[发明专利]核磁共振弛豫谱解谱方法、装置、计算机设备及存储介质

说明书

本申请实施例提供一种核磁共振弛豫谱解谱方法、装置、计算机设备及存储介质,尤其涉及核磁共振技术领域。其中，核磁共振弛豫谱解谱方法包括：获取核磁共振数据，并基于核磁共振弛豫谱低秩性和稀疏性构建非负约束目标函数模型；将非负约束目标函数模型分解；得到弛豫谱核范数解、弛豫谱稀疏解和弛豫谱残差解；对非负约束目标函数模型进行迭代更新，确定最终解和与最终解对应的最终弛豫谱并输出。该核磁共振弛豫谱解谱方法通过在谱稀疏函数模型求解时利用弛豫谱的稀疏性控制弛豫谱的分辨率，在残差范数函数模型求解时利用残差项来控制图谱的精度，提高获得的最终弛豫谱的分辨率，从而解决了现有反演方法得到的弛豫谱分辨率较低的问题。

技术领域

本申请实施例涉及油田开发技术领域，尤其涉及核磁共振技术领域，本申请实施例提供一种核磁共振弛豫谱解谱方法、装置、计算机设备及存储介质。

背景技术

核磁共振能直接探测与精准获取孔隙中的流体分子、孔隙结构及储层渗透性、流体可动性、流体性质和润湿性等重要的储层参数。而核磁共振探测方法中需要对采集到的核磁共振数据进行核磁共振反演，反演解谱过程为经过核磁共振反演求解目标函数，获得核磁共振弛豫谱图的过程。

目前，现有技术中，基于正则化的目标函数优化反演解谱是目前应用最广泛的方法。

然而，发明人发现现有技术至少存在以下技术问题：现有的解谱方法中在处理具有复杂流体组分信息的核磁共振数据时，由于流体的组分复杂性，弛豫谱的冗余性表明了反演不确定性所带来的伪峰特征，特征获取的弛豫谱容易出现过稀疏或过平滑的情况，导致出现反演得到的弛豫谱分辨率较低的问题。

发明内容

本申请提供一种核磁共振弛豫谱解谱方法、装置、计算机设备及存储介质，用以提高获得的弛豫谱分辨率。

第一方面，本申请提供一种核磁共振弛豫谱解谱方法，包括：

获取核磁共振数据，并基于核磁共振弛豫谱低秩性和稀疏性构建非负约束目标函数模型；

将所述非负约束目标函数模型分解成矩阵低秩函数模型、谱稀疏函数模型和残差范数函数模型；

将所述核磁共振数据分别按照预设计算方法代入所述矩阵低秩函数模型、谱稀疏函数模型和残差范数函数模型进行迭代更新，分别得到弛豫谱核范数解、弛豫谱稀疏解和弛豫谱残差解；

根据所述弛豫谱核范数解、弛豫谱稀疏解和弛豫谱残差解对所述非负约束目标函数模型进行迭代更新，确定最终解和与所述最终解对应的最终弛豫谱并输出。

在一种可能的实现方式中，所述基于核磁共振弛豫谱低秩性和稀疏性构建非负约束目标函数模型，包括：

获取横向弛豫时间测量数据，并构建一维横向弛豫时间测量的第一信号响应方程，获取二维纵向-横向弛豫时间测量数据，并构建二维纵向-横向弛豫时间测量的第二信号响应方程；

将所述横向弛豫时间测量数据离散化为矢量数据，得到所述第一信号响应方程的第一离散化方程，将所述二维纵向-横向弛豫时间测量数据离散化为矢量数据，得到所述第二信号响应方程的第二离散化方程，并根据所述第一离散化方程和第二离散化方程，确定待求解矩阵模型；

将所述待求解矩阵模型转换成第一非负待求解模型，并对所述第一非负待求解模型的待求解施加l₂正则化约束，得到第二非负待求解模型；

对所述第二非负待求解模型的待求解进行非负低秩与稀疏性约束，得到第三非负待求解模型；

获取核范数项变量、l₁范数项变量和l₂残差项变量，并根据所述核范数项变量、l₁范数项变量和l₂残差项变量，将所述第三非负待求解模型转换成带约束待求解模型；

基于增广拉格朗日函数，将所述带约束待求解模型转换成非负约束目标函数模型。