核磁共振技术的基本原理范文

导语：如何才能写好一篇核磁共振技术的基本原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：核磁共振技术；石油工程；录井；储层物性评价

【分类号】：TF762.3

引言

伴随着石油业的前进，油田查看开采的范畴持续扩张，录井业也随之有了新的前进机会。在承袭以及开展以往录井优点措施的过程中，人类凭借措施发展以及科学 技术改革，持续拓展录井业新的服务范畴，开采出新的利益成长点。当前，录井工艺以开展成以往石油业以及信息措施相综合的集化学、电子资料、电、声、磁、机 器为整体的全面措施，牵扯到石油地况、钻井项目、地球化学以及物理、传感措施、信息处置以及运送等很多科目、很多范畴的现代化专业措施，其特征是信息化以 及智能化。

身为一项新的科技，在上世纪末核磁共振就已经被普遍的运用到石油地况以及石油项目的探索部分。它对信号的测验有着显著的优点，就 是能够不会因固体骨架等遇到干扰，拥有安稳性质同时信息丰厚。并且，可以有选择的对物体开展检测，能够检测的更准确，在检测的程序中可以更清楚的辨析出 油、气、水等在核磁共振部分存在显著的不一样，防止在以往方式中的不足。以往的行为是经过对外形模子的使用开展的，会遭到岩性、井眼以及地层水矿化的作 用。尤其辨别情况以及储存位置的评估都在使用核磁共振之后获得了处理。全部这些措施的运用，能够更加精准的评估地层油气构造，计算的储存量更加科学，对产 层的构造估算更加精准，推动了油气田的开采量。

1 核磁共振技术的基本原理

人类在不一样的范畴中都运用了核磁共振措施，在石 油项目部分的运用和别的部分存在着很大的差距。在石油项目部分，这项措施充分使用核磁对油水开展检测以及解析，最后解析出油水在地层以及岩石中是什么样的 形式以及状况留存的。能够把原子核划分为两类：有自旋以及无自旋特征两种。有自旋的原子核中其氢核具有正电荷，因此拥有电性，而且能够自旋，因此自旋特性 的原子核中的氢核和具备磁性的磁针相似。在一个永恒稳定的磁场中，因受到外界的作用，在氧原子核内部就会出现核磁共振。

出现核磁共振氢核中 一起出现共振，氢核活跃到高能状况时能量不会降低，致使经过辐射谱线的形式想要回到低能状况是实现不了了，关键是由于氢核收取的能量不多。之前收取的能量 没办法再从高能状况转变到低能状况时辐射出去，这个程序就是弛豫程序。流体所在的位置空隙情况还有岩样的渗透性都对流体出现核磁共振的弛豫时间存在很大的 作用。这样从流体数据、渗透性以及砂岩孔缝大小等系数，在核磁共振措施的协助下，能够获取比较精准的检测资料。

2 核磁共振测量中的参数

核磁共振措施在石油项目获取了普遍的使用，要准确解析其用途，第一要先搞清楚这项措施的检测系数。必须要了解检测系数，才可以推动核磁共振措施获取真正 的施展。其关键检测系数包含：岩石渗透性，岩石孔缝状况，含有饱和状况，岩石能流动物体等。岩石中存在的流体和原子核从激发状态回复到平衡排列状态是成正 比的。所以，要想获取岩石孔隙状况，就要适当的了解弛豫时间的长久。岩石孔隙散步状况，在弛豫时间谱中能够展示出来。如果孔缝太小，会因为毛管力的限制流 体可能会无法流动。所以，要对弛豫设定一个有关的范围，才可以对孔缝开展熟悉人事。假如弛豫时间要比孔隙流体的弛豫时间就，就会被管制住，叫做束缚流体， 反之则称作可动流体。按照遮盖渗透情况以及孔缝之间的联系，能够经过对数据开展解析运算，以便使用弛豫时间谱，最后能够得到比较精准的渗透性数据。把油以 及水杯的氢原子提取是很难的，使用核磁共振措施，能够检测含油状况。

