地面核磁共振找水方法在中国的应用效果

简要地阐述了地面NMR方法的直接找水原理及特点，并以实例说明了新的找水方法巳在中国11个省区地下水探查中取得出明显成效。建议在提高NMR找水仪抗电磁干扰能力和加大勘探深度方面进行研究，提高新方法的适应性。     

利用NMR研究三峡工程库区赵树岭滑坡稳定性

核磁共振找水仪(NMR)应用于滑坡地下水研究具有广泛的前景。本文以三峡工程库区巴东县赵树岭滑坡为例,说明利用NMR测试成果确定岩土层水文地质参数的方法,同时根据滑体含水量变化特征,进行滑坡的地下水含水层划分、滑动面确定,改进滑坡稳定性计算。利用NMR测试所测定的滑坡体地下水特征,进行赵树岭滑坡刚体极限平衡分析和有限元数值模拟,结果表明地下水特征对滑坡稳定影响很大,利用NMR可以更准确和有效地进行滑坡稳定性研究。     

Self-diffusion studies of pore fluids in unconsolidated sediments by PFG NMR

The self-diffusion of water and hexadecane in medium and coarse sands from glacial sand deposits in central Germany were investigated by pulsed field gradient nuclear magnetic resonance (PFG NMR). Due to the restriction of the diffusion path at the pore/grain interface, the measured apparent self-diffusion coefficients (D(Δ)) in the pore space depend on the observation time (Δ) in the PFG NMR experiment. Although the bulk self-diffusion coefficients of water and hexadecane differ by about one order of magnitude, the apparent self-diffusion coefficients in the pore space obey the same characteristic time-behaviour, which depends only on geometrical properties of the pore system. Using the “short-time diffusion” model, surface-to-volume (S/V) ratios and inherent self-diffusion coefficients (D₀) of the pore fluids were extracted from these diffusion measurements. The S/V ratios obtained are independent of the pore fluid used and agree with known geometrical properties of the sand grains. Moreover, the D₀ values are consistent with the corresponding bulk self-diffusion coefficients measured separately. In contrast to these results of PFG NMR, simultaneous investigations of longitudinal (T₁) nuclear magnetic relaxation reveal that the relaxation time of the pore fluid is a less suitable parameter for a quantitative estimation of geometrical properties of the pore/grain interface in these unconsolidated sediments since it depends on chemical properties of the fluid/grain interface.     

地面核磁共振响应数值模拟研究

模型响应的数值计算是地面核磁共振勘探的一个重要组成部分，作者在本文中给出了地面核磁共振数值计算方法。在文中，作者借助直接数值积分方法，对回线源产生的磁场轴向和垂向分量进行计算，并采用不等间距空间坐标剖分技术，对地面核磁共振积分方程进行数值积分。利用这些计算方法，计算了在均匀导电半空间中的某一深度上，磁场的垂向分量沿轴向变化曲线，并给出了两层导电模型中存在一层含水层的地电模型的地面模磁共振响应的数值模拟结果。采用在本文中介绍的数值计算技术，可成功地进行一维含水模型地面核磁共振信号的数值计算。     

储层流体及其在岩石孔隙中的核磁共振弛豫温度特性

温度是影响核磁共振弛豫的一个因素。目前国内各实验室所做的核磁共振实验测量大都局限在室温下,实验温度与地下储集层温度有很大差别,因此有必要研究温度对流体及饱和流体岩石的核磁共振弛豫的影响,提高核磁共振测井资料评价精度。本文选取自由水、不同粘度脱气原油、饱和水以及饱和变压器油的储层贝瑞砂岩和储层碳酸盐岩样品进行核磁共振变温实验,测量温度从25℃变化到90℃。结果表明:自由水和原油的核磁共振横向弛豫时间(T2)都随温度的升高而增大。温度对饱和水贝瑞砂岩和碳酸盐岩核磁共振弛豫的影响不同,饱和水贝瑞砂岩核磁共振横向弛豫时间随温度升高而减小,而饱和水碳酸盐岩横向弛豫时间随温度升高而增大。无论是饱和油的贝瑞砂岩或是饱和油的碳酸盐岩,其核磁共振横向弛豫时间都随温度升高而增大。温度对核磁共振弛豫的影响,会造成室温下得到的横向弛豫时间截止值(T2cutoff)与储层温度下的实际值有偏差,影响储层束缚水饱和度和渗透率的计算结果,建议在核磁共振测井资料解释及应用时应考虑温度的影响。     

