绪论

0.1 各种各样的NMR仪器

0.2 井下极端环境NMR科学仪器的基本问题

0.3 研究历史与技术现状

0.3.1 探头

0.3.2 谱仪

0.3.3 低信噪比NMR信号提取

0.3.4 脉冲序列

0.3.5 反演理论

0.4 总体设计思想与关键问题解决方案

0.4.1 探头

0.4.2 谱仪

0.4.3 低信噪比NMR信号提取

0.4.4 脉冲序列

0.4.5 反演理论

0.5 本书的结构

参考文献

第一部分 探头

第1章 探头概述

1.1 地磁场井下NMR仪器

1.2 “Inside-out”井下NMR仪器

1.3 MRIL-P

1.4 CMR

1.5 MREx

1.6 MR Scanner

第2章 探头设计的数值方法

2.1 设计原理与数学方法

2.1.1 设计原理

2.1.2 电磁场反问题求解

2.1.3 电磁场正问题求解

2.2 探测特性评价

2.3 磁性材料

2.4 探头特性的数值模拟

2.4.1 居中型梯度磁场NMR探头

2.4.2 贴井壁型均匀磁场NMR探头

2.4.3 贴井壁型梯度磁场NMR

2.4.4 仪器探测特性

第3章 探头设计

3.1 结构设计

3.1.1 总体方案设计

3.1.2 磁体结构、材料选取与磁场特性分析

3.1.3 数值模拟过程中的误差分析

3.1.4 天线结构与磁场特性分析

3.2 探头敏感区域数值模拟、信号强度和信噪比

3.2.1 敏感区域形状和范围数值模拟

3.2.2 信号强度

3.2.3 信噪比

3.3 测井速度对仪器结构的影响

3.3.1 测井速度与预极化磁体

3.3.2 测井速度与天线长度

3.4 测井速度对测井响应的影响

第4章 探头制作与测试

4.1 探头实物

4.2 磁场测试结果与数值模拟对比

4.2.1 静磁场

4.2.2 天线谐振电路结构选取与实测结果分析

4.3 联合测试与分析

4.3.1 刻度桶测试条件

4.3.2 多频测试

4.3.3 变TW测试

4.3.4 变TE测试

4.4 改进方向

第5章 简化探头方案设计、架构与测试

5.1 总体方案设计

5.1.1 磁体结构

5.1.2 静磁场数值模拟

5.1.3 天线结构与射频磁场数值模拟

5.2 敏感区域、信号强度和信噪比

5.3 制作与装配

5.4 磁场测试与分析

5.5 天线参数测试与分析

5.6 联合测试与分析

第6章 振铃噪声的消除方法

6.1 振铃噪声的观测

6.1.1 测试系统

6.1.2 90°脉冲振铃噪声观测

6.1.3 180°脉冲振铃噪声观测

6.2 NMR测井振铃噪声的消除

6.2.1 PAPS对180°脉冲振铃噪声的消除

6.2.2 新脉冲序列设计

第7章 井下NMR响应的校正

7.1 地层模型的建立与NMR影响因素分析

7.1.1 钻井液电阻率与地层电阻率对NMR测井仪射频场的影响

7.1.2 钻井液和地层流体中钠离子对NMR孔隙度的影响

7.2 数值模拟结果与井下NMR响应校正方法

7.2.1 居中型NMR测井仪

7.2.2 贴井壁型NMR测井仪

7.2.3 钻井液与地层电阻率影响校正方法

7.2.4 钠离子影响机理分析与校正方法

第8章 结论

参考文献

第二部分 谱仪电子线路

第9章 谱仪概述

9.1 研发意义

9.2 极端环境NMR仪器电子成路

9.2.1 探测器

9.2.2 电子线路

第10章 现有谱仪电子线路分析

10.1 MRIL- P电子线路

10.2 MREx电子线路

10.3 CMR电子线路

10.4 MR Scanner电子线路

第11章 总体设计

11.1 发射电路

11.2 Q-转换电路

11.3 隔离电路

11.4 接收电路

11.5 主控电路

第12章 详细设计

12.1 发射电路

12.1.1 功率放大电路

12.1.2 功率放大驱动电路

12.1.3 储能电路

12.2 Q-转换电路

12.3 隔离电路

12.4 接收电路

12.4.1 仪用放大电路

12.4.2 程控衰减电路

12.4.3 带通滤波电路

12.5 主控电路

12.5.1 主控电路硬件

12.5.2 主控电路软件

12.6 天线调谐电路

12.7 继电器驱动电路

12.8 电源电路

12.9 小结

第13章 制作与测试

13.1 发射电路

13.1.1 功率放大驱动电路

13.1.2 功率放大电路

13.1.3 储能电路

13.2 Q-转换电路

13.3 隔离电路

13.4 接收电路

13.5 主控电路

13.6 天线调谐电路

13.7 继电器驱动电路

13.8 电源电路

13.9 样机测试

13.10 天线测试

参考文献

第三部分 软件

第14章 软件概述

14.1 概述

14.2 方法研究进展

14.3 研究内容

14.4 技术路线

第15章 数据处理软件

15.1 NMR数据处理软件基本功能

