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核磁共振成像测井ppt课件

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《测井综合解释》课件

《测井综合解释》课件


从最早的模拟测井到现代的数字测井，测 井技术的发展经历了漫长的历程。
电阻率测井、声波测井、核磁共振测井等 。
测井解释的目的和任务
01
02
目的
任务
通过对测井数据的分析和解释，了解地下岩层的物理性质、地质构造 和含油气情况。
确定地层岩性、评估地层含油气性、计算地层孔隙度等。
测井解释的基本原理
1 2 3
《测井综合解释》ppt课件
目录
• 测井综合解释概述 • 测井数据采集与处理 • 测井解释方法与技术 • 测井解释实例分析 • 测井解释的挑战与展望
01
测井综合解释概述
测井技术简介
03
测井技术定义
测井技术的发展历程
测井技术的种类
测井技术是一种通过测量地球物理参数来 评估和解释地下地质特征的方法。
地球物理场的理论基础
地球物理场包括电场、磁场、声波场等，这些场 的变化与地下岩层的物理性质密切相关。
测井解释的数学模型
通过建立数学模型，将测量的地球物理参数与地 下岩层的物理性质联系起来，从而实现对地下地 质特征的解释。
测井解释的软件工具
现代测井解释通常使用专业软件进行数据处理和 分析，如LogAnalyst、Landmark等。
大挑战。
02
多源数据整合
来自不同设备、不同时间点的 测井数据如何进行整合，以提 供更准确的解释，是一个重要
的问题。
03
解释精度要求高
随着油气勘探开发难度的增加 ，对测井解释的精度要求也越 来越高，如何提高解释精度是
亟待解决的问题。
04
多学科交叉
测井解释涉及到多个学科领域 ，如地质学、地球物理学、数 学等，如何进行有效的跨学科
核磁共振成像技术——MRI演示幻灯片

核磁共振成像技术——MRI演示幻灯片

• 空气芯永磁体（Air-cored resistive magnets） • 铁芯永磁体（Iron-cored resistive magnets）
7
空气芯永磁体：四个线圈水平或竖直放置
主磁体（Magnet）
• 主磁体是MRI的核心部分，它提供一个具有一定场强的均匀稳定的静 磁场。磁体性能的优势取决于其磁场的均匀度、稳定度和磁场强度。
• 其他部件（梯度接口板、 辅助电缆及滤波器）。
梯度波形发生器
梯度线圈：X、Y、Z梯 度线圈分别独立，封装 在玻璃纤维制作的大圆 柱体内，装在磁体孔径 内。Z梯度线圈由两个 反向的线圈串联组成， 两个线圈的电流大小相 等，方向相反。X、Y 梯度线圈由一对8字型 线圈组成，每一个线圈 包含四个部分。
梯度线圈产生磁力线与 主磁场同向或反向。
– 负载效应：仅当由于负载的变化而引起输出稳定量的变化的效应
– 去耦：阻止从一电路交换或反馈能量到另一电路，防止发生不可预测的
反馈，影响下一级放大器或其它电路正常工作。
12
鞍形线圈
鸟笼式线圈
13
谢谢！ 14
超导磁体线圈： 基于均匀性的 考虑常使用 4-8组独立的线圈。 *NbTi细丝包埋在铜材中；
*铜材：失超时保护超导线圈；
8
9
梯度系统（Gradient system）
• 梯度：磁场沿着选择的方向线性变化
• 共振频率与场强成正比
10பைடு நூலகம்
梯度系统主要组件有：
• 梯度线圈组件 • 梯度放大器 • 梯度波形发生器
• RF线圈基本理论—谐振电路：电容、电感串联或并联
– 梯形网络：串联电感和分路（shunt）电容—低通；串联电容和分路电 感—高通
第四章 核磁共振成像技术ppt课件

