[发明专利]核磁共振有机页岩的组分区分方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及岩石分析技术，尤其涉及一种核磁共振有机页岩组分区分方法和装置。

背景技术

1946年，斯坦福大学的Bloch和哈佛大学的Purcell发现核磁共振现象以来，其在物理学、化学、生物学以及医学等领域已成为一种广泛应用的分析测试工具，并形成了NMR波谱学和磁共振成像学。

核磁共振应用在岩石物理方面，主要是通过研究多孔介质岩石的核磁共振响应，得到岩石物理性质的弛豫时间等相关信息。长期以来，常规储层作为核磁共振岩石物理研究的主要对象，其骨架主要由造岩矿物构成，是不含氢的，现有技术利用核磁共振就是测量与骨架成分无关的孔隙度、渗透率等。但是针对非常规页岩，其固体骨架含有固体有机质，而有机质含氢，所以测量得到的核磁共振信号包含了这部分有机质的信号。

但是，由于有机质与孔隙流体的响应信号混合在一起呈现出极其复杂的核磁共振响应，无法实现对于有机页岩的流体组分和骨架中的有机质组分的信号区分。

发明内容

本发明提供一种低场核磁共振有机页岩组分区分方法和装置，用于解决现有技术中有机质与孔隙流体的信号混合在一起呈现出极其复杂的核磁共振响应，无法实现对于有机页岩的流体组分的区分。

本发明的第一个方面是提供一种核磁共振有机页岩的组分区分方法，包括:

向页岩发送至少一个核磁脉冲序列，所述核磁脉冲序列用于与页岩中的氢核作用，其中，所述核磁脉冲序列在时序上依次包括：第一编辑脉冲和用于采集反馈信号的采集脉冲，其中，所述第一编辑脉冲包括第一90度脉冲和第二90度脉冲，所述第一90度脉冲和所述第二90度脉冲相位相反，所述采集脉冲与所述第一90度脉冲的相位相同；

获取所述页岩中的氢核发射的核磁脉冲序列的反馈信号；

根据所述反馈信号反演所述页岩中氢核的弛豫谱。

本发明的第二个方面还提供一种核磁共振有机页岩的组分区分装置，包括：

发送模块，用于向页岩发送至少一个核磁脉冲序列，所述核磁脉冲序列用于与页岩中的氢核作用，其中，所述核磁脉冲序列在时序上依次包括：第一编辑脉冲和用于采集反馈信号的采集脉冲，其中，所述第一编辑脉冲包括第一90度脉冲和第二90度脉冲，所述第一90度脉冲和所述第二90度脉冲相位相反，所述采集脉冲与所述第一90度脉冲的相位相同；

获取模块，用于获取所述页岩中的氢核发射的核磁脉冲序列的反馈信号；

反演模块，用于根据所述反馈信号反演所述页岩中氢核的弛豫谱。

由以上技术方案可知，本发明的核磁共振有机页岩组分区分方法和装置中，由于第一编辑脉冲中包括两个相位相差180度的90度脉冲，从而使得页岩骨架中的有机质组分中氢核的反馈信号被抑制，使得反馈信号中只包括流体氢核的反馈信号，进而根据反馈信号反演得到页岩中流体中氢核的弛豫谱，避免了有机质与孔隙流体的氢核的反馈信号混合在一起无法区分的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的核磁共振有机页岩的组分区分方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的编辑脉冲的示意图；

图3为本发明又一实施例提供的核磁共振有机页岩的组分区分方法的流程图；

图4为本发明另一实施例提供的编辑脉冲的示意图；

图5为本发明再一实施例提供的核磁共振有机页岩的组分区分装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

图1为本发明实施例提供的核磁共振有机页岩的组分区分方法的流程图，本实施例的执行主体为核磁共振仪器。在介绍本实施例提供的区分方法之前，简单介绍本方法的应用背景，本实施例中的页岩既包括对于常规取心方法所获得的常温常压下未密闭保存的岩心，也包括矿化度溶液或者水、油或者烃类饱和的页岩岩心，在执行本实施例的方法之前，还需要进行一些预处理的过程，即在向页岩发送核磁脉冲序列之前，需要向页岩施加磁场，将页岩放入核磁共振仪器的探头内，探头磁体产生磁场，其中，在该磁场下氢核的拉莫尔频率一般小于或等于100兆赫兹，即属于低场核磁共振技术范畴。此时探头内的页岩样品中的氢核的自旋取向由放入磁场之前的杂乱状态向有序状态过渡，产生能级跃迁，当氢核完全极化时，则形成与磁场方向相同的宏观磁化矢量。进一步的再执行本实施例中的区分方法。

如图1所示，该核磁共振有机页岩的组分区分方法包括：