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瞬变电磁测井原理研究Ⅲ:电磁波

测井技术 2014年第5期38卷 530-534页

作者：臧德福朱留方张付明沈建国沈永进王振雷中石化胜利石油工程有限公司测井公司山东东营257096 天津大学电子信息工程学院功率超声实验室天津300072

瞬变电磁测井满足Maxwell方程,包含电磁波传播过程及其影响。从Maxwell方程出发,分析了无限大均匀介质电导率对电磁波传播速度的影响,与空气中的电磁波传播速度是常数不同,一般介质的电磁波传播速度随频率改变,低频时变化很大。利用裸... 详细信息

瞬变电磁测井满足Maxwell方程,包含电磁波传播过程及其影响。从Maxwell方程出发,分析了无限大均匀介质电导率对电磁波传播速度的影响,与空气中的电磁波传播速度是常数不同,一般介质的电磁波传播速度随频率改变,低频时变化很大。利用裸眼井模型对井内的电磁波传播特征进行研究,给出了描述井内电磁波传播的二维谱及其频散曲线。在高频段(大于100 MHz)与声波测井相似,井内传播的电磁波也具有频散效应,速度随着频率的增加从地层的电磁波速度连续改变到井内液体的电磁波速度,在有些频率段,其速度与地层的电磁波速度一致。在这些频率测量电磁波能够得到地层的电磁波速度,从中获得地层的介电常数,这是由井的圆柱形边界导致的。与声波测井不同,在低频段地层的电磁波传播速度随频率改变,在井中所测量的电磁波速度也随频率改变,这种现象主要由电磁感应引起,与地层的电导率有关。这一部分的响应特征构成了瞬变电磁测井电阻率测量的基础。

关键词：瞬变电磁电导率电磁波频散二维谱

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核磁共振波谱学

光谱实验室 1990年第Z2期 43-86页

作者： D.L.罗伯斯坦郭伟王宏钧吴鼎铭张惠苓加利福尼亚大学化学系中国科学院福建物质结构研究所

引言核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance——NMR)波谱学是应用最为广泛的仪器方法之一,其应用范围从用高分辨NMR表征纯化合物到用磁共振成象法(MegneticResonance Imaging——MRI)诊断疾病。为了对NMR应用的广泛性有一具体的概念,我... 详细信息

引言核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance——NMR)波谱学是应用最为广泛的仪器方法之一,其应用范围从用高分辨NMR表征纯化合物到用磁共振成象法(MegneticResonance Imaging——MRI)诊断疾病。为了对NMR应用的广泛性有一具体的概念,我们用计算机检索了1985—1987年期间的文

关键词：脉冲序列共振峰溶剂峰自旋弛豫化学位移张量表面线圈核磁共振波谱学二维谱高分辨率高分辨力磁共振成象偶合常数化学交换

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声波测井径向探测深度及影响因素研究

声波测井径向探测深度及影响因素研究

作者：张廷全天津大学

学位级别：硕士

声波测井是一种重要的测井方法。在油田勘探和开发、工程物探等许多领域有广泛的应用。以往人们用几何声学的概念分析声波测井,而实际声波测井所采用的声波频率比较低,波长与井径接近,几何声学的条件不满足,人们便开始用波动声学的方法... 详细信息

声波测井是一种重要的测井方法。在油田勘探和开发、工程物探等许多领域有广泛的应用。以往人们用几何声学的概念分析声波测井,而实际声波测井所采用的声波频率比较低,波长与井径接近,几何声学的条件不满足,人们便开始用波动声学的方法研究声波测井。本文用实轴积分法研究了柱状多层模型中声波的传播规律。分别计算了井外有两层、三层介质时井内声波传播的二维谱,绘制了时差随频率的变化曲线。改变地层界面位置,时差随频率的变化曲线发生改变,不论两层还是三层模型,这些变化均比较明显。根据这些曲线的变化,简单分析了声波测井的探测深度。建立地层时差的变化模型,采用井外有七个地层,地层参数渐变—突变—渐变的方式,模拟实际地层,绘制了当突变地层的位置不断变化时的二维谱图及时差随频率变化曲线。据此分析了模式波随突变地层位置的变化关系。此外,绘制声波幅度图,分析声波幅度随源距以及径向深度的变化,说明了径向探测深度与声波幅度间的关系。设计了模型井实验,将实验结果与理论计算进行了对比,验证了理论计算的正确性,并分析了两者存在的差别。并用测井资料的八个波形,得到了五条时差曲线,曲线不重合,说明了源距对探测深度的影响。并将其他因素对声波探测深度的影响进行了总结。

