早在20世紀50年代人們就認識到了NMR測井的潛在價值，并于60年代早期開發了NMR測井儀器。但儀器受到很多限制，最終于80年代后期結束了測井服務。盡管受到這些限制，但實驗室研究工作仍在繼續，實驗結果支持了NMR測井的多種預期用途——評估滲透率、孔隙尺寸分布、自由流體體積、原油黏度。
現代NMR測井發展要追溯到1978年，美國Los Alamos國家實驗室啟動了NMR測井研究項目。新儀器利用了強磁鐵，完成了脈沖NMR自旋回波測量。測試證實儀器可以滿足多種地層評價需要。盡管測量的可行性得到了驗證，但因信噪比太低切磁鐵和射頻線圈設計使得井眼信號過大，還不能滿足商業應用的需要。此后不久，Numar公司和斯倫貝謝公司開始各自的研究，設計能夠滿足商用儀器需要的磁鐵和射頻天線。
這些努力于90年代早期獲得了成效，兩家公司制造出樣機并進行了現場測試。新儀器遠遠優于最初的儀器。第一個商用儀器推出之后，兩家公司又推出了先進的NMR電纜儀器和NMR隨鉆儀器。2001年，哈里伯頓公司推出了NMR流體分析器。哈里伯頓和斯倫貝謝公司分別于2000年和2002年推出了NMR隨鉆測井儀器。貝克休斯公司于2004年推出了電纜NMR測井儀器，并于2005年推出了NMR隨鉆測井儀器。
近年來進行的“如何從NMR測井信息中得到巖石潤濕性”的研究顯示了良好的前景，最終開發出在井下獲得巖石潤濕性的有效方法。
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