3 核磁共振录井技术在石油工程中广泛的应用

核磁共振录 井技术是根据核磁共振原理测定岩石孔隙流体中氢原子核的核磁共振信号强度及流体与岩石孔隙固体之间的相互作用来获取孔隙度、渗透率、流体饱和度、流体性质 以及可动流体、束缚流体等物性参数的技术。该项技术在室内储层评价、开发试验研究得到了广泛应用，在油气田勘探开发的研究与生产中发挥了重要作用。核磁共 振技术被认为是迄今为止的最接近渗流机理的一种录井方法。凭借着在测量渗透率方面明显的优势。一方面核磁共振技术首先减少了误差的存在，特别是在实际测井 的信噪比较低的情况下，渗透率的计算准确度提高。核磁共振技术局域明显的优越性，在地质应用方面取得了重要的效果，主要是因为对提高渗透率的计算精度有很 大的作用。作为计算油气储量的一个重要参数，含油气饱和度也是非常重要的一个环节。油藏的高度、孔隙的结构、流体性质和岩石的物性等因素影响了含油气的饱 和度。通过核磁共振技术得到的含油气饱和度与岩样内的含油量和总液量之间的比例是常数。

针对油藏，核磁共振录井通过对一个岩样（岩心、岩屑 或井壁取心）的核磁共振测量，即能够快速、准确地获得总孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、含油饱和度、含水饱和度、可动流体饱和度、可动油饱和度、可动水 饱和度、束缚流体饱和度、束缚油饱和度、束缚水饱和度等多项物性参数，进一步分析还可对原油黏度、岩石润湿性等进行测量。对于气藏，核磁共振录井能够获得 总孔隙度、有效孔隙度、绝对渗透率、含水饱和度、含气饱和度、可动水饱和度、束缚水饱和度等物性参数。将核磁共振技术分析所得出的物化参数应用于钻

井现场，及时分析岩心、岩屑和井壁取心，具有用量少、速度快、一样多参、准确性高、连续性强、可随钻分析等常规岩心分析和测井所不可完全替代的优点。在 划分和评价有效储层、指导现场钻进、为完井讨论及完钻测试提供数据等方面极具意义，因而在石油天然气的勘探与生产中作用巨大。

核磁共振录井 措施拥有非常普遍的前进范畴以及运用前程。这种措施在改善以及前进的过程中还必须增强下面的作业：增强钻井现场运用的普遍以及扩张；研发使用安稳性强、工 作效率快、精准性高、体型小的新式设备；使用差谱、移谱等很多形式开展信息说明，提升说明精准性；增强检测说明系数的数量以及精准性。

4 结束语

当前录井措施正面临着巨大的挑战以及机会同时存在的前进时机，油气检查开采的前进以及有关行业措施的前进，为录井措施供应了开阔的前进范畴。以录井资料 为重点，很多录井措施为根本，创建以及持续改善现在录井措施系统，促进录井措施以及有关新措施密切相连，相互辅助，会昭示其顽强的生命力以及运用意义。

参考文献

[1]王为民，赵刚.核磁共振岩屑分析技术的实验及应用研究[J].石油勘探与开发，2005（1）.

