[发明专利]一种核磁共振岩心孔隙流体成像方法

说明书

一种核磁共振岩芯孔隙流体成像方法。被测岩芯试样被前后左右和上下的六个子线圈包围，分别为纵向梯度线圈组上侧子线圈、纵向梯度线圈组下侧子线圈、横向前后梯度线圈组后侧子线圈、横向前后梯度线圈组前侧子线圈、横向左右梯度线圈组左侧子线圈和横向左右梯度线圈组右侧子线圈。要被成像的试样多孔介质中的液态油水混合物，散布于被测岩芯试样中。通过先后施加纵向层面选择梯度磁场、前后方向上的相位编码梯度磁场和左右方向上的读出梯度磁场脉冲组，可以将岩芯试样中蕴藏的油水混合物流体的空间分布成像出来。该方法方法简单，成像速度快。

技术领域

本发明涉及一种核磁共振成像方法，尤其是对石油勘探过程中的岩心样品进行成像的核磁共振方法。

背景技术

核磁共振岩心流体分析法，是一种重要的探测地层油气水储藏含量的技术方法。核磁共振岩心流体分析法，借助于氢原子对静磁场和射频脉冲磁场的响应规律，能够不受矿物元素存在的影响而准确的探测油的存在。按照探测的位置不同，核磁共振岩心流体分析方法分为井下岩心流体分析和地面实验室分析方法。按照探测时是否在线实时探测，核磁共振岩心分析方法又可以分为电缆测井和随钻测井，前者是指对井已打成、钻井后事后对岩壁附近的流体进行探测和分析，而后者顾名思义是在钻井的过程中同时进行周围岩心分析。

核磁共振成像，又称磁共振成像，是一种广泛使用的针对氢原子分布的成像方法。医学上，已经广泛采用磁共振成像技术来进行人体组织器官的成像实践，图像分辨率高，但是设备造价昂贵。本发明借鉴医学磁共振成像的方法，对含流体岩心样品进行含氢原子分布成像。

在中国发明专利《岩芯毛细压力与饱和度曲线、油气藏参数的一维1H磁共振成像测量表征方法》（申请号201710898529.3）中，公开了岩芯毛细压力与饱和度曲线、油气藏参数的一维1H核磁共振成像测量表征方法，包括步骤：制备岩芯样品、制备饱和岩芯样品并测算孔隙度、岩芯样品内液体分布的低场1H MRI测量、离心岩芯样品低场1H MRI测量、计算离心岩芯样品对应MRI位置的各点的毛细压力并绘制毛细压力与饱和度曲线来解释油气藏参数。该方法测量速度快、数据准确可靠，但是，给出的是毛细管内流体压力一维的分布，未有流体中氢质子密度的三维分布。

发明内容

针对目前没有对岩芯多孔介质中流体进行成像的现状，本发明提供一种核磁共振成像方法，用于对岩芯中蕴藏流体分布进行三维成像。

本发明实现其技术，所采取的方案是：将试样圆柱体岩芯放入三维梯度线圈组中，所述梯度线圈组内部有一个螺线管线圈，该螺线管线圈用于产生圆偏振射频磁场，作用于流体上。梯度线圈的外围有一个磁体，用于产生静磁场。所述磁体可以是永磁体，也可以是超导磁体。本发明实现其技术，所采取的成像过程是：所述磁体产生的强主静磁场，使得岩芯蕴藏流体中的氢原子核发生极化，其结果是中流体所占据空间产生宏观磁化强度矢量，该磁化强度矢量的特点是可以被同角频率的射频磁场所操纵，在空间中做任意角度的翻转；然后上述射频螺线管线圈中通以与磁化强度矢量进动同频率的射频脉冲，使得所述磁化强度矢量的角度翻转90度；同时施加三维梯度线圈组中的纵向线圈脉冲直流磁场，该磁场起到区分三维孔隙流体纵向空间位置的作用，然后先施加梯度线圈组中的相位编码梯度，再施加读出梯度，前者对相位编码梯度方向上的流体空间位置进行区分，而后者对读出梯度方向上的流体位置予以区分；这样，就实现了在空间三个正交方向上，对孔隙流体每一个体素位置进行了编码。

本发明的有益效果是，可以也成像的方式看到液体藏质在岩心孔隙结构中的分布，而且可以通过空间积分，进一步将油水物质的含量计算出来。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实现岩芯流体核磁共振成像的原理结构图。