CN101328805A - 测量自由感应衰减信号的方法和设备及其在分析中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量自由感应衰减信号的方法和设备及其在组成分析方面的用途。所述使用测井工具获得自由感应衰减信号的方法，包括在样区感生静态磁场。然后在样区感生射频(RF)磁场。射频磁场具有经选择的参数，以使静态磁场的不均匀度对自由感应衰减时间的影响最小化。然后检测样区的自由感应衰减信号。在一个实例中，在感生射频磁场之前，先在样区感生再取向的射频磁场，使磁自旋以选择的第一角度重新取向。在该实例中感生的射频磁场具有经选择的参数，以使自旋以第二角度重新取向。重复感生射频磁场和检测自由感应衰减信号，直至基本达到核磁平衡。

Description

测量自由感应衰减信号的方法和设备及其在分析中的应用

技术领域

本发明总体上涉及井筒所穿透的地下地层的核磁共振(“NMR”)测量领域。更具体地，本发明涉及利用井筒配套仪器(wellbore deployed instrument)测量NMR自由感应衰减信号的方法和设备，以及所述自由感应衰减信号在测定地层的NMR特性方面的用途。

背景技术

用于测量地下地层NMR特性的NMR仪(称作“测井(well logging)”工具或仪器)沿钻经该地层的井筒内部移动。本领域中公知的NMR测井装置包括授予Kleinberg等并转让于本发明的受让人的美国专利No.5,055,787中所述的设备。作为一般性原则，‘787专利中所披露的仪器通过如下进行测量：在仪器一侧的相邻地下地层的区域中感生基本均匀的静态强磁场B，以测量该地下地层的核磁共振特性。该仪器具有安装在仪器金属机身外部的射频(“RF”)天线，使聚焦的振荡RF磁场对准所述区域，以使地下地层孔隙内的流体的氢核磁矩倾斜。该天线可在发射RF极化场之后用于接收从目标区域中发出的质子进动信号。通过Q-开关(Q-switch)实现发射和接收操作模式之间天线能量的快速衰减。所披露的仪器提供具有横向弛豫时间(T2)特性的NMR信号衰减的直接测量，并进一步提供在井筒内进行脉冲测量的快速重复。为了预排列(prealign)比单磁体构造自身可以预排列的数目更多的氢核，还可偏移第一磁体构造安装额外的磁体阵列，以在测量地层之前对地层进行预极化。

作为本领域已知的其它NMR测井仪器的实例，‘787专利中所述的仪器利用称作Carr-Purcell-Meiboom-Gill(“CPMG”)的脉冲序列或CPMG序列的变型测量地下地层的横向弛豫时间特性。施加RF场沿静态磁场方向对氢核进行预极化之后，起动CPMG序列，所述RF场具有的频率基本等于氢核的拉莫尔频率(Larmor frequency)，并具有经选择的幅度和持续时间以使氢核的核磁自旋轴重新取向为横向垂直于(transverse to)静态磁场方向(称作90度脉冲)。质子关于静态磁场方向的自旋进动，在RF天线中感生出仪器检测到的并称作自由感应衰减(FID)的信号。经过一段时间之后，氢核的核磁自旋变得彼此相位不同，使得所检测到的RF磁场信号基本衰减到零。经过一段选定的时间间隔之后，施加一系列的“再聚焦”脉冲。该再聚焦脉冲具有经选择的持续时间和振幅，以使氢核的自旋定相(phasing)反转，最终使得质子进动相位复原。当质子进动相位复原时，在RF天线中感生RF信号并被检测。所述信号的产生和检测称作“自旋回声(spin echo)”检测。将再聚焦脉冲和RF自旋回声信号检测重复选定数目个脉冲。各个连续自旋回声的振幅比前一个减小。自旋回声振幅衰减的速度与地下地层中各种流体的横向弛豫时间(T₂)特性有关。可通过分析连续自旋回声振幅的多元指数衰减来对地层中的流体进行分析。分析结果为地下地层中各种含氢流体的T₂分布。这种分布可能与地层的岩石物理性质有关。

如果测量纯FID信号，则可将相同的分析应用于所述FID信号。FID信号可与有用的信息相关联，例如地下地层中流体填充孔隙的体积分数(孔隙率)。尽管上述NMR设备在地层中感生了基本均匀的静态磁场，但所述静态磁场仍存在一些不均匀度。这种不均匀度是研究的区域完全在设备外部的“里朝外(inside out)”型NMR设备例如测井仪器的本质上不可避免的结果。静态磁场的不均匀度对缩短FID信号衰减时间具有影响，使得其测量变得不可行。此外，难以设计在研究区内磁场不均匀度为几个ppm以内的磁体，以与测井仪器一同使用。

