NMR技術(shù)于20世紀(jì)末開始應(yīng)用于石油地質(zhì)研究。如今應(yīng)用范圍涉及到石油地質(zhì)、石油測井、石油化工等領(lǐng)域。

　　在地質(zhì)勘探領(lǐng)域中，主要使用傅里葉核磁變換共振波譜儀以及多脈沖電磁分辨譜等設(shè)備。主要應(yīng)用包括：分類干酪根、確定有機(jī)質(zhì)成熟度、評價(jià)生油淺量等。

　　在測井領(lǐng)域，主要利用核磁測井技術(shù)。磁共振含油量測試儀基本原理是在井中放置一塊磁體，發(fā)射等于該均勻極化區(qū)域氫核的核磁共振頻率，接受氫核在退激過程中的衰減信號，利用油與水弛豫時(shí)間的差別來檢驗(yàn)油層。使用該技術(shù)可以克服以體積模型為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)方法受井眼，巖性及地層水礦化度影響的缺陷，解決油氣藏的儲(chǔ)層評價(jià)和油氣識(shí)別問題。使用平均結(jié)構(gòu)信息來評估原油總體特性也有助于石油工業(yè)的生產(chǎn)。

　　由于油氣水在核磁共振特性上差異巨大，在儲(chǔ)層物性上，可以用核磁測井技術(shù)評價(jià)孔隙度，滲透率及飽和度。在儲(chǔ)層流體識(shí)別方面，可以利用油氣水的縱向弛豫時(shí)間和擴(kuò)散系數(shù)的差異識(shí)別三者，對于低阻油層等電阻率測井傳統(tǒng)方法識(shí)別有困難的儲(chǔ)層很實(shí)用。另外，核磁共振錄井參數(shù)中包含了油氣含量和產(chǎn)出能力等信息，可以為試油層位的確定提供資料，為鉆井施工設(shè)計(jì)提供參考的地層壓力梯度和破裂壓力梯度。

　　在石油化工領(lǐng)域，可以使用核磁共振技術(shù)分析原油的各個(gè)餾分段，比如柴油組分、減壓餾分、渣油的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)等。具體說來，利用13C-NMR譜分析原油烴類含量。根據(jù)烴類組成可以將原油有效分類。對于燃料油，可以直接測定其中某些組分的含量、測定結(jié)構(gòu)參數(shù)并尋找其余油品性質(zhì)的關(guān)系；對于蠟油和重油，可以定性定量地反映出碳?xì)浼半s原子所處的化學(xué)環(huán)境。