Page 75 - 4799

Лекція №7
ЯДЕРНО-МАГНІТНИЙ КАРОТАЖ

7.1. Фізичні основи ЯМК
Ядерно-магнітний каротаж (ЯМК) базується на вивченні штучного
електромагнітного поля, яке утворюється в результаті взаємодії магнітного
моменту та спіну ядра хімічних елементів і зовнішнього магнітного поля.
Усі елементарні частинки та ядро хімічних елементів, крім маси і
порядкового номера (заряду), характеризуються величиною власного
моменту кількості руху (спіну) P і величиною магнітного моменту , а також
гіромагнітним відношенням, яке представляє собою функцію від ділення
магнітного моменту ядра на його момент кількості руху:


  . (7.1)
P

В стабільному зовнішньому полі ядра орієнтуються своїми магнітними
моментами вздовж поля. Внаслідок теплового руху молекул стан ядра
постійно порушується. Вони, стараючись заново прийняти напрямок вздовж
поля, уподібнюються зарядженим дзиґам, які обертаються навколо власної
осі, що орієнтується в напрямку магнітного поля Землі, із визначеними
значеннями P і  для кожного конкретного хімічного елемента (Рис.7.1, а).

а) б) в)
Н сум
Н п

Н з Н з
Н з 
 п
 з

 з


 з – магнітний момент Землі

Рисунок 7.1 – Поведінка вектора намагніченості ядер  (за
С.М. Аксельродом) до поляризації (а), підчас поляризації (б), на початок
вільної прецесії (в)

Якщо в пласті, що досліджується, створити сильне магнітне поле
напруженістю H п, яка перпендикулярна полю Землі H з, то ядра атомів при
наявності спіну та магнітного моменту будуть орієнтуватись у напрямку
сумарного поля поляризації H cум і поля Землі, створюючи при цьому вектор
ядерної намагніченості (магнітний момент)  (рис. 7.1, б). При цьому
проходить аномальне поглинання енергії поля тими ядрами, для яких
ларморова частота при заданій напруженості постійного магнітного поля
співпадають із частотою змінного поля. Дане явище називається ядерно-

75