篇2

关键词： 大学物理实验 校园网 实验资源

1.引言

大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程，不仅让学生受到严格、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力。现在，面对时代的发展、科技进步的新趋势和新挑战，对大学物理实验从教学内容、教学方法、教学手段、考核方法、实验室开放等方面进行改革，特别是把科技发展的新技术、新成果引入实验教学，是实验教学改革的一个重要方面。如中国科学技术大学的《大学物理实验》打破了力、热、电、光、近封闭的旧物理实验课程体系，注重物理实验的时代性与先进性，提出了与现代科技发展相适应的由基本实验、综合性实验、设计性实验、科学小实践组成的新的四级物理实验课程体系，开创了仿真实验的新教学模式；太原科技大学实施由基础型实验、提高型实验、设计型实验三大模块组成的整个大学阶段的物理实验。从国内一些大学的实验教学改革来看，都在降低验证性实验的比例，增加综合性、设计性和研究性实验在实验教学中所占比例，如东北大学秦皇岛分校增加了光谱测量、核磁共振等一些和现代科技发展相关的实验内容。各高校在实验设备硬件建设方面加大了投入，引进了先进的实验装置和技术，为实验内容的先进性提供了物质基础，但是这些实验不同于传统实验的单一原理验证及简单参数测量，一个实验往往涉及多学科知识的交叉，而且实验中涉及的知识，超前于学生的理论课，增加了实验课难度，在有限实验学时限制下，怎样保证实验课的教学质量，是目前大学物理实验教学需要解决的问题。本文提出把物理实验资源放在校园网上共享，使实验教学在时间和空间上得到延伸，克服实验教学受课堂和课时限制的问题。

2.实验教学的时间和空间限制

国内高校大学物理实验一般在大一第二学期或大二第一学期进行，是学生接触较早的实验课，由于学生的理论及实验知识贮备有限，且学生没有进行过系统的实验技能训练，为了促进实验课的顺利、高效进行，要求学生课前预习，了解仪器的使用及实验中涉及的理论知识，实验课时教师对实验原理、方法和仪器使用等进行讲解后，由学生独立完成实验任务，这种传统的实验教学方法已经不适合目前实验教学发展的要求。

对于综合型实验及科研型实验，理论基础及实验设备往往涉及多学科的交叉，实验仪器使用复杂，但学生用于实验预习的资料主要为实验教材。由于教材的篇幅所限，教材大都对实验原理方面讲得较清楚，在实验背景、应用、设计思想、方法及相关仪器的使用方面较少涉及，在实验中学生不能将书本讲的原理和仪器设备之间进行很好的关联，原理看完了不会做实验，这种情况在较难的科研型实验及综合型实验中更突出。由于课前预习效果不佳，为了按时完成实验课，实验教师不得不在课堂上花费较多时间讲解实验原理、实验方法和仪器使用。由于课时限制，老师在讲解时，把主要精力放在实验步骤及仪器的操作上，造成学生完全按照既定步骤和要求完成操作过程，虽然效率较高，师生都省心，但不少学生在被动做实验，盲目得到实验结果，为完成实验任务而做实验。这种缺乏想象力和创新性的教学方法，对学生的思维、创新能力的培养是不利的。随着电子技术和自动化技术在实验设备中的应用，一些较复杂、较精密的实验仪器引入大学物理实验教学，学生无法理解仪器的设计原理和运行机理，学生往往在老师设计好的实验条件下完成实验，并没有掌握实验的设计思想、实验方法，提高应有的实验技能，实验课不能调动学生学习积极性和主动性，不能起到培养学生创新意识和能力的作用，导致实验课的教学质量不佳。

东北大学秦皇岛分校实验教育中心在大学物理实验中引入“脉冲核磁共振实验”，核磁共振技术是物理学、信息科学、电子学和医学等学科交叉的新技术，在生物、医学、化学、物理学中有广泛应用，涉及原子物理、量子力学、信号处理、计算机技术、图像处理等多学科，仪器使用复杂，还有一些新的术语、概念，这些知识无法在实验教材中一一罗列，实验课时教师需要花费很多时间详细讲解，但是由于实验教学课堂时间有限，课前的预习尤为重要。对于综合型及科研型实验，仅仅依靠实验教材，学生很难在预习中取得较好结果，教师要对实验所涉及的知识进行整合，作为实验预习的补充材料。针对“脉冲核磁共振实验”的特点及学生的知识结构，我们对实验涉及的各科学相关知识进行整理，配以文字、声音、动画、图像上传到校园网上，学生可以随时随地下载学习，通过应用这样的预习方式后，学生的预习效果及实验效果大大强化。

