Ядерно-магнитный каротаж (ЯМК) основан на измерении ядерной намагниченности горных пород в разрезе скважины. Благодаря наличию механического и магнитного моментов, ядра атомов многих элементов подобно намагниченному волчку ориентированы и вращаются (прецессируют) вокруг направления магнитного поля Земли.
Частота прецессии определяется напряженностью HЗ магнитного поля и магнитного поля и коэффициентом, характеризующим ядерно — магнитные свойства элемента НЗ
Коэффициент называется гидромагнитным отношением, явление — ядерно — магнитный резонанс (ЯМР).
Величина ЯМР у ядер атомов разных элементов, образующих горные породы, различна.
Небольшая величина и ЯМР свойственна водороду и в несколько раз превышает других элементов, слагающих горные породы.
Поэтому, изучая явление магнитного резонанса, в разрезе скважин можно выявить скопления ядер водорода, входящих в состав воды, нефти и газа.
Если на среду действовать постоянным магнитным полем Н, направление которого отличается от направления магнитного поля Земли, ядра атомов изменяют свою ориентацию и в новом равновесном состоянии прецессируют вокруг направления суммарного магнитного поля Н+НЗ. После устранения поляризующего магнитного поля Н ядра атомов под действием постоянного магнитного поля Земли возвращаются в исходное положение равновесия.
Возвращение ядер атомов в положение равновесия происходит в течение промежутка времени называемым временем релаксации. Если в исследуемую среду или вблизи ее поместить катушку, в ней индуцируется э. д .с. синусоидальной формы, затухающая во времени (ССП). Амплитуда сигнала свободной процессии зависит от количества ядер водорода, участвующих в свободной процессии.
Отношение при наблюдаемой при ЯМК начальной амплитуды сигнала свободной процессии к начальной амплитуде сигнала в дистиллированной воде — индекс свободного флюида (ИСФ).
Общая пористость коллектора складывается из объема, занятого водой, и объема, занятого жидкостью, способной перемещаться в коллекторе под действием перепада давления. Этот последний объем составляет эффективную пористость коллектора kэф и численно равен величине ИСФ ИСФ=kэф.
ЯМК является методом, позволяющим выделять глинистые коллекторы. Содержание глинистого материала в породе и связанное с этим увеличение остаточной водонасыщенности не влияют на показания ЯМК.