感兴趣的另一种NMR性质是纵向弛豫时间(T₁)。本领域已知的测量地下地层T₁的方法包括利用连续CPMG序列之间的多个等待时间测定T₁/T₂比的方法。在授予Freedman等并转让于本发明受让人的美国专利5486742中描述了这种方法。本领域已知的T₁测定方法的共同特征在于利用多脉冲序列，不论序列之间是否具有单等待时间。获取所述序列的时间长度对测井仪器可在井筒中移动的速度具有实际的限制作用。

需要能够利用NMR测井仪器测量FID信号的方法，以及测量地下地层的T₁特性时提高有效测井速度的方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，利用井下(downhole)测井工具获得自由感应衰减信号的方法包括在样区(sample volume)感生静态磁场。然后在所述样区中感生射频磁场。该射频磁场具有经选择的参数，以使所述静态磁场的不均匀度(inhomogeneity)对自由感应衰减时间的影响最小化。然后检测样区的自由感应衰减信号。

根据本发明的另一个方面，分析样区中的物质的方法包括在样区中感生静态磁场。在样区中感生射频磁场。该射频磁场具有经选择的参数，使得核磁自旋以与静态磁场排列成选定的第一角度重新取向。然后在样区中感生重新取向的射频磁场。该重新取向的磁场具有经选择的参数，使得磁自旋以选定的第二角度重新取向，并使静态磁场的不均匀度对自由感应衰减时间的影响最小化。检测样区的自由感应衰减信号。将感生重新取向的射频磁场和检测自由感应衰减信号重复进行，直到基本取得核磁平衡。

由下列说明和所附权利要求书，本发明的其它方面和优势将显而易见。

附图说明

图1显示根据本发明位于井筒中用于测量周围地层的实例NMR测井仪器的侧视图(现有技术)。

图2为图1所示的本发明优选实施方案中使用的磁体阵列的放大截面平面图(现有技术)。

图3为显示将图2所示的磁体阵列置于井筒内时该磁体阵列周围的磁场线(由箭头表示)的图示(现有技术)。

图4为显示图2和图3所示的磁体阵列的磁场B₀等值线截面图(现有技术)。

图5为显示图2-4中的232高斯的磁场等值线以及显示图1所示优选实施方案的研究区的图示(现有技术)。

图6显示不同RF磁场脉冲持续时间下的FID信号幅度的测试结果。

图7显示根据本发明的一个方面用于反转恢复测量T₁的实例脉冲序列。

图8显示根据本发明的一个方面用于饱和恢复测量T₁的实例脉冲序列。

图9和10显示图8所示的脉冲序列采用不同的再取向角度和再取向脉冲之间的延迟时间所得的测试结果图。

具体实施方式

如下所述，图1～5旨在显示根据本发明可使用的NMR测井仪器的一个实例。应当清楚地理解的是，本发明各个方面的范围不限于这种测井仪器所示的实施。在图1中示出了穿透其特性待测的地下地层11、12的井筒10。示出井筒10内通过铠装电缆(armored electrical cable)或“钢缆(wireline)”8与地面设备7相连的测井仪器13。仪器13优选具有被成形以最小间隙(gap)或间距(standoff)与井筒壁接触的面14。仪器13还可具有伸缩臂15，其可在仪器13运行过程中启动，以将仪器13本体压向井筒壁，其中面14被压向井筒壁。

尽管仪器13在图1中显示成一体，但是仪器13可包括分立的部件，例如短节(cartridge)、检测仪(snode)或制动板(skid)，并且仪器13可与其它测井仪器组合，这对于本领域技术人员将是显而易见的。同样，尽管在本申请中将钢缆8示为将仪器13输送至井筒10内并将信号从仪器13传输至地面设备7的工具，但显然可采用替换性方案。例如，可采用无需电缆或钢缆的遥测形式，将所述仪器并入钻柱(drill string)中。

地层11、12具有不同的特性如矿物组成、孔隙率、渗透性和流体含量，这可通过仪器13的测量来测定。沉积在地层11、12的井筒壁上的通常是“泥饼”层16，其是钻井液(“钻井泥浆”)自然渗透到地层11、12中而沉积于井筒壁上的。