15.1.1 数据输入

15.1.2 NMR数据处理

15.1.3 处理成果输出

15.1.4 NMR测井数据处理流程和基本功能

15.2 数据输入

15.2.1 NMR测井数据特殊性

15.2.2 CLS格式

15.2.3 XTF格式

15.2.4 DLIS格式

15.3 数据处理流程

15.3.1 MRIL-Prime数据处理流程

15.3.2 MREx数据处理流程

15.3.3 MR Scanner数据处理流程

15.4 成果输出

15.4.1 数据格式转换

15.4.2 成果图绘制

15.5 二次开发接口

第16章 数据处理方法

16.1 采集模式

16.1.1 MRIL-Prime脉冲序列

16.1.2 MREx脉冲序列

16.1.3 MR Scanner脉冲序列

16.2 预处理

16.2.1 回波串识别

16.2.2 原始回波串数据校正

16.2.3 回波串信号和噪声计算

16.2.4 时深转换

16.3 流体识别

16.3.1 油气水在T1-T 2int-D三维空间中的分布

16.3.2 理论基础

16.3.3 基于1种属性差异的流体识别

16.3.4 基于1.5种属性差异的流体识别

16.3.5 基于多种属性差异的流体识别

16.4 岩石物理参数计算

16.4.1 孔隙度

16.4.2 渗透率

16.4.3 伪毛管压力曲线转换

第17章 软件设计与数值模拟

17.1 软件总体框架

17.2 数据输入

17.2.1 CLS格式读取

17.2.2 XTF格式读取

17.2.3 DLIS格式读取

17.2.4 MAT格式

17.3 井下NMR数据处理

17.3.1 井下NMR数据处理框架

17.3.2 预处理

17.3.3 数据仪器无关化处理

17.3.4 反演处理框架

17.3.5 反演处理速度优化

17.3.6 流体定性识别和饱和度计算

17.3.7 岩石物理参数计算

17.4 成果输出

17.4.1 成果数据输出

17.4.2 成果图输出

17.5 二次开发接口

第18章 处理软件实现与测试

18.1 软件开发工具

18.2 软件界面及主要功能

18.3 数据管理

18.4 数据处理

18.4.1 预处理

18.4.2 反演处理

18.4.3 流体饱和度计算

18.4.4 岩石物理参数计算

18.5 图形绘制

18.6 二次开发工具/接口

第19章 软件应用实例

19.1 MRIL-Prime数据处理

19.1.1 数据采集模式

19.1.2 数据处理

19.1.3 应用实例

19.2 MREx数据处理

19.3 MR Scanner数据处理

第20章 结论

参考文献

第四部分 降噪

第21章 降噪概述

21.1 NMR信噪比

21.2 相关降噪方法

21.3 研究内容及技术路线

第22章 自适应谱线增强降噪（回波检测前）

22.1 NMR测井的信号强度

22.2 自适应谱线增强原理

22.2.1 自适应滤波

22.2.2 自适应谱线增强

22.2.3 自适应算法

22.2.4 自适应滤波器结构

22.3 PC-ALE原理

22.3.1 ALE算法选取

22.3.2 相位补偿

22.4 PC-ALE数值模拟

22.5 PC- ALE回波降噪实验

22.5.1 流体测量降噪

22.5.2 岩心测量降噪

22.6 小结

第23章 基于DPSD的降噪（回波检测中）

23.1 微弱信号检测方法

23.2 DPSD原理

23.2.1 DPSD的数学原理

23.2.2 数字低通滤波器在DPSD方法中的作用

23.3 数字低通滤波器设计

23.3.1 数字滤波器简介

23.3.2 窗函数设计法

23.4 数字滤波器窗函数

23.5 DPSD方法数值模拟

23.6 实验结果分析

23.6.1 实验设备

23.6.2 实验设计与结果

23.7 小结

第24章 小波变换降噪（回波检测后）

24.1 小波变换原理

24.1.1 连续小波变换和离散小波变换

24.1.2 小波分解与重构

24.1.3 小波变换降噪

24.2 SURE降噪方法

24.2.1 SURE算法原理

24.2.2 SURE降噪流程

24.3 regularization-heursure算法原理

24.3.1 NMR相位旋转

24.3.2 R-Heursure算法原理

24.3.3 R-Heursure算法降噪流程

24.4 数值模拟

24.4.1 SURE算法数值模拟

24.4.2 R-Heursure算法数值模拟

24.5 实验结果分析

24.5.1 数据准备

24.5.2 SURE算法降噪

24.6 井下NMR实例分析

24.6.1 稠油层降噪分析

24.6.2 算法适用范围

24.7 小结

第25章 结论

参考文献

附录A NLMS算法

附录B AP算法

附录C Mallat算法

后记