第四章 核磁共振成像技术ppt课件

般用磁矩 描述这种磁性质。 的方向垂直于循环电流的表
面，并与自旋角动量L的方向重 合。核磁矩μ与自旋角动量L成正
比，即： L （4-12）
为核的磁旋比，是核的特征常数，与
核的运动无关。
不同的原子核有不同的γ值，据推导，磁旋比以公式（4-13）
计算：
e 2mpc
gN
（4-13）
式中，e是质子电荷，数值与电子电荷相同；mP是质子 的质量；c是光速；gN是核的朗特因子。 原子核磁矩的绝对值：
原子的质量=原子核的质量+核外电子质量-电子结合能 原子的质量≈原子核的质量
通常用用符号
A Z
X
表示质量数为A，电荷数为Z的原子核。
同位素：具有相同质子数Z的核素。 例如：11H, 21H, 31H
同量异位素：具有相同质量数A的核素。 例如：1480Ar, 2430Ca
•同核异能素：Z、N都相同，但能量状态不同的核素。
图4－2 陀螺的进动
陀螺产生进动现象的原因：
陀螺产生进动现象是因其自转时角动量L始终受到 一个与L垂直的重力矩 Mrmg ，M g ，Mr ，因此M 作用下，dLL ，于是L的方向连续改变，L的矢端就绕 OZ为中心轴做圆周运动。也即OZ`轴绕OZ转动，即出 现了陀螺的进动现象。
它是自转角动量L受力矩M作用而产生的。L的矢端在水平
那P在胶片上的像点位
置就始终不变，同一剖
面另一像点R的位置始终 处于胶片左端1/5长度的 位置，但不在此剖面的Q
点，在胶片上的像点却 占据从胶片的右端到左
端的位置上，即Q的像点 比P像点模糊得多，这样 就可在胶片上获得PR剖
面的清晰断面影像
常规X线断层摄影原理图
原理（直线式）： 两支点在同一剖面上
《测井储层评价方法》核磁共振测井CMR

《测井储层评价方法》核磁共振测井CMR


(msec) 1500
T2 Distribution
4、核磁共振测井的应用基础
1/T2 = 1/T2B + 1/T2S + 1/T2D = 1/T2B + ρ2Si/Vi + [D(γGTE)2]/12
式中： D为扩散系数； G为磁场梯度； γ为旋磁比； TE为回波间隔（2τ）；
ρ2 为 横 向 表 面 弛 豫 强 度 （ 常 数 ， 一 般 为 1um/s<=ρ2<=30um/s））
Signal distribution
T2 time k = 279 md
Signal distribution
Pore diameter (microns)
0.01 0.1 1
10
T2 original T2 spun sample
Free fluid cutoff
• 自由流体和 束缚流体孔隙度
—旋磁比；—自旋角动量
无外加磁场时， 核磁矩随机取 向， 宏观磁场强度 为零
• 自旋在外加磁场中进动
单个自旋（核磁矩 ）处 于外加静磁场Bo中时，它将受 到一个力矩的作用，并绕外加 磁场方向进动，如右图所示。
其行为如同（自旋）陀螺 绕重力场进动一样。
核磁矩进动频率ω o由拉 莫尔方程确定：
10
15
20
25
(p.u.)
CMR Wellsite Presentation
900
Spectroscopy Gamma Ray (SGR)
0
(GAPI)
150 1
Permeability - CMR (KCMR)
(MD)
1000
CMR Free Fluid (CMFF)
《磁共振成像》PPT课件共21页

《磁共振成像》PPT课件共21页


• The challenge is to prepare complexes that do not release the toxic metal ion in vivo and yet are efficient contrast agents.
2、Experimental Section
《磁共振成像》PPT课件
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
Calix[4]arenes as Molecular Platforms for Magnetic Resonance Imaging (MRI) Contrast Agents
• In MRI an ongoing trend is to apply higher magnetic field strengths (>1.5 T).
• This can be achieved by optimizing the average water residence lifetime tM to even shorter values than that predicted of 20–40 ns for high molecular weight agents.
• Nuclear magnetic relaxation dispersion
• NMRD is a powerful technique for characterizing MRI contrast agents.
第6讲核磁共振测井2