在图1所示的实例中，仪器13包括磁体阵列17和位于阵列17与接壁面(wall engaging face)14之间的天线18。磁体阵列17在井筒和仪器13周围的地层中产生静态磁场。天线18在经选定的时刻产生振荡磁场，该振荡磁场定向于地层12并叠加在与面14相对的地层部分中的静态磁场上。如图1中的点划线所示，仪器13的研究区9是位于仪器面14正前方的垂直狭长区域，在此区域内磁体阵列17产生的磁场基本上是均匀的。在仪器13的另一个实例中，点划线所示的预极化磁体19可位于磁体阵列17的正上方。

仪器13通过如下进行测量：利用振荡磁场的脉冲使地层12中的氢核的核自旋通过磁力作用重新取向，然后对重新取向的氢核在研究区9内的静态均匀场中的进动进行一段时间的检测。如图1所示，研究区9不与接壁面14的表面交叠，也不与井筒壁上的泥饼16交叠。

在脉冲回声型测量中，如本中请背景部分所描述的，例如，RF电流脉冲经过天线18产生RF场脉冲，其中选择RF频率，以仅仅激发经受研究区9内的静态磁场强度的氢核。在RF脉冲后在天线18中感生的信号代表研究区9内的核磁进动和衰减的量度，基本排除来自井筒流体、泥饼16或研究区9之外的周围地层部分的任何不良影响。

仪器13或地面设备7中或者两者中，可包括产生振幅和持续时间经选择的RF电源脉冲的电路(未单独示出)，和在选定时间检测和测量天线18中感生的电压的接收器电路(未单独示出)。

参考图2，磁体阵列17可由三个钐钴永磁体24、25、26组成，所述磁体彼此平行地安装在金属合金壳体27中。磁体24、25、25沿井筒轴向延伸，并且在优选实施方案中长12英寸。在图2中，所述磁体的磁极位于磁体的两个相对侧，并分别指向左和右。因而，在地层内(图1中的12)，磁体周围的静态磁场的幅度沿井筒轴的纵向基本保持恒定。

磁体24、25、26应当尽可能坚固，并且应当能够经受物理冲击而不碎裂。例如，优选将所用的钐钴磁体封闭在例如黄铜制成的坚固外壳中，以避免在磁体开裂或折断时的任何爆炸性破碎。这些磁体是商业上可以得到的，并且通常具有10500高斯的剩余感应。本领域技术人员会理解的是，其它磁体可代替本申请的钐钴磁体，并且该磁体可具有与优选实施方案中所示尺寸不同的尺寸。

优选使用长板状(elongated slab)磁体在地层12中产生静态场，所述静态场在沿平行于井筒轴z轴的长距离L内是恒定的。大的长度改善了信噪比，且便于沿井筒轴进行连续测井测量。然而，磁体不应过长致使仪器13在结构上不实用或者导致面14与洗出区(washed out zone)的井筒壁之间的间隙过大。

将磁体24、26对称安装在壳体27的两侧，其北极朝向相同的方向。磁体25平行于其它两个磁体并位于其它两个磁体之间，但磁体25的北极朝向与磁体24、26相反的方向。此外，相对于磁体24、26，磁体25稍向远离面14的方向偏移。如图2所示，磁体24、26的北极指向仪器的面14的方向，而磁体25的北极则指向背离面14的方向，尽管将该构形显然可以反转并仍产生相似的结果。

参考图2～4，通过将磁体24、26的两个N极设置成指向面14和位于其外的(lying beyond)地层12，磁体阵列17在很远的距离来看就如同磁场的N极。然而，磁体25的反极定位显著地改变以近距离和中等距离进入地层12的磁场。在中等距离处，磁体阵列17的优选配置在仪器面14正前方的唯一限定区域中异常地产生有趣且重要的场。如更详细地在图4中所示，存在明确限定的区域，在该区域中磁场是基本上恒定的。该区域为NMR测量的主谐振区并对应于图1中的9所示的研究区。垂直于仪器纵轴的平面中的静态磁场方向的图示在图3中显示，其中虚线圆圈表示直径为8英寸(约100mm)的井筒，仪器(图1中的13)置于所述井筒中并与井筒壁接触。图4显示图3所示的同一平面的静态磁场幅度的平面图。图5显示图3的平面图，该图包括穿过恒定静态磁场幅度为232.35高斯的区域绘出的线，对于仪器的RF工作频率，该线代表氢核中的NMR现象被激发的区域。

