核磁共振技術的基本原理范文

導語：如何才能寫好一篇核磁共振技術的基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：核磁共振技術；石油工程；錄井；儲層物性評價

【分類號】：TF762.3

引言

伴隨著石油業的前進，油田查看開采的范疇持續擴張，錄井業也隨之有了新的前進機會。在承襲以及開展以往錄井優點措施的過程中，人類憑借措施發展以及科學 技術改革，持續拓展錄井業新的服務范疇，開采出新的利益成長點。當前，錄井工藝以開展成以往石油業以及信息措施相綜合的集化學、電子資料、電、聲、磁、機 器為整體的全面措施，牽扯到石油地況、鉆井項目、地球化學以及物理、傳感措施、信息處置以及運送等很多科目、很多范疇的現代化專業措施，其特征是信息化以 及智能化。

身為一項新的科技，在上世紀末核磁共振就已經被普遍的運用到石油地況以及石油項目的探索部分。它對信號的測驗有著顯著的優點，就 是能夠不會因固體骨架等遇到干擾，擁有安穩性質同時信息豐厚。并且，可以有選擇的對物體開展檢測，能夠檢測的更準確，在檢測的程序中可以更清楚的辨析出 油、氣、水等在核磁共振部分存在顯著的不一樣，防止在以往方式中的不足。以往的行為是經過對外形模子的使用開展的，會遭到巖性、井眼以及地層水礦化的作 用。尤其辨別情況以及儲存位置的評估都在使用核磁共振之后獲得了處理。全部這些措施的運用，能夠更加精準的評估地層油氣構造，計算的儲存量更加科學，對產 層的構造估算更加精準，推動了油氣田的開采量。

1 核磁共振技術的基本原理

人類在不一樣的范疇中都運用了核磁共振措施，在石 油項目部分的運用和別的部分存在著很大的差距。在石油項目部分，這項措施充分使用核磁對油水開展檢測以及解析，最后解析出油水在地層以及巖石中是什么樣的 形式以及狀況留存的。能夠把原子核劃分為兩類：有自旋以及無自旋特征兩種。有自旋的原子核中其氫核具有正電荷，因此擁有電性，而且能夠自旋，因此自旋特性 的原子核中的氫核和具備磁性的磁針相似。在一個永恒穩定的磁場中，因受到外界的作用，在氧原子核內部就會出現核磁共振。

出現核磁共振氫核中 一起出現共振，氫核活躍到高能狀況時能量不會降低，致使經過輻射譜線的形式想要回到低能狀況是實現不了了，關鍵是由于氫核收取的能量不多。之前收取的能量 沒辦法再從高能狀況轉變到低能狀況時輻射出去，這個程序就是弛豫程序。流體所在的位置空隙情況還有巖樣的滲透性都對流體出現核磁共振的弛豫時間存在很大的 作用。這樣從流體數據、滲透性以及砂巖孔縫大小等系數，在核磁共振措施的協助下，能夠獲取比較精準的檢測資料。

2 核磁共振測量中的參數

核磁共振措施在石油項目獲取了普遍的使用，要準確解析其用途，第一要先搞清楚這項措施的檢測系數。必須要了解檢測系數，才可以推動核磁共振措施獲取真正 的施展。其關鍵檢測系數包含：巖石滲透性，巖石孔縫狀況，含有飽和狀況，巖石能流動物體等。巖石中存在的流體和原子核從激發狀態回復到平衡排列狀態是成正 比的。所以，要想獲取巖石孔隙狀況，就要適當的了解弛豫時間的長久。巖石孔隙散步狀況，在弛豫時間譜中能夠展示出來。如果孔縫太小，會因為毛管力的限制流 體可能會無法流動。所以，要對弛豫設定一個有關的范圍，才可以對孔縫開展熟悉人事。假如弛豫時間要比孔隙流體的弛豫時間就，就會被管制住，叫做束縛流體， 反之則稱作可動流體。按照遮蓋滲透情況以及孔縫之間的聯系，能夠經過對數據開展解析運算，以便使用弛豫時間譜，最后能夠得到比較精準的滲透性數據。把油以 及水杯的氫原子提取是很難的，使用核磁共振措施，能夠檢測含油狀況。

