页岩油气层核磁共振评价技术综述

对于常规储层,核磁共振是一项十分有效的解释-评价技术,它既能评价岩石物性与孔隙结构,又能评价孔隙流体分布与饱和度,且具有快速、无损、经济等特点;而对于页岩储层,其核磁共振受纳米级孔隙、复杂矿物成分、特殊孔隙结构、较高有机质含量、超低渗透性及内部梯度和受限扩散等因素的影响,面临探测分辨率低、解释模型不适用等瓶颈．为了发挥该项技术在页岩油气勘探开发中的作用,将国内外的页岩油气层核磁共振分析、评价技术与相关的页岩油气层实验室微观分析成果相结合,进行了系统梳理,从探测分辨率的提高、孔隙结构与岩石物性评价模型的建立、孔隙流体分布与识别模型的建立等方面进行了综述,提出需加强纳米孔的核磁共振弛豫机理和提高 D-T₂二维谱分辨率两个基础研究,在此基础上,进一步完善岩石物理及孔隙流体两个评价模型．
     

岩心核磁共振实验对低孔低渗碳酸盐岩储层的适应性研究

低孔低渗碳酸盐岩储层矿物成分复杂、岩石骨架参数难以确定、储集空间类型多样、孔隙结构及孔渗关系复杂、常规测井曲线响应特征不明显,使其测井评价极其困难．本文利用核磁共振测井定量评价低孔低渗碳酸盐岩储层岩心的孔隙结构、计算储层参数．利用T₂谱分布曲线分析孔隙结构、计算T₂截止值;在此基础上计算岩心总孔隙度、有效孔隙度、束缚水孔隙度、渗透率等储层参数,并与常规岩心实验结果进行对比分析;最后,总结出核磁共振测井在低孔低渗储层中的应用优势与局限,为核磁共振测井评价模型的建立提供基础数据．     

利用核磁共振录井技术定量评价储层的分选性

储层分选性是反应储层物性、 均质程度及沉积环境好坏的重要标志. 分选系数一般是通过实验室的粒度分析（粒度分选）或压汞试验（孔喉分选）来得到,利用核磁共振评价储层孔喉分选性多是通过建立T_2g与常规分选系数之间的关系公式来得到. 在深入研究常规分选系数计算原理的基础上,结合T₂谱累积曲线对储层分选性的反应,提出了2种不依附于实验室分析、可由单个样品来定量评价储层分选性的新方法,并且取得了与其他方法较为一致的评价结果. 该项研究打破了录井不能定量评价储层分选性的局面,对于快速指导油气勘探开发具有十分重要的意义.     

处理污泥焦颗粒内部孔结构在燃烧过程中变化

在管式炉反应器中进行了1种污泥定温燃烧试验,进行了5个不同燃烬率样品的液氮静态容量法等温物理吸附试验.发现不同燃烬率的污泥样品孔分布特性相似,其孔系统可能主要是由一端封闭的不透气的孔构成;随着燃烬率的增加,比表面积、平均孔径和孔体积等参数变化不同;样品颗粒内孔表面分形维数随燃烬率的增长呈先降低再升高的趋势.     

蒽加氢产物的结构指认和定量核磁共振分析

本文利用多种液体核磁共振（NMR）技术,综合分析了在三个不同反应条件下蒽催化加氢反应获得的产物混合物.利用二维扩散排序谱（DOSY）和一维选择性激发谱（selTOCSY）确定了产物中含有的二氢蒽、四氢蒽、对称八氢蒽和非对称八氢蒽;利用¹H NMR、¹³C NMR、DEPT135、¹H-¹H COSY、¹H-¹³C HSQC实验对二氢蒽、四氢蒽和对称八氢蒽的¹H和¹³C NMR信号进行了详细归属;利用定量核磁共振氢谱（QNMR）计算得到了蒽的转化率和产物的选择性.本研究可用于指导优化催化反应条件,提高产物对称八氢蒽的选择性,同时为稠环类芳烃催化加氢产物的分析提供系统的NMR技术方案.     

