[发明专利]一种ME‑CPMG序列的岩心核磁信号采集及反演方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于变回波间隔非均匀采样的ME-CPMG序列的岩心核磁信号采集及反演方法，属于核磁共振及岩石物理领域。

背景技术

随着能源勘探的进一步深入，碳酸盐岩、致密油气、页岩油气等复杂及非常规储层成了研究的重点。这些储层物性差，非均质性强，孔隙结构复杂，对传统的核磁共振技术带来巨大挑战。复杂及非常规储层弛豫信号弱，孔隙结构复杂，传统的核磁共振技术基于CPMG脉冲序列，当回波间隔缩短时所需的射频脉冲个数增大，因而，激励这些射频脉冲所需要的能量也将急剧增加。此外，CPMG脉冲序列采用均匀采样的方式采集回波幅度，容易产生信息冗余，极大影响了信号采集速率及反演精度。

发明内容

针对以上问题，本发明提出一种ME-CPMG序列的岩心核磁信号采集及反演方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种ME-CPMG序列的岩心核磁信号采集及反演方法，包括以下步骤：

S1、将岩心放入恒定磁场强度的磁体中，将脉冲序列分为N个窗口；

S2、设定N个窗口的回波间隔T_E1,T_E2,…,T_EN和对应180°射频脉冲个数P_E1,P_E2,…,P_EN；

S3、设定等待时间T_w，使磁化矢量完全极化至Z轴；

S4、施加90°射频脉冲将磁化矢量扳至XY平面；

S5、经过T_E1/2后施加第一个180°射频脉冲，将磁化矢量翻转到XY平面的另一边；

S6、再经过T_E1后施加第二个180°射频脉冲，此后连续施加P_E1-2个180°射频脉冲，并在两个相邻180°射频脉冲之间采集回波幅度，完成第一个窗口的回波信号采集；

S7、施加第二个窗口的180°射频脉冲序列，相邻射频脉冲的时间间隔为T_E2，施加脉冲个数为P_E2，在两个相邻180°射频脉冲之间采集回波幅度；

S8、依次施加第三个窗口至第N个窗口的180°射频脉冲序列，采集回波幅度；

S9、采用SIRT算法将回波幅度反演成核磁共振谱。

优选的，所述等待时间T_w为6秒。

本发明的有益技术效果是：

1、本发明提供的ME-CPMG序列的岩心核磁信号采集及反演方法，简称为脉冲序列分窗方法，可实现岩心中弛豫组分较多时核磁信号的有效采集；不同的窗口具有各自的回波间隔和射频脉冲个数，可对不同从弛豫组分进行精细刻画。

2、本发明提供的变回波间隔非均匀采样方式，能最大程度的减小信息冗余，有效的节约存储空间，同时极大地提高反演速率，可用于核磁共振实验及孔隙结构评价，特别适合碳酸盐岩、页岩和致密砂岩等复杂样品。

3、本发明方法将射频脉冲进行优化组合，通过改变相邻射频脉冲的时间间隔来降低信号采集所需的射频脉冲个数。同时，采用脉冲序列分窗的方法，设定不同窗口的回波间隔和射频脉冲个数，有效地降低激发射频脉冲所需的能量，最大程度地降低信息冗余，方便核磁共振测试及反演。

附图说明

图1是本发明提供的一种基于变回波间隔非均匀采样的ME-CPMG序列的岩心核磁信号采集及反演方法的流程图；

图2是本发明提供的变回波间隔非均匀采样的ME-CPMG序列示意图；

图3是某具有单峰弛豫信号的回波幅度信号及反演结果；

图4是某具有双峰弛豫信号的回波幅度信号及反演结果；

图5是某具有三峰弛豫信号的回波幅度信号及反演结果。

具体实施方式

本发明提出一种基于变回波间隔非均匀采样的ME-CPMG序列的岩心核磁信号采集及反演方法。在恒定磁场条件下，通过设置等待时间将样品的氢核完全极化至Z轴，再应用90°射频脉冲将宏观磁化矢量扳倒至XY平面，进而施加一系列的180°射频脉冲，并在相邻两个180°射频脉冲间采集磁化矢量。与CPMG脉冲不同的是，两个相邻180°射频脉冲的时间间隔可以根据被测样品的先验信息和用户需求更改，一般随着采样时间的增大而增大。ME-CPMG脉冲序列降低了180°射频脉冲个数，有效地节约了信号激发所需的能量和数据存储空间，提高了反演速率，在页岩、致密砂岩、碳酸盐岩等具有弱弛豫信号、孔隙结构复杂的岩心中具有较大的应用前景。