3 核磁共振錄井技術在石油工程中廣泛的應用

核磁共振錄 井技術是根據核磁共振原理測定巖石孔隙流體中氫原子核的核磁共振信號強度及流體與巖石孔隙固體之間的相互作用來獲取孔隙度、滲透率、流體飽和度、流體性質 以及可動流體、束縛流體等物性參數的技術。該項技術在室內儲層評價、開發試驗研究得到了廣泛應用，在油氣田勘探開發的研究與生產中發揮了重要作用。核磁共 振技術被認為是迄今為止的最接近滲流機理的一種錄井方法。憑借著在測量滲透率方面明顯的優勢。一方面核磁共振技術首先減少了誤差的存在，特別是在實際測井 的信噪比較低的情況下，滲透率的計算準確度提高。核磁共振技術局域明顯的優越性，在地質應用方面取得了重要的效果，主要是因為對提高滲透率的計算精度有很 大的作用。作為計算油氣儲量的一個重要參數，含油氣飽和度也是非常重要的一個環節。油藏的高度、孔隙的結構、流體性質和巖石的物性等因素影響了含油氣的飽 和度。通過核磁共振技術得到的含油氣飽和度與巖樣內的含油量和總液量之間的比例是常數。

針對油藏，核磁共振錄井通過對一個巖樣（巖心、巖屑 或井壁取心）的核磁共振測量，即能夠快速、準確地獲得總孔隙度、有效孔隙度、絕對滲透率、含油飽和度、含水飽和度、可動流體飽和度、可動油飽和度、可動水 飽和度、束縛流體飽和度、束縛油飽和度、束縛水飽和度等多項物性參數，進一步分析還可對原油黏度、巖石潤濕性等進行測量。對于氣藏，核磁共振錄井能夠獲得 總孔隙度、有效孔隙度、絕對滲透率、含水飽和度、含氣飽和度、可動水飽和度、束縛水飽和度等物性參數。將核磁共振技術分析所得出的物化參數應用于鉆

井現場，及時分析巖心、巖屑和井壁取心，具有用量少、速度快、一樣多參、準確性高、連續性強、可隨鉆分析等常規巖心分析和測井所不可完全替代的優點。在 劃分和評價有效儲層、指導現場鉆進、為完井討論及完鉆測試提供數據等方面極具意義，因而在石油天然氣的勘探與生產中作用巨大。

核磁共振錄井 措施擁有非常普遍的前進范疇以及運用前程。這種措施在改善以及前進的過程中還必須增強下面的作業：增強鉆井現場運用的普遍以及擴張；研發使用安穩性強、工 作效率快、精準性高、體型小的新式設備；使用差譜、移譜等很多形式開展信息說明，提升說明精準性；增強檢測說明系數的數量以及精準性。

4 結束語

當前錄井措施正面臨著巨大的挑戰以及機會同時存在的前進時機，油氣檢查開采的前進以及有關行業措施的前進，為錄井措施供應了開闊的前進范疇。以錄井資料 為重點，很多錄井措施為根本，創建以及持續改善現在錄井措施系統，促進錄井措施以及有關新措施密切相連，相互輔助，會昭示其頑強的生命力以及運用意義。

參考文獻

[1]王為民，趙剛.核磁共振巖屑分析技術的實驗及應用研究[J].石油勘探與開發，2005（1）.

