核磁共振技术摘要VIP免费

胜利测井原子核的磁性原子核的磁性原子核的磁性原子核的磁性NMR技术的基础是利用原子核自身的磁性及其与外加磁场的相互作用原子核=质子+中子=核子原子序数=质子数所有含奇数个核子或含偶数个核子但原子序数为奇数的原子核，具有自旋磁矩即具有磁性，如11H、21H、31H、136C、178O、199F、2312Na等。这样的核，不停旋转，象一根磁棒。11H具有最大的自旋角动量和测量灵敏性，是测量对象。没有外场时，单个核自旋或核磁矩随机取向，系统宏观上没有磁性。NSp核磁矩胜利测井单自旋核在外磁场中的表现单自旋核在外磁场中的表现单自旋核在外磁场中的表现单自旋核在外磁场中的表现核磁矩在外磁场（由永久磁铁产生）中，受到力矩的作用，象倾倒的陀螺绕重力场进动一样，绕外场方向进动。对氢核：γ=4258Hz/Gauss，在500Gauss的外加磁场中，共振频率f=2.13MHz不同的核具有不同的γ值，在同一磁场中具有不同的进动频率，因此能够将不同的磁性核区分开Larmor频率f=γBoxzBoy胜利测井在外磁场中，整个自旋系统被磁化，所有核磁矩沿静磁场方向取向，在宏观上将产生一个磁矩和，称为宏观磁化矢量M，方向与Bo平行。自旋系统在外磁场中的表现：自旋系统在外磁场中的表现：Ⅰ宏观磁化矢量Ⅰ宏观磁化矢量自旋系统在外磁场中的表现：自旋系统在外磁场中的表现：Ⅰ宏观磁化矢量Ⅰ宏观磁化矢量iMMBoyxzMBo平行100006反平行100000胜利测井没有外磁场时施加外磁场时大量核磁矩由无序变有序排列大量核磁矩由无序变有序排列大量核磁矩由无序变有序排列大量核磁矩由无序变有序排列胜利测井宏观磁化矢量宏观磁化矢量宏观磁化矢量宏观磁化矢量宏观磁化矢量M是测量区域内的磁性氢核磁矩被静磁场Bo磁化所形成的，其方向与静磁场Bo一致。M绕Bo以Larmor频率进动。核磁共振测井的目的是：用相同频率的射频脉冲场激发它，使之产生共振信号并用线圈加以接收，以获得有关的地层信息。胜利测井NMRNMR弛豫弛豫NMRNMR弛豫弛豫B1射频脉冲施加前：自旋系统处于平衡状态，M与Bo方向相同；射频脉冲施加期间：M与Bo垂直,产生磁共振：核自旋系统吸收外界能量，由低能态跃升至高能态；射频脉冲施加后：M朝Bo方向恢复，核自旋系统由非平衡时的高能态恢复到平衡时的低能态。核自旋系统由非平衡时的高能态恢复到平衡态的过程，称为弛豫。弛豫的快慢或速率用1/T1或1/T2表示。yxzMBo射频脉冲场B1频率=共振频率胜利测井TT11和和TT22弛豫时间弛豫时间TT11和和TT22弛豫时间弛豫时间纵向弛豫：过程中自旋系统内部能量发生变化，自旋与晶格或环境间进行能量交换，把共振时吸收的能量释放出来，又称自旋-晶格弛豫。横向弛豫：过程中自旋系统内部发生能量偶合，总能量不变，磁化矢量进动由有规律变为无规律，又称自旋-自旋弛豫。磁共振弛豫过程：纵向弛豫（T1）和横向弛豫（T2）)/exp(1)(1//TtMotM)/exp()(2TtMtMoM∥tM⊥tT1弛豫T2弛豫胜利测井TT22弛豫时间测量：弛豫时间测量：CPMGCPMG脉冲法脉冲法TT22弛豫时间测量：弛豫时间测量：CPMGCPMG脉冲法脉冲法脉冲序列：(90o)X—τ—(180o)Y—τ—echo—τ—(180o)Y—τ—echo……)/exp()(2TtMtMoτ2τ2τTE=2τ90O180O180ORF信号第一个自旋回波第二个自旋回波T2衰减T2*衰减★★★TE---回波串时间间隔胜利测井CPMGCPMG脉冲序列脉冲序列CPMGCPMG脉冲序列脉冲序列信号第一个自旋回波第二个自旋回波T2衰减T2*衰减90oRF脉冲90oRF脉冲180oRF脉冲FSFSFSFS产生自旋-回波胜利测井NMRNMR测量原理测量原理NMRNMR测量原理测量原理NS仪器中的永久磁铁极化地层孔隙中的氢核施加CPMG脉冲串信号：90o脉冲，使磁化矢量反转；180o脉冲，记录恢复中的自旋-回波信号等待氢核磁化矢量恢复原来的状态最大信号幅度正比于充满流体的孔隙度大小信号衰减时间孔隙大小，流体特性孔隙结构和流体流动特性胜利测井MRIL-CMRIL-C磁共振成像仪结构磁共振成像仪结构MRIL-CMRIL-C磁共振成像仪结构磁共振成像仪结构频带宽BO（r）BO（r）BO=169GaussG=17Gauss/cm16〃6〃地层磁铁天线泥浆井壁敏感区井筒MRIL探头敏感区柱壳厚1mm，彼...