QT 反演——完整地面 NMR 数据集的综合利用

摘要 地面核磁共振（surface NMR）技术是唯一一种能够提供地下含水层特性直接且无损信息的地球物理勘探方法，这得益于该方法对氢质子的独特敏感性。该方法结合了通过核磁共振（NMR）测量可获取的信息量，以及从地面测量推导地下信息的无损途径。正因如此，在过去的十年中，地面 NMR 已成为水文地球物理学的有力工具。目前存在两种不同的反演方案。初值反演（IVI）通过从地面 NMR 数据估算测深曲线，从地面 NMR 信息中提取含水量分布。时间步长反演（TSI）通过将地面 NMR 数据分离为若干时间步长，提取含水量和衰减时间的分布。这两种方法都是通过独立步骤以及从完整数据中分离子数据集来求解反演问题的。在本文中，提出了一种新的反演方案——QT 反演（QTI），该方案通过一次性考虑完整的地面 NMR 数据集来求解反演问题。QTI 提取含水量和衰减时间，并联合满足完整数据集。我们通过合成数据集和实测数据集对 QTI 与 IVI 和 TSI 进行了检验和比较。我们的结果表明，QT 反演方法提高了地下衰减时间分布的空间分辨率以及反演问题的稳定性。