如前所述，尽管本发明不限于使用图1～5所示配置的仪器，但该仪器可便于实施本发明，这是因为研究区(图1中的9)具有稍微不均匀的静态磁场。在本发明中，选择应用于天线(图1中的18)的RF脉冲的某些特性，使得能够测量FID信号。在一个实例中，经过多个磁致再取向RF脉冲之后测量FID信号，可使得能够仅用一个脉冲序列即可测量地下地层的T₁特性。以下对本发明的方法进行说明。在下面的说明中，对于通过天线(图1中的18)传输射频电流脉冲，从而在邻近仪器(图1中的13)的地层中或仪器内引起NMR现象，术语“RF脉冲”、“RF磁脉冲”、“RF磁场脉冲”和基本类似的术语作为同义使用。根据天线的偶极矩和电流脉冲的振幅和持续时间，通过天线传输RF电流脉冲具有在地层中感生射频磁场的效果。在检测电路(未示出)与天线相连期间在天线中感生的电压，意欲对应于由NMR现象感生的这种场的电磁场幅度。

在静态磁场中预极化氢核之后且紧接着施加倾斜(90度)RF磁脉冲后测量的NMR信号M(t)为FID信号，该信号的幅度与时间的关系可由下式表示：

$M\left(t\right)=M_0\exp (-t/T_2^{*})---\left(1\right)$

其中M₀为平衡磁化强度(equilibrium magnetization)，FID信号衰减时间常数T₂ ^*由下式给出：

$1/T_2^{*}=1/T_2+1/T_2^{\′}+\mathrm{\γ}{\mathrm{\ΔB}}_0/2---\left(2\right)$

其中T₂为自旋-自旋或横向弛豫时间，γ为受激氢核的回磁比(gyromagnetic ratio)，ΔB₀为磁场不均匀度，T₂′为样品感生的不均匀度(sample-induced inhomogeneity)。计算出在60高斯的磁场幅度下表征样品感生的不均匀度的时间常数为2.7秒，其对T₂ ^*没有影响，因此可以忽略。

矩形RF脉冲的频率带宽Δv与RF脉冲的持续时间成反比。如果RF脉冲的振幅保持恒定并改变RF脉冲持续时间，则RF脉冲的频率带宽改变并且研究区中的磁场不均匀度(等式2中的ΔB₀)也相应改变。因而，FID衰减时间常数应随RF脉冲宽度改变。对于较小的RF脉冲持续时间，研究区内的频率带宽较大，从而应当观察到较短的FID衰减时间T₂ ^*。对于较大的脉冲持续时间，研究区中的磁场频率带宽较小，因而FID衰减时间应当较长。

制造实验性NMR信号装置以检验上述假设。该装置包括RF信号测试发生器、测试天线、RF信号采集电路和谱分析仪。在该检验装置中，向天线施加选定持续时间的RF电流脉冲。经过5微秒的延迟后，测量天线中感生的信号，即FID信号。在不同持续时间的多个RF脉冲中的每一个脉冲之后测量的归一化FID信号幅度在图6中显示。持续时间为40微秒的一个RF脉冲之后测量的FID信号显示于曲线66。持续时间为70、100和140微秒的RF脉冲的相应FID信号幅度曲线分别如图6中曲线64、62和60所示。

如本领域所知，施加拉莫尔频率的RF磁场造成的核自旋角位移(angularrotation)与RF磁场脉冲的持续时间和幅度的乘积有关。在一个实例中，可利用选定持续时间和幅度的倾斜(90度)脉冲起动用于测量地下地层的T₂特性的CPMG序列，从而提供90度自旋再取向。可延长90度脉冲的持续时间并可减小相应的脉冲幅度，从而保持RF脉冲在90度时造成的有效的再取向角。减小幅度进而减小RF场带宽，这具有减小研究区中的磁场不均匀度的作用，使得可在90度RF脉冲结束之后测量FID信号。在选定的回声间时间(interecho time)(TE)之后，可跟随常规CPMG序列中的180度再聚焦(反转)RF脉冲的序列，其中测量各再聚焦脉冲之后的自旋回声幅度。可对所测得的自旋回声幅度进行常规分析，例如以获得地层的T₂分布。FID信号特性可用于测定例如地层(图1中的12)的孔隙率。从而，可使用具有带宽减小的90度脉冲和多个再聚焦脉冲的改进的CPMG序列来测定地层(图1中的11、12)的FID和T₂特性。