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關鍵詞： 大學物理實驗 校園網 實驗資源

1.引言

大學物理實驗作為大學生進校后的第一門科學實驗課程，不僅讓學生受到嚴格、系統的實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧，更主要的是培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神，培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力。現在，面對時代的發展、科技進步的新趨勢和新挑戰，對大學物理實驗從教學內容、教學方法、教學手段、考核方法、實驗室開放等方面進行改革，特別是把科技發展的新技術、新成果引入實驗教學，是實驗教學改革的一個重要方面。如中國科學技術大學的《大學物理實驗》打破了力、熱、電、光、近封閉的舊物理實驗課程體系，注重物理實驗的時代性與先進性，提出了與現代科技發展相適應的由基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗、科學小實踐組成的新的四級物理實驗課程體系，開創了仿真實驗的新教學模式；太原科技大學實施由基礎型實驗、提高型實驗、設計型實驗三大模塊組成的整個大學階段的物理實驗。從國內一些大學的實驗教學改革來看，都在降低驗證性實驗的比例，增加綜合性、設計性和研究性實驗在實驗教學中所占比例，如東北大學秦皇島分校增加了光譜測量、核磁共振等一些和現代科技發展相關的實驗內容。各高校在實驗設備硬件建設方面加大了投入，引進了先進的實驗裝置和技術，為實驗內容的先進性提供了物質基礎，但是這些實驗不同于傳統實驗的單一原理驗證及簡單參數測量，一個實驗往往涉及多學科知識的交叉，而且實驗中涉及的知識，超前于學生的理論課，增加了實驗課難度，在有限實驗學時限制下，怎樣保證實驗課的教學質量，是目前大學物理實驗教學需要解決的問題。本文提出把物理實驗資源放在校園網上共享，使實驗教學在時間和空間上得到延伸，克服實驗教學受課堂和課時限制的問題。

2.實驗教學的時間和空間限制

國內高校大學物理實驗一般在大一第二學期或大二第一學期進行，是學生接觸較早的實驗課，由于學生的理論及實驗知識貯備有限，且學生沒有進行過系統的實驗技能訓練，為了促進實驗課的順利、高效進行，要求學生課前預習，了解儀器的使用及實驗中涉及的理論知識，實驗課時教師對實驗原理、方法和儀器使用等進行講解后，由學生獨立完成實驗任務，這種傳統的實驗教學方法已經不適合目前實驗教學發展的要求。

對于綜合型實驗及科研型實驗，理論基礎及實驗設備往往涉及多學科的交叉，實驗儀器使用復雜，但學生用于實驗預習的資料主要為實驗教材。由于教材的篇幅所限，教材大都對實驗原理方面講得較清楚，在實驗背景、應用、設計思想、方法及相關儀器的使用方面較少涉及，在實驗中學生不能將書本講的原理和儀器設備之間進行很好的關聯，原理看完了不會做實驗，這種情況在較難的科研型實驗及綜合型實驗中更突出。由于課前預習效果不佳，為了按時完成實驗課，實驗教師不得不在課堂上花費較多時間講解實驗原理、實驗方法和儀器使用。由于課時限制，老師在講解時，把主要精力放在實驗步驟及儀器的操作上，造成學生完全按照既定步驟和要求完成操作過程，雖然效率較高，師生都省心，但不少學生在被動做實驗，盲目得到實驗結果，為完成實驗任務而做實驗。這種缺乏想象力和創新性的教學方法，對學生的思維、創新能力的培養是不利的。隨著電子技術和自動化技術在實驗設備中的應用，一些較復雜、較精密的實驗儀器引入大學物理實驗教學，學生無法理解儀器的設計原理和運行機理，學生往往在老師設計好的實驗條件下完成實驗，并沒有掌握實驗的設計思想、實驗方法，提高應有的實驗技能，實驗課不能調動學生學習積極性和主動性，不能起到培養學生創新意識和能力的作用，導致實驗課的教學質量不佳。

東北大學秦皇島分校實驗教育中心在大學物理實驗中引入“脈沖核磁共振實驗”，核磁共振技術是物理學、信息科學、電子學和醫學等學科交叉的新技術，在生物、醫學、化學、物理學中有廣泛應用，涉及原子物理、量子力學、信號處理、計算機技術、圖像處理等多學科，儀器使用復雜，還有一些新的術語、概念，這些知識無法在實驗教材中一一羅列，實驗課時教師需要花費很多時間詳細講解，但是由于實驗教學課堂時間有限，課前的預習尤為重要。對于綜合型及科研型實驗，僅僅依靠實驗教材，學生很難在預習中取得較好結果，教師要對實驗所涉及的知識進行整合，作為實驗預習的補充材料。針對“脈沖核磁共振實驗”的特點及學生的知識結構，我們對實驗涉及的各科學相關知識進行整理，配以文字、聲音、動畫、圖像上傳到校園網上，學生可以隨時隨地下載學習，通過應用這樣的預習方式后，學生的預習效果及實驗效果大大強化。