3.实验教学的时间和空间延伸

随着互联网技术的发展，目前人们能够随时随地乃至在移动过程中从互联网获取信息和服务，这些技术的发展，打破了传统信息获取模式对时间和空间的限制，目前互联网技术在许多行业都有广泛应用。作为新技术的发祥地，高等学校和网络的关系十分密切，网络最初是在校园里进行实验并获得成功的，目前国内高校都有良好的校园网环境，校园网为克服实验教学中的时间和空间限制提供了条件。

利用计算机、校园网络等技术，把实验原理、实验背景、实验仪器的设计原理和运行机理、常用数据、信号处理方法、实验中用到的软件等相关资料上传至校园网，学生利用校园网对实验教学内容进行课前预习，在网上对实验设备进行虚拟操作练习。把网上资源作为实验教材的补充，将实验相关知识的学习延伸到课外，学生可以随时随地地进行实验项目的学习，打破了传统实验教学只能在规定的地点及规定的时间内进行的限制，实现了实验教学在时间及空间上的延伸，克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰。

针对“脉冲核磁共振实验”的特点，我们在校园网上建设了“脉冲核磁共振实验”虚拟实验平台，对所涉及的基本概念进行了详细讲解，如能级、量子数、原子核的自旋、磁矩等，对基本原理及物理过程进行了动画演示，如拉莫进动、塞曼效应、磁共振、磁化及弛豫过程等，借助计算机技术，用动画的形式加深了学生对微观过程的认识和理解。学生可以在实验课之前，通过校园网学习知识，取得了较好的预习效果。

高效的预习，为实验课的教学质量提供了保证。实验课上，教师不需要按传统的“教师演示实验+学生模仿”的课堂教学模式上课，不用再花很多时间讲述实验原理、步骤、仪器的使用、数据处理方面的内容，把课堂的时间还给学生，引导学生通过实验研究、发现、解决物理问题，教师由知识传授者转变为学生的学习顾问，真正实现以学生为主体，教师为主导的物理实验教学，调动学生做实验的积极性和主动性，使学生懂得如何研究物理问题，而不是只局限于知识的传授和技能的训练。

这种教学方法对实验教师的知识水平及知识结构提出了更高要求，要求实验教师既有过硬的实验方面的专业知识，又掌握计算机与信息技术，更了解学科发展动向及新成果，只有不断更新知识，才能促进实验教学改革，提高实验教学质量。

4.结语

为了适应大学物理实验教学改革的要求，传统的实验项目的比例在降低，综合性实验项目及科技发展的新成果被引入实验教学环节。由于这些实验项目往往是多学科的综合，实验设备使用较复杂，这些实验项目的教学受到课堂和课时的限制是实验教学面临的新问题。我们通过对实验所涉及的内容及学生的知识结构进行分析，对实验涉及的知识进行整理，配以文字、声音、动画、图像上传到校园网，学生可以随时随地下载学习，利用校园网对实验教学内容进行课前预习，对实验设备进行虚拟操作练习，打破传统实验教学只能在规定的地点及规定的时间内进行的限制，实现了实验教学在时间及空间上的延伸，克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰。

参考文献：

[1]王晓蒲，霍剑.青大学物理虚拟实验远程教学系统[M].北京.高等教育出版社，2001.

[2]陈琳英.大学物理实验教学改革探讨[J].大学教育，2014，3：111.

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日前公布的《中国七城市中小学饮食行为调查报告》显示，我国中小学生吃早餐的比率超过90%，但是有84.7%的小学生、80.5%的初中生和81.8%的高中生早餐营养不充分。

记者了解到，研究采用抽样调查和问卷调查的方式，对七城市6~17岁中小学生的就餐情况进行调查。

负责该项报告的中国疾病预防控制中心营养与食品安全所研究员杨晓光介绍说，一些学生不吃早餐，容易引起能量及其他营养素的不足，降低上午的学习效率。研究表明，儿童不吃早餐导致的能量和营养素摄入的不足很难从午餐和晚餐中得到充分的补充。

