核磁共振测井仪器是一种典型的低场脉冲核磁仪器,在国内外油气开发过程中提供了大量不可或缺的重要信息,仪器主要由传感器、电路和地面解释系统三部分组成,传感器和电路直接决定了整个仪器的性能,论文以NMR回波信号及其信噪比为主线,阐述NMR原理、传感器发展、一般核磁仪器系统构成及其作用、磁场与天线、传感器噪声匹配、信号提取及其实验验证等。文中介绍了地磁场、均匀磁场、梯度磁场核磁共振测井的传感器结构和应用的优缺点,从经典力学和量子力学的角度描述NMR基本原理,进而得出自由感应衰减信号的数学表达方式,从信噪比的方面提出传感器以及其噪声匹配设计着重点;提出一般NMR系统的结构框架和模块作用。传感器是核磁测井仪器中最重要的部分之一,主要包括磁体和天线。论证磁体材料选择,计算鞍型天线周围磁场,使用仿真软件Ansoft Maxwell分析环形磁体和线圈探测深度与磁场强度的关系,提出核磁共振测井仪器电磁场屏蔽影响要素。论述了传感器噪声匹配的需求;针对NMR仪器低回波信噪比,特殊的指数衰减信号,复杂的工作环境特点,分析、仿真、设计一种结构简单,共模抑制能力强,电路噪声性能优越的改进型前置放大电路,最后从共模抑制和电路带宽实验说明电路自身对回波信号信噪比恶化程度。