3.實驗教學的時間和空間延伸

隨著互聯網技術的發展，目前人們能夠隨時隨地乃至在移動過程中從互聯網獲取信息和服務，這些技術的發展，打破了傳統信息獲取模式對時間和空間的限制，目前互聯網技術在許多行業都有廣泛應用。作為新技術的發祥地，高等學校和網絡的關系十分密切，網絡最初是在校園里進行實驗并獲得成功的，目前國內高校都有良好的校園網環境，校園網為克服實驗教學中的時間和空間限制提供了條件。

利用計算機、校園網絡等技術，把實驗原理、實驗背景、實驗儀器的設計原理和運行機理、常用數據、信號處理方法、實驗中用到的軟件等相關資料上傳至校園網，學生利用校園網對實驗教學內容進行課前預習，在網上對實驗設備進行虛擬操作練習。把網上資源作為實驗教材的補充，將實驗相關知識的學習延伸到課外，學生可以隨時隨地地進行實驗項目的學習，打破了傳統實驗教學只能在規定的地點及規定的時間內進行的限制，實現了實驗教學在時間及空間上的延伸，克服了實驗教學長期受到課堂、課時限制的困擾。

針對“脈沖核磁共振實驗”的特點，我們在校園網上建設了“脈沖核磁共振實驗”虛擬實驗平臺，對所涉及的基本概念進行了詳細講解，如能級、量子數、原子核的自旋、磁矩等，對基本原理及物理過程進行了動畫演示，如拉莫進動、塞曼效應、磁共振、磁化及弛豫過程等，借助計算機技術，用動畫的形式加深了學生對微觀過程的認識和理解。學生可以在實驗課之前，通過校園網學習知識，取得了較好的預習效果。

高效的預習，為實驗課的教學質量提供了保證。實驗課上，教師不需要按傳統的“教師演示實驗+學生模仿”的課堂教學模式上課，不用再花很多時間講述實驗原理、步驟、儀器的使用、數據處理方面的內容，把課堂的時間還給學生，引導學生通過實驗研究、發現、解決物理問題，教師由知識傳授者轉變為學生的學習顧問，真正實現以學生為主體，教師為主導的物理實驗教學，調動學生做實驗的積極性和主動性，使學生懂得如何研究物理問題，而不是只局限于知識的傳授和技能的訓練。

這種教學方法對實驗教師的知識水平及知識結構提出了更高要求，要求實驗教師既有過硬的實驗方面的專業知識，又掌握計算機與信息技術，更了解學科發展動向及新成果，只有不斷更新知識，才能促進實驗教學改革，提高實驗教學質量。

4.結語

為了適應大學物理實驗教學改革的要求，傳統的實驗項目的比例在降低，綜合性實驗項目及科技發展的新成果被引入實驗教學環節。由于這些實驗項目往往是多學科的綜合，實驗設備使用較復雜，這些實驗項目的教學受到課堂和課時的限制是實驗教學面臨的新問題。我們通過對實驗所涉及的內容及學生的知識結構進行分析，對實驗涉及的知識進行整理，配以文字、聲音、動畫、圖像上傳到校園網，學生可以隨時隨地下載學習，利用校園網對實驗教學內容進行課前預習，對實驗設備進行虛擬操作練習，打破傳統實驗教學只能在規定的地點及規定的時間內進行的限制，實現了實驗教學在時間及空間上的延伸，克服了實驗教學長期受到課堂、課時限制的困擾。

參考文獻：

[1]王曉蒲，霍劍.青大學物理虛擬實驗遠程教學系統[M].北京.高等教育出版社，2001.

[2]陳琳英.大學物理實驗教學改革探討[J].大學教育，2014，3：111.