基于低场核磁共振的抚顺油页岩孔隙连通性演化研究

油页岩原位注热开采过程中，储层内部孔隙结构的连通性直接影响载热介质的流动行为和传热效率，同时对油气产物的扩散和流动行为起控制作用.本文利用低场核磁共振（LF NMR）技术，考察了不同热解终温（23~650℃）处理时，饱和水及束缚水状态下抚顺油页岩的T₂谱，分析了可动流体T₂截止值、束缚流体孔隙度、饱和流体孔隙度、渗透率等NMR孔隙参数，定量研究了随热解终温升高，抚顺油页岩孔隙结构的连通性演化规律.研究结果表明热解终温对抚顺油页岩孔隙连通性及渗透率的变化起控制作用，且可动流体孔隙度对总孔隙度的增加起主要促进作用，这说明热解终温升高加大了渗透率及油气产物的输运能力.本文为深入认识油页岩原位热解过程中孔隙结构的演化提供了依据.     

定量核磁共振氢谱测定新药替格瑞洛

本文建立了基于核磁共振氢谱（¹H NMR）测定新药替格瑞洛绝对含量的方法.采用Bruker Avance 300型NMR谱仪,以磺胺多辛为内标;以替格瑞洛中质子信号δ_H 7.14（2H,m）和δ_H 7.04（1H,s）,磺胺多辛质子信号δ_H 8.04（1H,s）、δ_H 7.73（2H,d）和δ_H 6.54（2H,d）作为定量峰;以氘代甲醇（CD₃OD）为溶剂进行测定.测定条件为：探头温度为308 K,谱宽为3 511.5 Hz,中心频率为1 470.6 Hz,脉冲翻转角为θ=30°,延迟时间为10 s,采样次数为16,线宽因子为0.3 Hz.在此实验条件下,替格瑞洛样品与内标磺胺多辛的定量峰分离良好,实验结果精密度较高、重复性较好、线性范围较宽,其线性拟合方程为：Y=1.053X-0.081（r=0.996,n=5）.最终测得样品中替格瑞洛含量为99.4%,相对标准偏差（RSD）为0.20%.该方法简便、准确、快速,适用于替格瑞洛样品的绝对含量测定.     

一体化核磁共振谱仪数据交换的实现机制

核磁共振（NMR）随着其应用领域的拓展和深入,核磁共振谱仪技术得到了不断的发展和完善^[1,2]_. 针对以往谱仪存在的一些问题,本文提出了一种一体化核磁共振谱仪数据交换的实现机制,同时提出了基于ARM（Advanced RISC Machines,先进精简指令计算机）微处理器的嵌入式操作系统软件设计方案,并给出了谱仪各功能模块的实际性能测试结果,对实验结果进行了总结和讨论.      

固体核磁共振技术在锡硅分子筛表征中的应用

生物质等绿色资源的高效转化利用是催化科学的重要发展方向.锡硅分子筛因具有优良的催化性能而得到相关研究者的普遍关注.准确构建催化剂活性中心结构/酸性与催化反应性能之间的构效关系是新型高效催化剂设计与研发的基础.固体核磁共振（NMR）是研究分子筛活性中心局域结构、酸特性与催化反应机理的重要手段.本文简述了近年来固体NMR技术在锡硅分子筛研究领域的一系列主要进展,并进行了展望.     

基于数字调制技术的核磁共振射频脉冲发生器

在核磁共振（NMR）领域,射频脉冲信号的质量、形状对NMR性能及应用有着重要影响.本文基于现场可编程门阵列（FPGA）和直接数字频率合成（DDS）芯片AD9910设计了一种硬件结构更为简单的NMR射频脉冲发生器,实现了射频脉冲各项参数的数字化调制.其频率、相位、振幅的控制精度分别达到了32位、16位和14位,脉冲调制的时间精度为0.01 μs,可灵活生成持续时间不小于0.1 μs、载波频率不高于400 MHz的各类软脉冲和硬脉冲.同时,针对脉冲序列的特点建立了"脉冲+延时"的基础模型,提出了一种通用性更强的列表式脉冲序列控制方案,精简了对上级控制单元的控制需求.此外,对射频脉冲信号的频谱特性进行了理论分析,并采用Hanning窗对软脉冲的包络波形进行了优化处理,仿真和实验结果表明,Hanning窗可以有效抑制软脉冲的频谱泄漏问题.     

