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核磁共振波谱仪作为一种非侵入技术，在研究富含有机质的源岩和储集层中表现出较大的潜力。对于地下或者取芯岩石，目前核磁共振波谱仪较多的是对弛豫时间T2的测量。对于常规储层来说，岩石中的氢绝大多数与孔隙流体有关，然而对于非常规源岩和储集层，因其含有较少的流体，其大多数氢来源固体有机质和矿物结合水，这使得一维核磁技术在解释非常规源岩的含氢相时受到限制，为了获得更高的分辨率，二维核磁共振波谱仪技术逐渐发展起来。因油气水具有不同的扩散速率，根据核磁共振波谱仪差异可以帮助识别岩石中的流体类型。
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