寸密切相关。 如果地层含烃，根据烃的类型、粘度和饱和度 的不同这T2分布会有变化 。
10.采集的信息及用途
有些参数则是不可改变的，如脉冲类型、增益 数或噪音周期数等。 有些参数只能通过选择另外一个观测模式来修 改：回波间隔（TE）和操作频率个数（XF）。
每种观测模式都含有几种参数，包括：极化或 等待时间（TW）；回波间隔（TE）；回波数目 （NE）；累加次数（RA）。 观测模式是与仪器有关，选择适当的观测模式 是核磁共振测井作业成功的关键。
使用移谱法(SSM)、扩散分析(DIFAN)和增强扩 散分析(EDM)，可以直接完成烃类识别。 存在的问题是需要较慢的测速以提高采集的资 料的信噪比。
第6讲核磁共振测井2
6.岩石的弛豫机理 2. 扩散驰豫 在梯度场中，分子扩散造成的驰豫。当静磁场 中存在梯度时，分子运动能造成失相，导致 T2 驰豫，T1驰豫不受影响。 地层岩石中，磁场的梯度有两个来源：测井仪 器建立的；岩石骨架颗粒与孔隙流体之间磁化 率差异引起的内部背景梯度磁场。
1 (GTE ) D T2 D 12
6.岩石的弛豫机理 （ 2）水、油、气的驰豫特征 3、气体的驰豫特征 T1 自由驰豫 T2 扩散驰豫为主
6.岩石的弛豫机理 （ 3）固体的弛豫 NMR测井是以氢核为观测对象，骨架中也含有 氢，特别是粘土水与含结晶水的矿物（如石膏 中富含氢）。 这些固体中的氢核影响中子测井，但对 NMR测 井无影响。原因：
7.影响岩石T2谱的因素 水和轻质油的分子运动很快，弛豫率很低，相 应具有很长的衰减时间。流体粘度升高，分子运 动减慢。因相对运动而波动的这些磁场接近拉莫 尔旋进频率，从而使自旋 -自旋磁弛豫相互作用效 率大为升高。 沥青和稠油因其弛豫相对较高而具有比轻油和 水较短的T2时间，可以在T2分布上进行识别。 靠近或与颗粒表面接触的流体的弛豫速率大大 高于自由流体弛豫速率。
1 1 1 1 T2 T2 S T2 D T2 B
纵向驰豫
1 1 1 T1 T1S T1B
6.岩石的弛豫机理 （ 2）水、油、气的驰豫特征 1、水的驰豫特征 T1 水润湿碎屑岩 溶洞 油润湿 表面 自由 自由 T2 表面 自由/扩散 自由/扩散
含有高浓度的顺磁离子，扩散驰豫为主， 表现为快衰减特征。
常用扩散系数D表示。 扩散对T1弛豫没有贡献。
1 T2(cpmg) S D ( G TE) 2 2 T2bulk V 12 1
弛豫机制是 NMR测井测量流体的基础。
最新地球物理测井.放射性
2、井参数影响
d增加
裸眼井对GR吸收增加，但泥浆中所含一定 的放射性补偿了一部分，影响小
套管井：水泥环厚度增加-----GR减小
度含随砂岩泥岩石等颗粒变细而增加。 通强常度情高的况：下钾：岩地、层深水的泥GR岩值、的页高岩低主要取决于泥质含量
强度最高的：放射性软泥、澎土岩、火山灰
地球物理测井.放射性测井
自然伽马测井
沉积岩的自然放射性有以下变化规律： a.随泥质含量的增加而增加； b.随有机物含量增加而增加，如沥青质泥岩的放射性很高。在还原 条件下，六价铀能被还原成四价铀，从溶液中分离出来而沉淀在地 层中，且有机物容易吸附含铀和钍的放射性物质； c.随着钾盐和某些放射性矿物的增加而增加。
地球物理测井.放射性测井
伽马测井的核物理基础
一、原子核的衰变及放射性
1、原子的结构
原子：由原子核及其核外电子层组成的一种很微小的粒子。
原子核由质子和中子组成
2、同位素
同位素：质子数相同的同一类原子。 例：氢的同位素：氕、氘、氚
地球物理测井.放射性测井
伽马测井的核物理基础
3、核衰变
核衰变：放射性元素的原子核自发地释放出一种带电粒子 （或），蜕变成另外某种原子核，同时放射出伽马（） 射线的过程。
当上下围岩相同时， 曲线对称于地层中 部，低放射性地层对 应GR低，高放射性 地层对应GR高
h>3d 曲线幅度不受 岩层厚度的影响； h<3d 曲线的最大或 最小受岩层厚度的 影响（？）
.放射性测井
自然伽马测井
四、影响因素
1、岩层厚度的影响
岩层厚度增加或减小，GR曲线减小或增大。
碘
化
伽玛射线
钠
晶
体
d增加
裸眼井对GR吸收增加，但泥浆中所含一定 的放射性补偿了一部分，影响小
套管井：水泥环厚度增加-----GR减小
度含随砂岩泥岩石等颗粒变细而增加。 通强常度情高的况：下钾：岩地、层深水的泥GR岩值、的页高岩低主要取决于泥质含量
强度最高的：放射性软泥、澎土岩、火山灰