关键词：声波测井探测深度二维谱实轴积分

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饱和裂隙地层的全波波形数值模拟

饱和裂隙地层的全波波形数值模拟

作者：李汉青吉林大学

学位级别：硕士

本课题属于声波全波波列测井范畴。声波全波列测井资料包含丰富的信息，各种族分波的传播速度、幅度衰减、频率主值以及波形包络等参数都与储层性质有密切关系。这些参数可以广泛应用于非均质复杂储层的油气评价和钻采工程参数选择。因... 详细信息

本课题属于声波全波波列测井范畴。声波全波列测井资料包含丰富的信息，各种族分波的传播速度、幅度衰减、频率主值以及波形包络等参数都与储层性质有密切关系。这些参数可以广泛应用于非均质复杂储层的油气评价和钻采工程参数选择。因此要获取这些重要的地层信息，这就需要研究不同性质的地层中声波的传播特征。各向同性地层的井中声场理论完善，数值模拟成熟，理论波形模拟效果和实际测井波形吻合很好。但是各向异性地层（如横向地层、孔隙地层、裂隙地层）的数值模拟问题还需要继续深入的研究。对于横向地层的问题，主要是利用虎克定律求出横向地层的5个弹性参数解波动方程。孔隙地层的模拟主要是利用Biot波动理论。而地球表层的岩石介质而言,有很多含有大量的孔隙和裂隙，如碳酸盐地层。裂隙对声波测井响应对提取裂隙地层参数有重要意义，因此有必要对裂隙地层进行波列进行数值模拟，分析裂隙性质对分波运动学和动力学参数的影响。本文基于这种思想，利用计算机对声波测井的理论波形进行了数值计算，利用计算出来的二维谱结合时域波形研究和分析了各种地层参数的变化对声波全波中的各种分波造成的影响，包括以下几个方面： 1.推导并求解各向同性地层和3种各向异性地层的波动方程，得到界的形式利用边界条件得到具体解。数值模拟得到各种地层下的井轴波形。 2.利用二维谱来分析声场。二维谱只是地层参数的函数，通过绘出的二维谱可以看出全波波形中得不到的分波性质，如头波和各种模式波的频散和衰减等性质。 3.引入Hudson关于裂隙地层的散射理论，求取裂隙孔隙地层的等效弹性模量，再代入横向同性介质的方程，求得裂隙介质下的全波，讨论裂隙性质和全波波形、分波参数的关系。 4.最后对于本文的重点，孔隙地层和裂隙地层的数值模拟，在Biot-Rosenbaum声场理论数值模型基础上，考虑动态渗透率的影响，引入动态渗透率的近似计算公式，数值计算出了饱和流体孔隙介质中的井孔声场二维谱。理论数值模型计算出了井孔中快纵波、慢纵波以及横波的频散曲线，计算出了给定地层条件下井轴上一点接收到的理论声压波形并得到了其对应的二维谱。然后基于Hudson的裂隙模型理论计算了裂隙地层里充流体井眼中的单极子声场，分析了声场随裂隙地层的三个主要参数（即裂隙取向、基质渗透率和孔隙度）的变化特征。