另一个方面，可通过测量反转恢复(inversion recovery)或饱和恢复(saturation recovery)脉冲序列中的FID信号，来测定地层(图1中的11、12)的T₁(纵向弛豫时间)特性。施加多个再取向角较小的RF脉冲，各个脉冲产生被监测的FID信号。每个RF脉冲产生的再取向角可为约10～40度。磁化反转脉冲(选定持续时间和幅度以使核磁自旋以180度重新取向)之后为第一这种“小角度”再取向脉冲。可选择各连续RF脉冲之间的时间延迟τ，以优化所得结果。如在上述FID测量方法中，可选择再取向脉冲的持续时间以提供较窄的RF磁场带宽，并且相应地减小幅度，从而增强在每个小角度再取向脉冲之后测量FID信号的能力。

使用小角度再取向RF脉冲的可能的优势在于，施加各再取向RF脉冲之后，大部分的核磁化仍然沿静态磁场方向存在。仅有小部分核磁化旋转到横向垂直于(transverse to)静态磁场的平面内，这种磁化用于观测NMR信号。因而，可重复施加另一小角度再取向RF脉冲，而不必等待核磁化沿静态磁场方向回复(return)。

可假设在脉冲之间的延迟时间τ内横向磁化不可逆地衰减并且对随后的FID信号基本没有干扰。在施用大量小角度再取向RF脉冲之后，由于沿静态磁场方向的核磁化的增加而建立动态平衡。重新取向引起的磁化旋转或者“翻转(flip)”角α和饱和恢复序列(在多个饱和再取向RF脉冲之后经过延迟时间τ之后的小角度再取向脉冲)的稳态磁化强度M_SA通过下式关联：

$M_{\mathrm{SA}}=M_0\frac{1-\exp (-\mathrm{\τ}/T_1)}{1-\exp (-\mathrm{\τ}/T_1)\cos \left(\mathrm{\α}\right)}---\left(3\right)$

饱和脉冲之后核磁化的增加作为每个小角度再取向RF脉冲的时间的函数，由下式给出：

$M\left(\mathrm{n\τ}\right)=M_{\mathrm{SA}}(1-\exp (-\frac{\mathrm{n\τ}}{T_1^{*}}))---\left(4\right)$

其中M_SA表示稳态磁化强度，M₀表示平衡磁化强度，nτ为最后一个饱和脉冲与第(n+1)个低翻转角RF脉冲之间的时间间隔，并且

$\frac{1}{T_1^{*}}=\frac{1}{T_1}-\frac{\log \left(\cos \left(\mathrm{\α}\right)\right)}{\mathrm{\τ}}---\left(5\right)$

图7显示用于反转恢复测量地层T₁特性的RF脉冲单序列和信号检测事件的实例。预极化地层中氢核的核磁自旋之后，施加单反转RF脉冲70(翻转角为180度)。经过选定的延迟时间τ之后，施加小角度再取向RF脉冲72。小角度再取向脉冲72结束之后，测量FID信号71。在多个连续延迟时间τ中的每一个之后，重复前述的再取向脉冲，随后测量如73、75和77所示的FID信号。

饱和恢复测定T₁的单序列的实例显示在图8中。预极化氢核之后，施加一系列饱和RF脉冲80。经过延迟时间τ之后，施加小角度再取向RF脉冲82。小角度再取向RF脉冲82之后测量FID信号84。在多个延迟时间τ中的每一个之后，施加小角度再取向RF脉冲82，随后测量如86、88和90所示的FID信号。可利用上述等式3～5确定T₁。参考图7和8，使用上述脉冲序列，仅利用单序列就能够确定地下地层的T₁特性，而无需使用现有技术方法所要求的间隔选定的序列间等待时间的多序列。

利用水作为测试物质以测定T₁特性的方法的测试结果在图9中显示，RF翻转角为10.66度。图示在多个RF脉冲中的每一个之后测得的FID信号幅度，延迟时间为50毫秒时图示为曲线92及其相关数据点，延迟时间为100毫秒时图示为曲线94及其相关数据点，延迟时间为200毫秒时图示为曲线96及其相关数据点。

相应的测试结果在图10中显示，RF翻转角为11.25度。图10所示结果对于50毫秒、100毫秒和、200毫秒和400毫秒的延迟时间分别为曲线100、曲线102、曲线104和曲线106。

