井下核磁共振流体分析实验室及其应用

井下流体分析在储层实时评价有十分重要的应用. 该文介绍了NMR流体分析实验室的发展,并以哈里伯顿的井下NMR流体分析实验室为例, 详细讨论了其关键技术,包括探头结构、磁体结构和电路结构,探讨了获取流体核磁共振特性参数的测量方法. NMR流体分析实验室可以获取流体的多种重要参数,结合NMR测井能够进行综合解释,其实时评价性能实现NMR测量的优势.     

用于长城等古建筑探测的NMR探测器的磁体设计

以万里长城为代表的古建筑是世界瑰宝,更是中华民族的象征和骄傲.本文提出利用便携式核磁共振（NMR）装置来探测研究这类古建筑的建筑材料,在不对其造成损伤的基础上,发掘其隐含的科学、技术和工程相关的丰富信息.为此,作为第一步,设计了适合于探测这类古建筑的便携式单边NMR探测器组合式磁体.该探测器的磁体结构以semi-Halbach为基础,通过不同磁体模块间的组合得到对应移动探测模式、长距离探测模式和均匀磁场探测模式的磁体结构.随后根据优化结果,设计加工了磁体组件,并采用该磁体进行了流体、长城城砖和现代红砖的NMR实验,实测结果与模拟一致.该组合式磁体的优点在于通过不同磁体模块组合,实现了多种探测方式,适用于探测长城等这类古建筑物需要多种探测模式的科学研究.     

流动速度对核磁共振在线测量的影响及校正

流体流动的核磁共振（NMR）在线测量是一种高效、无损的探测方式,可广泛应用于管道流体输送过程、化学反应动态流程、河流流动等具有时移变化特点的过程在线检测.但是流动状态下样品流速会对NMR测量造成诸如磁化时间不充分、采集信号损失等不容忽视的影响.通过量化分析流动状态对NMR测量的影响因素,提出回波串校正方法,实现流动状态下的NMR流体测量.     

人脑功能的磁共振成像

介绍了人脑功能磁共振成像的原理和有关实验技术，评了已经取得的结果，提出了有待研究的问题和建议。     

岩石孔隙表面流体弛豫强度和分子层特征厚度的观测

孔隙介质中流体的核磁共振(NMR)驰豫受到固液界面效应的强烈影响.孔隙表面弛豫强度的定量观测对孔隙介质弛豫机制的研究和应用都具有十分重要的意义.利用弛豫和扩散测量,提出一种确定表面弛豫强度和分子层厚度的方法,同时得到表面流体分子的纵向与横向弛豫强度和表面相分子层厚度,并对孔隙介质双指数弛豫理论进行了讨论.     

岩石的核磁共振自旋密度微成像

岩，心是油气储层的基本单元，其内部结构和渗流性质反映了油藏的基本特征．岩。心的精细描述是油藏描述、储层动态监测及设计强化采油方案的重要基础．本文利用核磁共振（NMR）自旋密度做成像，快速无损地观测到两类基本储油岩石——砂岩和灰岩的内部结构，提供了岩石渗透性、孔隙性及灰岩沉积环境等重要信息．1实验方法以自旋回波单片NMR成像脉冲序列为基础，设。P平面内样品的目施密度为P（。，v）．演化期t。，在。方向梯度场G。作用下，各处横向磁化矢量获得的相移为式中，7为共振核（在成像中一般为质子）的旋磁比，g为坐标位置·…     

核磁共振测井仪探头设计中的数值方法

核磁共振测井仪探头的优化设计能够增强仪器的探测特性,提高仪器的信噪比, 而探头设计中的数值方法对设计结果至关重要.本文利用电磁场有限元方法对贴井壁型核磁共振测井仪探头静磁场和射频场进行了2D和3D的数值模拟,深入分析了数值模型形状、模型尺寸、 单元形状对数值模拟结果的影响,并将有限元数值模拟结果与实测数据做了对比. 结果显示:数值模拟结果与实测数据符合.在设计核磁共振测井仪探头结构时, 选取与井眼形状一致的圆形模型,模型尺寸范围在10—15倍探头外径, 并采用三角形单元可以有效提高数值模拟方法精度,增强优化设计结果的可靠性.     

DPSD在低场核磁共振回波信号检测中的应用

核磁共振回波信号幅度微弱,容易受到来自电子器件和外部环境噪声的干扰,要求回波检测方法既能实时采集回波数据,又能较好的抑制噪声. 对比分析不同微弱信号检测方法的优缺点,归纳出DPSD(Digital Phase-Sensitivity Detection)方法在回波检测应用中的优越性. 通过仿真计算, 提出适用于回波信号检测的最佳滤波器窗函数. 在自制的核磁共振仪器上进行实验,结果表明,DPSD方法在满足回波信号实时测量的同时,有效压制了噪声,能准确的提取出低场核磁共振回波信号的幅度和相位信息.     

水分子在微孔隙介质中的受限扩散模拟

在饱和多相流体孔隙介质中,利用核磁共振测得的扩散系数可以区分油气水,并用于饱和度等岩石物理参数的求取,但在微小孔隙（< 20 μm）中,流体的表观扩散系数会偏离其自由扩散系数．通过有限差分和随机游走模拟方法对水分子在单孔隙及多孔隙介质中的扩散进行数值模拟,考察水分子扩散受限的程度．结合核磁共振在测井及实验室岩石物理应用的技术,进一步分析了受限扩散对求取油水饱和度等岩石物理参数造成的影响．同时,分析总结了两种模拟方法的使用条件及优缺点．     

低场核磁共振仪器振铃抑制新方法及其电路实现

加快天线残余能量释放以减弱天线振铃信号有利于缩短低场核磁共振仪器的回波间隔（TE）,从而提高快弛豫组分的测量分辨率和信噪比（SNR）．而天线Q值对能量的发射效率和泄放速度起着相反的作用．为此,我们首先设计了一种新型Q转换电路,在保证发射效率的同时,可以大大缩短能量泄放时间．在此基础上,应用了一种优化的脉冲序列以弥补传统相位交替对脉冲序列（PAPs）不能消除90°脉冲振铃的缺陷,通过相位循环的方法进一步提高了信噪比．最后,在2 MHz岩心分析仪上测试了新型Q转换电路,当天线Q值降为发射期间的约1/5时,天线恢复时间由280.0 μs降为18.2 μs;而且,使用新型Q转换电路和优化的脉冲序列后,TE=60 μs时,可以有效获得快弛豫组分的T₂信号．