核磁共振成像技术定量分析粘土矿物对油气二次运移过程的影响

本文利用核磁共振成像技术定量分析油气运移含油饱和度变化,首次获得了玻璃珠孔隙介质中粘土矿物（伊利石）含量变化时油饱和度变化的规律,通过对实验数据的总结,得到以下结论：①油气运移通道具有不均一性,但随着粘土含量的增加,油气运移通道上残余油饱和度增加,初始部分（指实验中油未发生运移时油占据的部分）残余油的含油饱和度亦增加;②由于初始部分残余油饱和度和运移通道上的残余油饱和度都变大。因此,粘土矿物的存在,使得残余油饱和度增加,最终降低了油气聚集的效率,不利于油气运移聚集。     

碱性玄武岩中长石巨晶的结构水：红外光谱和核磁共振谱研究

运用傅立叶变换红外光谱技术（ＦＴＩＲ,红外区和近红外区）和质子魔角旋转核磁共振技术（＾１ＨＭＡＳＮＭＲ）对来自安徽女山,江苏盘石山和河北汉诺坝新生代大恶性玄武岩中的４个歪长石巨晶进行了观察,结果显示,这些巨晶含有结构水,主要以Ｈ２Ｏ的形式存在,其中３个样品的结构水含量（Ｈ２Ｏ）分别为４０５μｇ／ｇ,９１５μｇ／ｇ,μｇ／ｇ。这些数据和文献中已有的资源表明,名义上无水的长石族矿物可以是地球上的水储库     

核磁共振找水方法的现状和发展趋势

简要介绍了利用核磁共振（ｎｕｃｌｅａｒ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ,缩写为ＮＭＲ）技术找水方法的发展状况、原理和方法特点,重点介绍了中国地质大学（武汉）ＮＭＲ科研组,利用ＮＭＲ找水方法在中国一些地区找水取得的成效,最后指出了ＮＭＲ找水方法的发展趋势。     

地面核磁共振正则化反演方法研究

不同的模型约束对基于正则化反演技术的地面核磁共振测深数据反演影响很大。利用理论数据讨论了平坦模型和光滑模型约束及与之相关的正则化参数对反演结果的影响规律。模拟表明,无论是高信噪比数据,还是低信噪比数据,反演的含水量在小正则化参数时,对模型约束的依赖性不大,主要受正则化参数影响。大正则化参数时反演分辨率低,而小正则化参数在保证数据拟合精度提高的同时,增加了模型的分辨率,能获得更可靠的含水量分布。     

An algorithm for multi-exponential inversion of T2 spectrum in nuclear magnetic resonance

NMR logging can provide the permeability parameter and abundant stratigraphical information such as total porosity,oil,gas and water saturation,oil viscosity,etc. And these physical parameters can be obtained by T2 spectrum inversion. NMR inversion is an important part in logging interpretation. The authors describe a multi-exponential inversion algorithm,solid iteration redress technique（ SIRT）,and apply the algorithm in real data and compare the results with those based on singular value decomposition（ SVD）. It shows that SIRT algorithm is easier to be understood and implemented,and the time spent in SIRT is much shorter than that of SVD algorithm. And the non-negative property of T2 spectrum is much easier to be implemented. It can match the results based on SVD very well. SIRT algorithm can be used in T2 spectrum inversion for NMR analysis.