本发明的方法能够确定测井的自由感应衰减幅度和可由其确定的参数。本发明的方法还能够在一个测量脉冲序列中确定地层的纵向弛豫时间，而不需要测量序列之间具有等待时间的多脉冲序列。本发明的方法还可用于确定地层和地层中流体的自扩散常数。

将前述方法描述为通过在钻穿地层的井筒内测量地层性质的测井仪器实施。对从地层中提取的流体样品进行类似的测量落在本发明的范围内。因而，在本发明的另一个方面中，从地层中提取流体样品，可以基本上与对地层本身相同的方式实施上述方法中的任一种。在授予Haddad等并在此引入作为参考的美国专利7,036,362中描述了从地层中提取流体样品的一种设备。以上披露的用于感生静态和RF磁场以及检测NMR信号的部件可包括在例如‘362专利中所述的设备中，用于通过所述仪器对从地层中提取的流体样品实施上述NMR方法。

尽管就数量有限的实施方案对本发明进行了描述，但受益于本申请的本领域技术人员应当理解的是，可作出不脱离如本申请所披露的本发明范围的其它实施方案。从而，本发明的范围应当仅仅由所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种使用井下测井工具获得自由感应衰减信号的方法，包括：

在样区感生静态磁场；

在所述样区感生倾斜的射频磁场，该倾斜的射频磁场具有经选择的参数，以使静态磁场的不均匀度对自由感应衰减时间的影响最小化；和

检测所述样区的自由感应衰减信号。

2.权利要求1的方法，还包括：

感生倾斜的射频磁场之后经过一段延迟时间后，在所述样区感生再聚焦的射频磁场；和

检测感生所述再聚焦的射频磁场所产生的至少一个自旋回声。

3.权利要求2的方法，还包括：

将感生再聚焦的射频磁场和其后检测自旋回声重复选定次数，并测定所述样区中的物质的至少一种特性。

4.权利要求1的方法，其中所述倾斜的射频磁场具有经选择的参数，以使所述样区中核的自旋以选定的第一角度重新取向。

5.权利要求4的方法，其中所述选定的第一角度基本为90度。

6.权利要求2的方法，其中所述再聚焦的射频磁场具有经选择的参数，以基本反转所述样区中的核自旋。

7.权利要求3的方法，其中所述至少一种特性包括所述样区中多孔介质的孔隙中的流体的横向弛豫时间。

8.权利要求3的方法，其中所述至少一种特性包括所述样区中多孔介质的孔隙中的流体的自扩散常数。

9.权利要求3的方法，其中所述至少一种特性包括所述样区中多孔介质的孔隙中的流体的纵向弛豫时间。

10.权利要求1的方法，还包括：

根据所检测到的自由感应衰减信号，测定所述样区中的物质的至少一种特性。

11.权利要求10的方法，其中所述至少一种特性包括多孔介质的孔隙的体积分数。

12.权利要求1的方法，其中所述样区设置在经地下钻出的井筒的周围地层中。

13.权利要求1的方法，其中所述样区设置在从地下地层采出的流体的选定区域中。

14.一种测定样区中的物质的至少一种特性的方法，包括：

在所述样区中感生静态磁场；

在所述样区中感生倾斜的射频磁场，所述倾斜的射频磁场具有经选择的参数，以使核磁自旋以选定的第一角度取向；

经过一段延迟之后，在所述样区中感生再取向的射频磁场，所述再取向的射频磁场具有经选择的参数，以使磁自旋以选择的第二角度重新取向并使静态磁场的不均匀度对自由感应衰减时间的影响最小化；

检测所述样区的自由感应衰减信号；

重复感生再取向的射频磁场和检测自由感应衰减信号，以产生多个自由感应衰减信号；和

由至少一个自由感应衰减信号测定至少一种特性。

15.权利要求14的方法，其中所述倾斜的射频磁场具有经选择的参数，以基本反转核磁自旋。

16.权利要求14的方法，其中所述倾斜的射频磁场包括多个饱和射频磁场。

17.权利要求14的方法，其中所述选择的第二角度基本为10～40度。

18.权利要求14的方法，还包括：

由单个测量脉冲序列测定样区中的物质的至少一种特性。

19.权利要求14的方法，其中所述样区设置在经地下钻出的井筒的周围地层中。

20.权利要求14的方法，其中所述样区设置在从地下地层采出的流体的选定区域。

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