关键词：裂隙介质全波波形二维谱 Hudson理论

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核自旋单重态的制备与磁共振技术的结合应用

核自旋单重态的制备与磁共振技术的结合应用

作者：胡凯瑞华东师范大学

学位级别：硕士

长寿命核自旋单重态作为一种特殊的量子态,在磁场中不随梯度场演化且具有远长于T1弛豫时间的衰减寿命,具有广阔的应用前景。本文讨论了多个自旋体系中核自旋单重态的制备,并将核自旋单重态应用于二维核磁共振谱、磁共振成像成像以及扩... 详细信息

长寿命核自旋单重态作为一种特殊的量子态,在磁场中不随梯度场演化且具有远长于T1弛豫时间的衰减寿命,具有广阔的应用前景。本文讨论了多个自旋体系中核自旋单重态的制备,并将核自旋单重态应用于二维核磁共振谱、磁共振成像成像以及扩散的测量。主要工作包括:（1）以NAA分子为例,讨论了两种耦合形式下核自旋单重态的制备,分析了单重态制备时非单重态的自旋耦合对制备单重态效率的影响。并将单重态的制备与检测序列应用于二维核磁谱,实现了复杂环境下特定基团的靶向观测,该方法能为解析复杂大分子的核磁谱图提供有效手段。（2）针对乳酸分子中特殊的四自旋体系,分别设计了硬脉冲和优化脉冲两种制备核自旋单重态序的脉冲序列,并将该方法与成像技术结合,实现了乳酸分子的选择性滤波成像。（3）利用单重态具有长寿命的这一特性,将其应用于扩散系数测量,并分析了该方法的优势以及误差来源。以单重态分子作为探针,实现了场不均匀情况下多孔材料中溶液扩散系数的测定。综上所述,本文探讨了单重态制备时自旋体系的耦合对制备效率的影响。实现了基于单重态的核磁共振二维谱和特定分子的磁共振成像。并运用单重态测量分子在不同环境下的扩散系数,单重态所具有的长寿命的特点又使其在扩散测量方面具有独特的优势。

关键词：核磁共振核自旋单重态二维谱磁共振成像自旋扩散

压缩感知软阈值重建算法在核磁共振波谱与成像中的应用

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压缩感知软阈值重建算法在核磁共振波谱与成像中的应用

作者：韩明月华东师范大学

学位级别：硕士

自磁共振现象发现以来的几十年里,磁共振成像已经成为临床医学诊断的主要手段。但随着磁共振技术的发展,对成像速度的要求也越来越高。许多研究者也一直致力于寻找最佳的方法,既能少采数据,又能保证图像的质量。而压缩感知技术(Compress... 详细信息

自磁共振现象发现以来的几十年里,磁共振成像已经成为临床医学诊断的主要手段。但随着磁共振技术的发展,对成像速度的要求也越来越高。许多研究者也一直致力于寻找最佳的方法,既能少采数据,又能保证图像的质量。而压缩感知技术(Compressed Sensing,CS)的提出,打破了传统奈奎斯特采样定理的要求,节省了大量的时间,同时保证重建效果,对于临床医学的应用有重要的意义。本文采用非线性软阈值重建算法,对欠采的K空间数据进行重建,在小波变换的稀疏域内,采用两种不同的稀疏域系数收缩方案,一种为点对点收缩方案,低于阈值的位置系数置为零,高于阈值的系数做一定的收缩。另一种是为对小波阶数做一定的约束,随着阶数的变大,小波系数的收缩因子做线性变化,起到增强细节的作用。两种方法均可有效地去除随机欠采带来的伪影。核磁共振二维谱是研究物质结构和分析分子特征的主要手段。与磁共振成像类似,多维核磁共振波谱也存在着数据采集费时的问题,影响了多维谱技术的应用。为了节省采样时间,本文采用压缩感知技术,在间接维对时域数据欠采,通过非线性重建并获得高质量的结果,解决了核磁共振宽谱难以重建的难题。本文基于核磁共振二维谱的先验知识,二维谱在频率域的谱峰是相对孤立的,谱峰个数与噪声数据个数相比较很少,并且有意义的谱峰系数都很大,特别是DQ-SQ(双量子-单量子)谱和MQMAS(魔角旋转下的多量子谱)本身就有很高的稀疏性,符合压缩感知领域稀疏性的要求。在谱图域进行自稀疏迭代,自适应更新阈值,重建固体二维宽谱(’H双量子-单量子谱或MQMAS谱),有效地解决了基于共轭梯度方法的压缩感知重建宽峰时,谱峰消失变弱的问题。