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日前公布的《中國七城市中小學飲食行為調查報告》顯示，我國中小學生吃早餐的比率超過90%，但是有84.7%的小學生、80.5%的初中生和81.8%的高中生早餐營養不充分。

記者了解到，研究采用抽樣調查和問卷調查的方式，對七城市6~17歲中小學生的就餐情況進行調查。

負責該項報告的中國疾病預防控制中心營養與食品安全所研究員楊曉光介紹說，一些學生不吃早餐，容易引起能量及其他營養素的不足，降低上午的學習效率。研究表明，兒童不吃早餐導致的能量和營養素攝入的不足很難從午餐和晚餐中得到充分的補充。

當前在外就餐已是相當一部分中小學生日常膳食的普遍方式，楊曉光建議，中小學生應注重增加早餐食物種類，避免大量飲用含糖量高的飲料，注意控制吃快餐的頻率。

（據新華社消息）

科學家研制出可追蹤癌細胞顯像劑

日本和美國研究人員日前說，一種新型顯像劑能夠準確地使正在擴散的癌細胞發出熒光，從而可能有助于追蹤癌癥的致命擴散。

這項研究的負責人、美國國家癌癥研究所的久高小林博士7日在一份聲明中說：“這種顯像劑能幫助臨床醫生看到一種藥物是否作用于靶點，以及作用于靶點后是否導致腫瘤縮小，從而或許有助于監測患者對癌癥治療的反應?！彼f，“這種顯像劑只能附著在活細胞上，從而使精確鎖定活著的癌細胞成為可能。”“該顯像劑通用性很強，能夠用來監測多種癌癥?！?/p>

摘自《科學時報》

科學家研制出“可注射骨質”修復骨折

英國科研人員研制出一種可以注入骨折部位的聚合物，這種黏稠度類似牙膏的物質能在骨骼表面產生一層可生物降解的覆蓋物，幫助骨骼再生。該成果最近剛剛獲得一項醫學創新獎。

研究者謝克謝夫介紹說，該聚合物可以直接注射進骨折部位，無需開刀，這樣就不再需要用患者自身的骨塊來修復斷骨，可以使他們免受接骨之痛。

摘自《參考消息》

穿塑身保暖內衣易便秘

塑身保暖內衣滿足了人們追求外形優美的需要，但卻一直都飽受爭議。其中多數醫學專家們對這類保暖內衣都是持強烈否定的態度。

專家介紹，由于塑身保暖內衣將腹部緊緊包裹，腹腔內的腎、脾、肝、胃、腸等器官受到壓迫,使內臟及其神經系統長期處于緊張狀態，導致胃腸功能不斷降低，消化系統功能減弱，最終造成便秘。此外，瘦身內衣容易引起一些疾病，如外陰炎；還會使人產生缺氧反應，引起腫脹、疼痛等。

專家建議，塑身保暖內衣不宜長時間穿著，特別不要夜里睡覺都穿著。尤其是一些習慣性便秘的患者，就更不要為了追求優美體形而把塑身保暖內衣套在身上了。

摘自《健康時報》

高熱量快餐食品易誘發老年癡呆癥

瑞典卡羅林斯卡醫學院近日公布的一項研究結果顯示，高熱量的快餐食品容易誘發老年癡呆癥。

研究人員在用脂肪、糖和膽固醇含量豐富的快餐食品喂食老鼠9個月后發現，其腦中出現了類似老年癡呆癥患者腦部的Tau蛋白纖維狀纏結情況。研究人員指出，Tau蛋白纖維狀纏結是老年癡呆癥患者典型的病理特征之一，這種蛋白纖維狀纏結會影響患者的認知能力。

研究人員說，雖然上述成果對老年癡呆癥的防治研究有啟發，但仍需進一步研究高熱量快餐食品易誘發老年癡呆癥的具體原因。

老年癡呆癥是發生在老年期及老年前期的一種原發性退行性腦病，指的是在沒有意識障礙的狀態下，記憶、思維、分析判斷、情緒等方面出現障礙。研究曾發現，老年癡呆癥患者大腦內會出現Tau蛋白纖維狀纏結以及貝塔淀粉狀蛋白斑塊含量不正常。目前此病尚無有效治療手段。

摘自《環球》

法國開發出迅速診斷腦梗死程度的新技術

法國國家科研中心最近開發出一種新技術，使醫生能通過普通核磁共振技術，對腦血管疾病的嚴重程度迅速作出判斷。

研究人員說，當腦動脈發生堵塞時，醫生會采用溶血栓劑來進行治療，以溶解病人大腦中的血塊。如果血液流動不能馬上恢復正常，往往會造成腦梗死。

這項新技術的原理是對大腦的半影區進行觀察。醫學界將腦缺血按嚴重程度分為中心區和周邊區，兩者之間的區域稱為半影區，它的不穩定性一直是人們研究的焦點。當大腦發生病變時，腦損傷在這一區域逐漸形成，整個過程大概會持續幾個小時，隨后損傷會向著不可逆轉的方向發展。