当前在外就餐已是相当一部分中小学生日常膳食的普遍方式，杨晓光建议，中小学生应注重增加早餐食物种类，避免大量饮用含糖量高的饮料，注意控制吃快餐的频率。

（据新华社消息）

科学家研制出可追踪癌细胞显像剂

日本和美国研究人员日前说，一种新型显像剂能够准确地使正在扩散的癌细胞发出荧光，从而可能有助于追踪癌症的致命扩散。

这项研究的负责人、美国国家癌症研究所的久高小林博士7日在一份声明中说：“这种显像剂能帮助临床医生看到一种药物是否作用于靶点，以及作用于靶点后是否导致肿瘤缩小，从而或许有助于监测患者对癌症治疗的反应。”他说，“这种显像剂只能附着在活细胞上，从而使精确锁定活着的癌细胞成为可能。”“该显像剂通用性很强，能够用来监测多种癌症。”

摘自《科学时报》

科学家研制出“可注射骨质”修复骨折

英国科研人员研制出一种可以注入骨折部位的聚合物，这种黏稠度类似牙膏的物质能在骨骼表面产生一层可生物降解的覆盖物，帮助骨骼再生。该成果最近刚刚获得一项医学创新奖。

研究者谢克谢夫介绍说，该聚合物可以直接注射进骨折部位，无需开刀，这样就不再需要用患者自身的骨块来修复断骨，可以使他们免受接骨之痛。

摘自《参考消息》

穿塑身保暖内衣易便秘

塑身保暖内衣满足了人们追求外形优美的需要，但却一直都饱受争议。其中多数医学专家们对这类保暖内衣都是持强烈否定的态度。

专家介绍，由于塑身保暖内衣将腹部紧紧包裹，腹腔内的肾、脾、肝、胃、肠等器官受到压迫,使内脏及其神经系统长期处于紧张状态，导致胃肠功能不断降低，消化系统功能减弱，最终造成便秘。此外，瘦身内衣容易引起一些疾病，如外阴炎；还会使人产生缺氧反应，引起肿胀、疼痛等。

专家建议，塑身保暖内衣不宜长时间穿着，特别不要夜里睡觉都穿着。尤其是一些习惯性便秘的患者，就更不要为了追求优美体形而把塑身保暖内衣套在身上了。

摘自《健康时报》

高热量快餐食品易诱发老年痴呆症

瑞典卡罗林斯卡医学院近日公布的一项研究结果显示，高热量的快餐食品容易诱发老年痴呆症。

研究人员在用脂肪、糖和胆固醇含量丰富的快餐食品喂食老鼠9个月后发现，其脑中出现了类似老年痴呆症患者脑部的Tau蛋白纤维状缠结情况。研究人员指出，Tau蛋白纤维状缠结是老年痴呆症患者典型的病理特征之一，这种蛋白纤维状缠结会影响患者的认知能力。

研究人员说，虽然上述成果对老年痴呆症的防治研究有启发，但仍需进一步研究高热量快餐食品易诱发老年痴呆症的具体原因。

老年痴呆症是发生在老年期及老年前期的一种原发性退行性脑病，指的是在没有意识障碍的状态下，记忆、思维、分析判断、情绪等方面出现障碍。研究曾发现，老年痴呆症患者大脑内会出现Tau蛋白纤维状缠结以及贝塔淀粉状蛋白斑块含量不正常。目前此病尚无有效治疗手段。

摘自《环球》

法国开发出迅速诊断脑梗死程度的新技术

法国国家科研中心最近开发出一种新技术，使医生能通过普通核磁共振技术，对脑血管疾病的严重程度迅速作出判断。

研究人员说，当脑动脉发生堵塞时，医生会采用溶血栓剂来进行治疗，以溶解病人大脑中的血块。如果血液流动不能马上恢复正常，往往会造成脑梗死。

这项新技术的原理是对大脑的半影区进行观察。医学界将脑缺血按严重程度分为中心区和周边区，两者之间的区域称为半影区，它的不稳定性一直是人们研究的焦点。当大脑发生病变时，脑损伤在这一区域逐渐形成，整个过程大概会持续几个小时，随后损伤会向着不可逆转的方向发展。