地球物理测井.放射性测井
自然伽马测井
沉积岩的自然放射性有以下变化规律： a.随泥质含量的增加而增加； b.随有机物含量增加而增加，如沥青质泥岩的放射性很高。在还原 条件下，六价铀能被还原成四价铀，从溶液中分离出来而沉淀在地 层中，且有机物容易吸附含铀和钍的放射性物质； c.随着钾盐和某些放射性矿物的增加而增加。
地球物理测井.放射性测井
伽马测井的核物理基础
一、原子核的衰变及放射性
1、原子的结构
原子：由原子核及其核外电子层组成的一种很微小的粒子。
原子核由质子和中子组成
2、同位素
同位素：质子数相同的同一类原子。 例：氢的同位素：氕、氘、氚
地球物理测井.放射性测井
伽马测井的核物理基础
3、核衰变
核衰变：放射性元素的原子核自发地释放出一种带电粒子 （或），蜕变成另外某种原子核，同时放射出伽马（） 射线的过程。
当上下围岩相同时， 曲线对称于地层中 部，低放射性地层对 应GR低，高放射性 地层对应GR高
h>3d 曲线幅度不受 岩层厚度的影响； h<3d 曲线的最大或 最小受岩层厚度的 影响（？）
.放射性测井
自然伽马测井
四、影响因素
1、岩层厚度的影响
岩层厚度增加或减小，GR曲线减小或增大。
碘
化
伽玛射线
钠
晶
体
核磁共振测井
t / T1
)
反转恢复法测T1的脉冲序列
三、弛豫时间及其测量
2.
横向弛豫时间T2
dM XY 1 ( 0 M XY ) dt T2 若t 0, M XY M 0 M XY M 0e
t / T2
自旋回波法脉冲序列
脉冲序列和散 相重聚过程
四、核磁共振测量区选择
磁场强度Ｂ０在纵向和横向上 都是变化的，因此，通过调整射 频磁场的频率，可以改变能够发 生核磁共振的空间位置，即核磁 共振测井的探测范围。
不受岩性影 响的孔隙度
T2谱
渗透率
有效孔隙度
自 然 伽 马
渗透率
有效 孔隙度
毛管 束缚水
泥质 束缚水
可动流体
CMR计算的渗透率和孔隙度与岩心分析值对比
核磁共振测井资料与岩心分析资料对比
赵 80 井 对 比 曲 线 图
核磁渗透率 计算渗透率
核磁孔隙度 计算孔隙度
岩心分析渗透率
岩心分析孔隙度
岩心分析孔隙度-核磁孔隙度交会图
100%饱和 100psi下离心
幅 度
孔隙度 21.9% 可动流体 75.9% 截止值 12.9ms
T2 弛豫时间 （s）
计算可动流体孔隙度、束缚水孔隙度
NMR T
T2 max
2 min
a(T2 )dT2 FFI f BVI b
T2 max
T2 cutoff
典型油层
赵113井 32、33层 合试累计 产油51.9t 气3340m3
赵80井核磁解释成功实例
油61.2 气107207
油2.96 水0.2
低阻油层
物 性 差 的 低 阻 油 层
81
)
反转恢复法测T1的脉冲序列
三、弛豫时间及其测量
2.
横向弛豫时间T2
dM XY 1 ( 0 M XY ) dt T2 若t 0, M XY M 0 M XY M 0e
t / T2
自旋回波法脉冲序列
脉冲序列和散 相重聚过程
四、核磁共振测量区选择
磁场强度Ｂ０在纵向和横向上 都是变化的，因此，通过调整射 频磁场的频率，可以改变能够发 生核磁共振的空间位置，即核磁 共振测井的探测范围。
不受岩性影 响的孔隙度
T2谱
渗透率
有效孔隙度
自 然 伽 马
渗透率
有效 孔隙度
毛管 束缚水
泥质 束缚水
可动流体
CMR计算的渗透率和孔隙度与岩心分析值对比
核磁共振测井资料与岩心分析资料对比
赵 80 井 对 比 曲 线 图
核磁渗透率 计算渗透率
核磁孔隙度 计算孔隙度
岩心分析渗透率
岩心分析孔隙度
岩心分析孔隙度-核磁孔隙度交会图
100%饱和 100psi下离心
幅 度
孔隙度 21.9% 可动流体 75.9% 截止值 12.9ms
T2 弛豫时间 （s）
计算可动流体孔隙度、束缚水孔隙度
NMR T
T2 max
2 min
a(T2 )dT2 FFI f BVI b
T2 max
T2 cutoff
典型油层
赵113井 32、33层 合试累计 产油51.9t 气3340m3
赵80井核磁解释成功实例
油61.2 气107207
油2.96 水0.2
低阻油层
物 性 差 的 低 阻 油 层
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第3章_3核测井-3.4核磁共振测井
脉冲时间加倍，磁场旋转 180°，此时称做 180° 脉冲.