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。
磁共振 PPT课件

磁共振 PPT课件

利用人体内固有的H离子原子核， 在外加磁场作用下产生共振现象， 吸收能量并释放MR信号，将其采集 并作为成像源，经计算机处理，形 成人体MR图像，是一种核物理现象 在医学领域的应用。
3
2、MRI检查有那些优点？
（1）没有电离辐射的损伤（尚未发现）； （2）多方位（横、冠、矢及斜面）成像； （3）图像对解剖结构的细节显示比较好； （4）对组织细微病理的变化更敏感，如脑 水肿 等，组织间的对比度优于CT； （5）根据信号可以确定组织的类型，如脂 肪、出血、水等； （6）无骨骼伪影； （7）流空效应（显示血管） （8）不断有新的成像技术
47

48
49
50
谢谢
51
1、MR平扫 (T1、T2、DWI、FLAIR、脂肪抑制) 2、MR增强扫描:.（凡怀疑占位性病变需开增强扫 描，另外收费） 3、MRA（增强血管造影成像，另外收费）
4、MRCP/MRU （水成像，用于胆道、尿路梗阻和 肿瘤病变，胆道、尿路梗阻和肿瘤，另外收费） 5、波谱分析（另外收费）
7
怎样开MR申请单

直肠肿瘤
25
正常肝脏MRI--T1WI
26
正常肝脏MRI--T2WI（FISP序列）
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正常肝脏MRI--T2WI（FISP序列）
28
正常肝脏增强动态MRA
29
正常腹部脂肪抑制MRI
30
31
32
33
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39
脊柱和脊髓病变MRI
适应证
1 椎管内各种病变 2 椎体病变 3 椎间盘病变
4
MR检查的禁忌症
1 危重患者需要抢救者 2 严重心肺功能不全者 3 体内有磁性金属异物者 (① 心脏起搏器；②耳蜗 移植体；③某些人工心脏瓣膜；④ 骨骼生长刺 激器和神经刺激器（TENs）； ⑤动脉夹或 圈； ⑥ 金属结构（框周）； ⑦某些假体) 4 怀孕三个月以内之孕妇 5 幽闭恐怖症者
现代仪器分析 第六章 核磁共振波谱法PPT课件

现代仪器分析 第六章 核磁共振波谱法PPT课件

❖核磁共振波谱(NMR spectrum)：以 核磁共振信号强度对照射频率(或磁 场强度)作图所得图谱。
❖核磁共振波谱法：利用核磁共振波 谱进行结构（包括构型、构象）测定 、定性及定量的方法。
第一节 概 述
核：磁性质的原子核 磁：外加磁场 共振：吸收射频辐射产生核自旋能
级跃迁，产生NMR信号
研究的对象是处于强磁场中原子核对射频辐射的吸收
③
H0=0
E＝
h
2
H
0
m＝+1/2
I (I 1) I (I 1)
I＝1/2核的能级分裂
ω0 = 2πν0 = γH0 ν0 = γH0/ (2π)
h 0
E
h 2
H0
0
2
H0
第 三 节 核磁共振波谱仪
（一）主要组成及部件的功能
共振吸收法是利用原子核在磁场中，能级跃迁时核磁矩方 向改变而产生感应电流，来测定核磁共振信号。
结论：质量数和电荷数两者或其一为奇数时，才有非零的核自 旋量子数。
I = 0 时，P = 0，原子核无自旋现象 I≥ ½ 时，原子核有自旋现象
Ｉ＝1/2的原子核
11H ,
163C,
199F ,
175N ,
P 31
15
原子核可看作核电荷均匀分布的球体，并象陀螺一样自旋，有磁 矩产生，是核磁共振研究的主要对象，C，H也是有机化合物 的主要组成元素。
2、物理化学研究方面 可以研究氢键、分子内旋转及测定反应速率常数等。
第一节 概 述
3、在定量方面 可以测定某些药物的含量及纯度检查。
4、医疗与药理研究 由于核磁共振具有能深入物体内部，而不破坏样品的特点，因 而可进行活体研究，在生物化学药品方面也有广泛应用。如酶 活性、生物膜的分子结构、癌组织与正常组织鉴别、药物与受 体间的作用机制等。近年来，核磁共振成像仪，已用于人体疾 病的诊断。
核磁测井原理