据介绍，研究人员运用核磁共振技术观察上述区域水分子的流动性，水分子在中心区的活动非常有限，但它在半影区却相对活跃。通过观察这些图像，医生便能迅速判断出病人脑梗死程度的严重性。

研究中心称，该技术目前已进入临床试验阶段，且取得了较好效果。科研人员希望它能帮助医护工作者在抢救病人的过程中争取时间，拯救更多脑梗死患者的生命。

摘自《环球时报》

唾液可以预测感冒也可检测心脏病

英国研究人员说，通过测量人们唾液中蛋白质含量，可以提前对可能患上感冒的人提出警告。

他们在三年多时间里对38名美洲杯帆船赛精英赛手做了测试。 结果发现，四分之三的赛手在患上感冒前，唾液中有抗菌作用的免疫球蛋白A数量急剧下降。尽管赛手们测试时感觉良好，但他们还是在两周后患上感冒。 因此，研究人员计划发明一种家庭测试方法，可以在人们免疫力下降时及时作出提醒。

除了可以检测感冒，唾液还可能用来检测心脏病。

心电图是目前检测心脏病最好的方法之一。即便如此，从心电图判断心脏病的正确率只有75%。美国得克萨斯大学发明了一种检测方法，可以通过唾液检测人们是否患有心脏病。

参加此项研究的专业人士介绍，当人们得心脏病时，肌肉组织会缺氧并产生心肌酶，这种酶可以在人体内循环流动，传至唾液腺。因此，通过检测唾液里所含心肌酶，就可以帮助判断病人是否患有心脏病。 这种检测方法可以给心脏病人节省宝贵的时间，挽救他们的生命。唾液测试和心电图检测相结合，检测结果准确率高达95%。

摘自《环球时报》

美新研究颠覆“好胆固醇”好中也有“大坏蛋”

胆固醇分两种：“好胆固醇”（HDL高密度脂蛋白，能保护心血管）和“坏胆固醇”（LDL低密度脂蛋白，过高则诱发冠心病）。一般认为，多摄入“好胆固醇”，少摄入“坏胆固醇”，有益健康。但《美国实验生物学会联合会杂志》12号刊登了美国芝加哥大学一项新研究，答案是颠覆性的。

新研究指出 ，好胆固醇的质量良莠不齐，存在不同级差，好胆固醇质量太差，也会损害健康。HDL水平较高不见得可以预防心脏病。

新研究发现，“好胆固醇”其实也有好、坏之分。比如，虽然风湿性关节炎、肾病及糖尿病等慢性病患者，在HDL血液检测中与健康人群的结果相同，但这些患者的HDL与健康人群的HDL是截然不同的。正常的“好”HDL具有减少炎症作用，而功能失常的“坏”HDL却不具有消炎作用。正因为如此，一些胆固醇水平完全正常的人依然会得心脏病。这项研究将改写好、坏胆固醇的历史：“好胆固醇”中也有“大坏蛋”。

摘自《人民日报海外版》

研究质疑抗衰老面霜效果甚微“浪费钱财”

英国研究人员发现，抗氧化物抵抗衰老效果甚微，甚至没有效果，因此许多号称抗衰老的护肤品只是“浪费钱财”。专家认为，多做运动和饮食合理更能达到效果。

人们通常认为，人体消化食物过程中会产生一种叫做“自由基”的氧化物。它攻击人体内组织细胞，进而引起人体衰老。抗氧化物，如维生素C、维生素E等可有效抵御自由基的氧化作用。

研究者格姆斯观察一些经过特殊处理、分泌不足量抗氧化酶的虫子。如果上述自由基理论正确，这些虫子将早于正常同类死亡。研究发现，这些虫子虽然体质比同类虚弱，但寿命并没有减少。