量子化学计算核磁共振参数在天然产物结构鉴定中的应用

在过去的十多年中，伴随着量子化学理论与计算机硬件、软件的不断发展，量子化学计算核磁共振参数（quantum chemical calculation of nuclear magnetic resonance parameters，qcc-NMR）的方法也日趋成熟，这些方法往往在较小的计算成本下就可以获得比较理想的计算精度，且对于NMR参数计算结果的分析也从最初的简单统计学方法逐渐发展为基于更为复杂的统计学原理或人工神经网络的方法，这些进展都促使qcc-NMR这一工具在天然产物研究中得到了越来越广泛的应用，从而对传统的NMR技术、质谱，以及各种光谱技术做出了重要补充.本文对qcc-NMR在天然产物结构鉴定中的应用进行了综述，并对近年来的一些应用实例进行了较为详细的分析.     

利用核磁共振测定木材吸着水饱和含量

利用核磁共振(NMR)技术研究了室温与-3 ℃ 条件下 5 种树种木材内水分质子的自旋-自旋弛豫时间(T₂)特性,室温下各树种木材试样 T₂ 弛豫时间特性的不同是由木材微观构造导致的．通过对比冷冻前后各树种试样的信号反演峰面积,确定了其吸着水饱和含量,樟子松 38.3%,杉木 38.5%,杨木 36.0%,白蜡木 35.6%,轻木 47.6%,均高于通过吸湿外推法估算数值,与溶剂排出法、多孔板法、离心法等实测法获得的吸着水饱和含量的结果相近,核磁共振技术可作为木材内吸着水含量快速测定的实验方法．
     

稠油储层核磁共振孔隙度校正方法

受原油粘度的影响,利用核磁共振（NMR）测井获取的稠油储层的测井NMR孔隙度远低于地层的真实孔隙度,给稠油储层评价和NMR测井技术的应用带来极大挑战.为提高稠油储层孔隙度计算精度,必须对测井NMR孔隙度进行稠油校正.本研究选取我国南海东部盆地某油田韩江组10块代表性岩心样品,分别开展了原始状态、饱含稠油、残余油和饱含水状态的NMR实验.研究了孔隙含油相对体积对岩心NMR孔隙度的影响,并建立了基于地层深测向电阻率分类的岩心NMR孔隙度校正模型.将基于实验结果建立的岩心NMR孔隙度校正模型推广到实际地层,对目标区域A14井稠油储层实测测井NMR孔隙度进行处理的结果表明：本文提出的方法能够有效地校正孔隙含稠油对实测测井NMR孔隙度的影响,得到地层的真实孔隙度;校正前、后的稠油储层测井NMR孔隙度与常规气驱法测量的岩心孔隙度之间的相对误差由11.19%降低到4.84%.     

基于选择编码的超快速磁共振波谱方法

核磁共振(NMR)波谱技术是当今最有力的谱学工具之一,在化学、生物和医药等众多领域获得重要而广泛的应用．基于时空编码的快速采样方法自2002年Frydman小组提出后,大大增强了高维磁共振波谱的采样效率．在某一些应用体系中,存在若干个强度远超于其他谱峰的情况,很容易由于动态增益不足而检测不到某些较弱的谱峰,而往往这些较弱的谱峰包含着感兴趣的信息．且在实际的化学生物应用中,存在选择性感兴趣检测的情况,即只需要选择性地观察若干个具有标记作用的谱峰．由于时空编码技术借助于高速切换的双极性梯度来完成解码,因而无法选择性地检测若干个非连续的频点．为解决以上两个问题,该文提出一种选择编码的时空编码方法,即在序列中施加选择性脉冲,选择性破坏某些谱峰的编码过程,使之不能在解码期解码,从而简化谱图,实现选择性压制或者非连续频点的感兴趣检测．如果把选择性反转脉冲换为硬反转脉冲加选择性反转脉冲,则最终的谱图中只出现被选择性脉冲选中的谱峰．理论分析及相关的实验验证了这种方法的可行性和有效性.     

极化3He系统核磁共振FID信号的激光探测

极化率测量装置是极化³He系统的重要组成部分之一.本文介绍了一套在极化³He系统上搭建的激光探测自由感应衰减核磁共振（FID NMR）信号的实验装置,该装置有望为³He极化率的高精度实时测量提供新的途径.激光探测法的原理是法拉第旋光效应,该方法使用一束线偏振光探测极化³He磁矩绕主磁场进动的FID信号,实验结果表明相较于拾波线圈探测方法,激光探测方法的信噪比提高了106%,对³He的极化率测量更精确.该探测方法有望替代传统的拾波线圈,广泛地应用于³He极化系统的极化率测量或精密测量实验中.