核磁共振的能有多廣泛，為何地質領域可也可以使用？未來還有其他市場嗎？
1 H 核磁共振 (NMR) 是一種非侵入式測量技術，适用于範圍廣泛的不透明樣品。這裡的重點是它在岩石系統中流體的應用，這使得能夠預測儲層表征所需的一系列岩石實體特性（例如孔隙率、孔隙大小、滲透率和曲折度）。
核磁共振T 2為此，通常在實驗室和現場測井期間執行信号弛豫測量。然而，對這種擷取的 NMR 信号的解釋及其對定量岩石實體特性預測的外推絕非微不足道，尤其是由于流體和包含的固體基質之間的磁化率差異引起的額外内部磁場梯度的存在。為了提高對這些複雜關系的定量了解，NMR 信号演化的詳細孔隙尺度 3D 模拟（主要基于分子随機遊動）是一種有價值的工具。
1個噸2個≈1個噸2 、散裝+ ρ小号V+1個12丁0γ2個G2個噸2個電子,1T2≈1T2,bulk+ρSV+112D0γ2g2te2,
式中為所含流體的自擴散系數；為相關核自旋的旋磁比（1 H）；是任何内部場梯度，是 CPMG 序列中重新聚焦 rf 脈沖之間的時間間隔。第一個貢獻是相關流體的固有弛豫特性。
這通常是衆所周知的或容易測量的；但請注意，岩石基質溶解會導緻溶解的順磁性雜質在原位和時間依賴性引入，進而顯著降低丁0D0γγGg噸電子te噸2 、散裝T2,bulk噸2 、散裝T2,bulk。第二個貢獻是流體分子與岩石表面之間互相作用的函數。
了解表面弛豫可以确定包含流體的孔隙空間的表面積與體積比，進而估算孔徑。這隻有在流體分子通過内部磁場梯度擴散産生的第三個貢獻可以忽略不計的情況下才容易處理。這通常是通過使用弱磁場然而，這也會導緻信噪比 (SNR) 降低和/或使用 t e的最小可能值（Mitchell 等人，2010 年）。等式中的固有假設。
1是岩心系統中流體的T 2值可以分别用 ρ 和g的單個值來描述。實際上，岩石具有複雜的礦物學特征，具有鐵磁性和順磁性含量的異質分布（例如伊利石和綠泥石），這挑戰了這些假設。是以，基于測量的T 2分布的岩石實體參數的估計可能會被破壞。
最初嘗試模拟和測量多孔媒體中的内部磁場梯度，重點是模型孔隙空間幾何形狀——這些包括填充球體和圓柱體的周期性陣列，其解析解很容易獲得。模拟内部磁場梯度的一種常用方法是偶極和法 其中磁場近似于通常與模拟晶格中每個體素相關的單個偶極子場的總和。Arns 等人使用砂岩岩石樣品内部孔隙空間的 3D μCT 圖像将該方法外推到幾何上更複雜的數字岩石。( 2005 ) 導緻對系統滲透率的合理估計。
然而，岩石表面成分的異質性被認為是對這些滲透率估計準确性的主要挑戰。同樣，Benavides 等人。 使用有限元法 (FEM) 和偶極和法預測六種不同砂岩數字岩石的内部磁場梯度——這兩種模拟方法産生了非常相似的機率分布。然而，與實驗測量相比，模拟未能預測實驗觀察到的更強磁場梯度。這最終歸因于單一表面弛豫率和單一磁化率值的假設，以及均勻岩石成分的假設。
鑒于模拟和實驗之間始終缺乏一緻性，NMR 模拟方法在這裡針對模型随機填充的多孔媒體進行了測試，其特征是組成粒子的表面弛豫率和磁化率的值易于量化。所得合成樣品分别由不同數量的石英砂和石榴石砂的混合物組成，篩分粒度在 100 至 150 μm 之間。選擇這些模型元件是因為它們提供了足夠的電子密度對比度，以允許在樣品的 μCT 圖像中進行明确的固相區分。它們還提供明顯不同的 ρ 值和磁化率，是以局部 NMR 響應将明顯取決于局部多孔媒體成分。
結論：
真實岩石樣品的成分和微觀結構異質性更大是導緻觀察到的更大差異的原因，是以不是實施的模拟代碼及其所需的假設。當顯着較弱的磁場梯度與較強的磁場梯度結合時存在差異——實驗資料的有效檢測範圍沒有充分捕獲這些差異，這歸因于相對較弱的内部磁場對非常小的 NMR 信号擾動的敏感性在存在可比較的實驗噪聲的情況下，梯度作為回波時間的函數。