據介紹，研究人員運用核磁共振技術觀察上述區域水分子的流動性，水分子在中心區的活動非常有限，但它在半影區卻相對活躍。通過觀察這些圖像，醫生便能迅速判斷出病人腦梗死程度的嚴重性。

研究中心稱，該技術目前已進入臨床試驗階段，且取得了較好效果?？蒲腥藛T希望它能幫助醫護工作者在搶救病人的過程中爭取時間，拯救更多腦梗死患者的生命。

摘自《環球時報》

唾液可以預測感冒也可檢測心臟病

英國研究人員說，通過測量人們唾液中蛋白質含量，可以提前對可能患上感冒的人提出警告。

他們在三年多時間里對38名美洲杯帆船賽精英賽手做了測試。 結果發現，四分之三的賽手在患上感冒前，唾液中有抗菌作用的免疫球蛋白A數量急劇下降。盡管賽手們測試時感覺良好，但他們還是在兩周后患上感冒。 因此，研究人員計劃發明一種家庭測試方法，可以在人們免疫力下降時及時作出提醒。

除了可以檢測感冒，唾液還可能用來檢測心臟病。

心電圖是目前檢測心臟病最好的方法之一。即便如此，從心電圖判斷心臟病的正確率只有75%。美國得克薩斯大學發明了一種檢測方法，可以通過唾液檢測人們是否患有心臟病。

參加此項研究的專業人士介紹，當人們得心臟病時，肌肉組織會缺氧并產生心肌酶，這種酶可以在人體內循環流動，傳至唾液腺。因此，通過檢測唾液里所含心肌酶，就可以幫助判斷病人是否患有心臟病。 這種檢測方法可以給心臟病人節省寶貴的時間，挽救他們的生命。唾液測試和心電圖檢測相結合，檢測結果準確率高達95%。

摘自《環球時報》

美新研究顛覆“好膽固醇”好中也有“大壞蛋”

膽固醇分兩種：“好膽固醇”（HDL高密度脂蛋白，能保護心血管）和“壞膽固醇”（LDL低密度脂蛋白，過高則誘發冠心?。?。一般認為，多攝入“好膽固醇”，少攝入“壞膽固醇”，有益健康。但《美國實驗生物學會聯合會雜志》12號刊登了美國芝加哥大學一項新研究，答案是顛覆性的。

新研究指出 ，好膽固醇的質量良莠不齊，存在不同級差，好膽固醇質量太差，也會損害健康。HDL水平較高不見得可以預防心臟病。

新研究發現，“好膽固醇”其實也有好、壞之分。比如，雖然風濕性關節炎、腎病及糖尿病等慢性病患者，在HDL血液檢測中與健康人群的結果相同，但這些患者的HDL與健康人群的HDL是截然不同的。正常的“好”HDL具有減少炎癥作用，而功能失常的“壞”HDL卻不具有消炎作用。正因為如此，一些膽固醇水平完全正常的人依然會得心臟病。這項研究將改寫好、壞膽固醇的歷史：“好膽固醇”中也有“大壞蛋”。

摘自《人民日報海外版》

研究質疑抗衰老面霜效果甚微“浪費錢財”

英國研究人員發現，抗氧化物抵抗衰老效果甚微，甚至沒有效果，因此許多號稱抗衰老的護膚品只是“浪費錢財”。專家認為，多做運動和飲食合理更能達到效果。

人們通常認為，人體消化食物過程中會產生一種叫做“自由基”的氧化物。它攻擊人體內組織細胞，進而引起人體衰老。抗氧化物，如維生素C、維生素E等可有效抵御自由基的氧化作用。

研究者格姆斯觀察一些經過特殊處理、分泌不足量抗氧化酶的蟲子。如果上述自由基理論正確，這些蟲子將早于正常同類死亡。研究發現，這些蟲子雖然體質比同類虛弱，但壽命并沒有減少。