一个90° 脉冲加载之后, 会发生两个过程：
z
z
B0
y x x y
B0
XY平面，旋转开始，并逐步 发散开去 这就是横向弛豫，弛豫时间用 T2描述.
同时，它们也开始在磁场 方向重新排列（重极化） 这就是纵向弛豫，弛豫时 间用 T1描述.
4、核磁共振现象 氢核（质子）本身带电，质子具有自旋性，可
静态磁场使氢原子核进动产生的磁场方向
与其相同 (原子核被极化)。
只要静态磁场保持，任何刺激之后，氢核 将努力回复到该状态（它是一种低能态）。
静态磁场中的这种排列一旦 完成，我们就可以用射频脉冲磁场 加载到核子上：
射频磁场使极化场发生旋转 脉冲持续时间控制旋转角度的
大小.
当脉冲长度刚好使极化场旋转 90°,我们称之为 90°脉冲.
形成磁场，即质子具有一定的磁矩。在Z轴施加外加
磁场后（B0），氢核绕外磁场方向转动，这个转动
称为进动，进动频率0为：
0 B0
式中 :γ—氢核的旋磁比； B0—外加磁场的磁感应强度。
静磁场中质子的旋转和进动
4、核磁共振现象
核有磁性，没有外 磁场作用，核自旋 的方向是杂乱的。
4、核磁共振现象
优点：
1.迄今唯一能够直接测量储集层自由流体孔隙度的测井方法
2.测量准确可靠 3. 可以得到不受岩石骨架岩性影响的地层总孔隙度，还可以
准确地给出各种孔隙度参数，准确地区分不同的孔隙度成分， 如自由流体孔隙度、毛细管孔隙度、粘土束缚水孔隙度及微 孔隙度等。
4.还可提供束缚流体与可动流体相对体积，储层油气类型、孔 隙尺寸分布、渗透率、原油粘度、含油气饱和度和产能性质 等多种重要参数。
核磁共振成像测井
a
9
9
2.2 用核磁共振测井研究岩石孔隙结构
实验研究表明：岩石孔隙流体的T2与孔隙直径相对应，小孔对应 短T2 ，大孔对应长T2 。当孔隙中为单相流体时，可直接刻度为孔隙 孔径大小，进而通过T2分布确定不同孔径大小的孔隙度。【1】
a
10
10
2.3 测量可动流体、毛细管束缚水和泥质束缚水
根据不同的孔径大小，利用实验分析确定的截止值，确定地层束缚 流体体积和自由流体体积，进而确定地层渗透率。【1】核磁测井估算渗 透率的前提是,核磁测井信息必须真实反映地层的孔隙度参数。【4】
时间，M0、T1、T2就是核磁共振测井要测量和研究的对象。【1】
z
z
B0
B0
y
x
横向弛豫（T2）。在XY平面， 旋转开始，并逐步发散开去。
y
x
纵向弛豫（T1）也开始在磁场 方向重新排列（重极化）。
a
3
3
核磁共振测井原理
完整的过程如下：
a
4
4
核磁共振测井应用
目前，在全世界范围内提供商业服务的核磁共振测井仪主要 有3种类型：
不同流体有不同的核磁共振特性，表1【3】是某地区在一定条 件下测得的不同流体的核磁共振特性，从中不难看出，水与烃（油、 气）的差别很大，油与气的差别很大，液体(油、水)与气体的扩散 系数差别也很大，利用流体的这些差别，以不同的方式观测和识别 孔隙流体类型。【1】
a
12
12
文献参考
[1] 赵永刚等.核磁共振测井技术在储层评价中的应用.天然气工业，2007，27(7) ：42-44. [2] 陈杰等.储层岩石孔隙结构特征研究方法综述.特种油气藏，2005，12(4)，11-15. [3] 齐宝权. NMR测井识别储层流体性质的方法及应用.西南石油学院学报，2001，23(1)，18-21. [4] 莫修文.核磁测井资料的解释方法与应用.测井技术，1997,21（6）：424-431. [5] 周红涛.核磁共振和MDT测井在塔河油田碎屑岩储层评价中的应用. 石油物探，2011，50（5 ），526-530. [6]原宏壮等，测井技术新进展综述。地球物理学进展.2005，20（3），786-795.