关键词：软阈值压缩感知磁共振成像二维谱

Influence of the amplitude ratio between two terahertz pulses on two-dimensional spectroscopy

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Chinese Science Bulletin 2014年第2期59卷 138-146页

作者： Jiangsheng Hu Jinsong Liu Huquan Li Kejia Wang Zhengang Yang Shenglie Wang Wuhan National Laboratory for Optoelectronics School of Optical and Electronic Information Huazhong University of Science and Technology

The influence of the amplitude ratio between the two THz pulses on two-dimension THz spectroscopy(2DTS)has been studied theoretically via a classical method in which the expressions for the second-order nonlinearity were derived using perturbation approach,and the THz pulses were not treated as a delta *** types of nonlinear sources i.e.,anharmonicity,nonlinear damping,and nonlinear coupling,are considered in a single mode *** simulation results demonstrated that the amplitude ratio had a notable influence on the 2DTSs,and different sources have different *** study is promising for guiding future experiments.

关键词：太赫兹脉冲振幅比二维谱线性表达式非线性耦合非线性阻尼经典方法非线性源

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核磁共振在生物科学中的应用介绍

北京农业大学学报 1987年第3期 285-298页

作者：沈其丰

核磁共振(NMR)是近代的重要分析技术之一。近年来由于理论认识的愈加深入,实验技术飞速进展,它在生物科学领域中,包括生物物理、化学、生理和医疗各个方面得到了广泛的应用,取得了丰硕的成果。不但应用一般的 NMR 谱仪测定活体或各种组... 详细信息

核磁共振(NMR)是近代的重要分析技术之一。近年来由于理论认识的愈加深入,实验技术飞速进展,它在生物科学领域中,包括生物物理、化学、生理和医疗各个方面得到了广泛的应用,取得了丰硕的成果。不但应用一般的 NMR 谱仪测定活体或各种组织液、血、尿等的某些组成、离子的输送、物质的代谢、动态、平衡等,还应用80年代 NMR 的最新成果—NMR 自旋成象及二维谱,于医疗临床和研究生物大分子的空间结构、生命体内部的各种变化,取得了突出的成就。今就一些实例,介绍 NMR 在生物科学上的一些应用。

关键词：核磁共振自由水成象二维谱束缚水地层水自旋粒子性质生物科学

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柱状模型传递矩阵校正图谱

新一代信息技术 2020年第2期3卷 1-9页

作者：张阔中国电子信息产业发展研究院北京100048 北京赛迪出版传媒有限公司北京100048

传递矩阵是求取各种模式波的频散曲线的理论基础,有助于揭示波在介质中的传播规律,为准确推演介质参数提供依据。以流体输运管道为例,为柱状模型提出一种来源于经验的柱状模型传递矩阵校正方法。首先,在给定的波源频率和轴向相速度范围... 详细信息

传递矩阵是求取各种模式波的频散曲线的理论基础,有助于揭示波在介质中的传播规律,为准确推演介质参数提供依据。以流体输运管道为例,为柱状模型提出一种来源于经验的柱状模型传递矩阵校正方法。首先,在给定的波源频率和轴向相速度范围内对二维谱进行大体观察,判断二维谱的极性翻转特性;然后,针对不同表现形式的极性翻转特性,采用校正因子实施“反翻转”;最后,根据“反翻转”过程,整理得到了柱状模型传递矩阵校正图谱,为后续频散曲线的智能求取提供了便利。

关键词：柱状模型传递矩阵频散曲线模式波轴向相速度二维谱大体观察 “反翻转” 校正因子校正图谱