核磁测井原理

加交变场后磁化矢量偏离静磁场方向到高能级的非平衡状态断掉交变电磁场磁化矢量又将通过自由进动朝静磁场方向恢复使自旋系统从高能级的非平衡状态恢复到低能级的平衡状态这个恢复过程叫弛豫过程
主要内容
核磁测井原理
核磁原理----自旋
+
核磁原理----极化
1.00 0.95
M(t)/M0
3 T1 , Polarize 95 %
Time (ms)
核磁原理----处理成果
核磁成果三种显示方法： 1、区间孔隙度； 2、变密度； 3、波列；
图件简介----差谱成果图
●第一道：
MGR——自然伽马； CALS、 BS——井径和钻头直径； T2-POR-A——长TW回波信号处理出的区间孔隙度。
●第二道：
ILD 、ILM——深感应和中感应； TDA-PERM——核磁计算出的渗透率。
图件简介----移谱成果图
●第一道： MGR——自然伽马； CALS、 BS——井径和钻头直径； T2-POR-A——长TW回波信号处理出的区间孔隙 度。 ●第二道： ILD 、ILM——深感应和中感应； ●第三道：TASPEC——短TE回波信号的T2谱。 ●第四道：TBSPEC——长TE回波信号的T2谱。 ●第五道： MBVITA——利用短TE回波信号处理出的束缚流 体孔隙度，单位PU； MPHITA——利用短TE回波信号处理出的有效孔 隙度，单位PU； MPHITA与MBVITA之差就是可动流体孔隙度 ，因不能做含氢指数校正，对于气层，该方法所 求可动流体孔隙度值偏小。
核磁原理----拟合原始信号
40
Amplitude (PU)
Initial amplitude c alibrate d to porosity
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幅度 孔吼分布频率
孔吼半径(um)
1
1.6
2.5
4
6.3
10
16
25
40
10
50
岩样号：NP1-X
8
孔径分布
可动流体体积
40
T2谱分布
6
30
毛管束缚水体积
4
20
粘土束缚水体积
2
10
0
0
0.5
1
2
4
8
16
32
64
128 256 512 1024 2048
T2(ms)
11
11
2.4 识别地层孔隙中的流体类型
汇报内容
1.核磁共振测井原理 2.核磁共振测井应用 3.参考文献
1
1
核磁共振测井原理
原子核在外加静磁场B0的作用 下磁化沿外加磁场B0方向产生宏观 磁化矢量M0。在垂直于B0方向加一 交变磁场B1且交变磁场的频率w1与 原子核进动频率w0相同时，原子核 会吸收交变磁场的能量，宏观磁化 矢量M0偏转一定角度【1】。如图1所 示。
13
13
5
核磁共振测井应用
图三[5] 为单井柱状图：
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。[1]
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】
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）。
3
3
核磁共振测井原理
完整的过程如下：
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：
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； 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。
5
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】
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.
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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】
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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】
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2.1 直接探测储层孔隙
图2 [1]是一口井两段储层 (岩性为碳酸盐岩)的两类 孔隙度对比图, 可以看出, 除有3个点两种孔隙度值相 差较大(因岩心破裂导致化 验分析孔隙度误差很大)外, 整体上核磁共振成像测井 解释的孔隙度与岩心化验 分析的孔隙度相当吻合。 说明了核磁共振成像测井 解释的地层孔隙度的准确 性。[1]
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核磁共振测井原理
当交变磁场B1快速切断时，M0将向B0方向恢复，释放能量，在此
恢复过程中存在二种机制：① My(M0在y轴的分量)以时间常数T2按指
数形式extp /T2 ()衰减为零；②Mz (M0在z轴的分量)以时间常数T1按指
数形式1ex t/p T 1)(恢复为M0 ，T2表示横向弛豫时间，T1表示纵向弛豫