1 核磁共振测井的物理原理及其应用 论文
核磁共振测井的物理原理及其应用摘要:经过半个世纪的探索和期盼，核磁测井以其独特的性能和众多的功能已成为商业测井大家族中的一只独秀。
MRIL核磁共振测井仪是一居中测量仪器，通过测量沿仪器轴线方向井壁周围薄壁柱状空间内的氢原子核的磁共振信号，来实现测量。
它能够同时提供孔隙度、渗透率、束缚水饱和度等地层参数以及油气藏的地球物理参数。
核磁仪器探头中的永久磁铁在地层中产生梯度磁场对地层中的氢原子进行极化，同时探头中的天线即用于发射脉冲也用做接收回波信号。
以Numar公司于1998年推出的最新一代产品MRIL- P型核磁共振测井仪为代表的新一代核磁测井技术，利用梯度磁场核自旋回波，对离井眼一定距离的地层孔隙流体直接进行观测，不须对井下泥浆进行任何处理，甚至勿须井眼、泥饼及侵入校正。
并且利用核磁测井进行地层评价，不要求岩心分析资料以及地层参数的任何先验信息，因此，是对裸眼井测井解释核油气评价技术的重大突破。
该仪器吸收了MRIL-C型仪器的优点并改进了其不足。
采用9个工作频率(760～ 580kHz)及加长预极化磁体的方法，既提高了测井速度，又获得了更多的测井信息，数据精度也大大提高。
本文以MRIL-P型核磁测井仪为例，详细讨论一下核磁共振测井的物理原理并简单介绍一下仪器电子线路模块的基本结构以及脉冲信号发射、接收路径和MRIL-P型核磁共振测井仪器优点、核磁共振测井技术发展的一点见解。
关键词：核磁共振核磁测井扳转纵向驰豫横向弛豫一.核磁共振的基本原理1.NMR测量的物理基础MRIL核磁共振测井原理是基于原子核的磁共振物理现象实现测量的.由于原子核带有电荷,它们的自旋将产生磁场,就像一根磁棒,该磁场的强度和方向可以用核磁矩矢量来表示.同时带有磁矩的磁核有一个共振频率,即著名的拉莫尔频率，此共振频率取决于元素的旋磁比和外加磁场强度. 利用原子核的磁性和它们与外加磁场的相互作用来完成核磁共振技术。
比如对一组核子施加一个固定的静磁场和大功率的射频RF脉冲,核子便以可预见的方式响应,产生回波信号,提供石油物理信息.当没有外加磁场时,核磁矩的取向就是随机的了.核磁共振是指某种原子核吸收强磁场中存在的一定频率的电磁辐射时而呈现自由的一种自然现象。
地球物理测井方法 第三章 核测井
➢ 而质量数大于209(质子数大于82)的核素全
部是放射性核素
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1. 放射系：连续衰变时放射性核素所构成的 系列
1) 钍系：钍系是从232Th开始的，到208Pb结 束，它的半衰期为1.41×1010年
２)铀系：238U开始，到206Pb结束， 238U的 半衰期４.4７×10９年
X 核素表示: A Z
例：
1 1
H,
K 40
19
➢同位素：是指核中质子数相同而中子数不同的 核素, 它们在元素周期表中占同一位置。
核素也可表示为：AX 1H, 2 H, 3 H 氕氘氚
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3. 稳定核素和放射性核素
➢放射性核素： 原子核能自发的发生衰变， 由一种核素变为另一种核素
放射性核素衰变时能发射、 和 射线
➢吸收剂量：每1kg受照物质吸收1焦耳核辐射 能时，其核辐射剂量称为1戈瑞
➢西弗：用于衡量辐射对生物组织的伤害, 定义
为1西弗=1焦耳（辐射能量）/公斤
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137 Cs 半衰期：30.174年 134 Cs 半衰期2年
137 55
Cs
137 56
Ba*
e
137 Ba* 137 Ba 0.662MeV
✓主要用途：划分岩性及渗透层、求泥质含量、地
层对比和沉积环境研究等
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§1 伽马测井基础
一、放射性核素和核衰变
1. 原子和原子核
质子数:Z
中子数:N
质量数:A A=Z+N
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2. 核素和同位素
➢核素：原子核中具有一定数目的质子和中子并 在同一能态上的同类原子（或原子核）。同一核 素的原子核中，质子数和中子数都分别相等。