CN106908370A - 砂岩孔渗参数的确定方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种砂岩孔渗参数的确定方法和装置，其中，该方法可以包括：根据待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵；建立满足预定维数的二维矩阵，根据二维矩阵中各个待测元素得到关联维数的表达式；将表达式的斜率作为关联维数；基于关联维数，计算确定待测砂岩的孔渗参数。在本发明实施例中，基于待测砂岩多孔介质中的流体、孔隙表面相互作用均与流体的核磁共振特性有关的特性，通过测定流体的核磁共振特性数据来辨识不同大小的孔隙，利用由表征核磁共振数据之间关系的参数所组成的矩阵确定核磁共振数据关联维数，并确定待测砂岩的孔渗参数，提供了一种确定孔渗参数的新方法，并提高了砂岩孔渗参数的识别精度。

Description

砂岩孔渗参数的确定方法和装置
技术领域
本发明涉及地质勘探技术领域，特别涉及一种砂岩孔渗参数的确定方法和装置。
背景技术
岩石孔渗参数包括岩石的孔隙度和渗透率，可以指的是岩石所具有的孔隙和吼道的几何形状、大小、分布及其互连通关系。岩石的孔隙度和渗透率是岩石储层结构的重要组成部分，也是影响油气储集与油田开发效果的内在因素。在油气开发微观实验中测定不同尺度岩心样品的孔渗参数时，可以通过测定结果了解待测储层的物性特征，为制定合理的油气开采方式提供直接依据。
砂岩气藏具有独特的开发特征，储层均质性良好，具备可观的储量和开发条件。目前，对砂岩气藏储层孔渗参数的测定主要是采用常规的岩心压汞或者CT扫描岩心等技术手段来分析砂岩的孔隙结构，并测定砂岩的渗透率和孔隙度，然而，使用上述常规方法测得的砂岩孔渗参数准确度不高。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供了一种砂岩孔渗参数的确定方法和装置，以达到提高砂岩孔渗参数准确度的目的。
本发明实施例提供了一种砂岩孔渗参数的确定方法，可以包括：根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
在一个实施例中，所述孔渗参数可以包括：孔隙度；相应的，可以按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
上式中，φ表示所述待测砂岩的孔隙度，Dr表示所述关联维数，a为第一实数，b为第二实数。
在一个实施例中，所述孔渗参数可以包括：渗透率；相应的，可以按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
上式中，k表示所述待测砂岩的渗透率，Dr表示所述关联维数，c为第三实数，d为第四实数。
在一个实施例中，计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数，可以包括：分别计算所述表达式关于所述第一阈值范围的一阶导数和二阶导数；将所述一阶导数为常数并且所述二阶导数为0时，所述表达式中第一阈值对应的区间，作为所述第二阈值范围；在所述第二阈值范围中，对所述表达式进行拟合，并确定拟合时所对应的拟合度；选取所述拟合度最大时的区间作为最佳区间，与所述最佳区间对应的一阶导数作为所述待测砂岩的关联维数。
在一个实施例中，可以按照以下方式确定所述预定维数：从1逐渐增加维数，根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，分别建立列数满足所述维数的矩阵；计算所述矩阵对应的伪邻点值；计算相邻维数对应的伪邻点值之间的差值；当所述差值满足预设的第三阈值范围时，将所述差值对应的矩阵作为候选矩阵，将所述差值对应的维数作为预定维数。
在一个实施例中，根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，分别建立列数满足所述维数的矩阵，可以包括：从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第一行向量；步骤1：以所述第一行向量中的第二个数据作为第一个数据，从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第二行向量；步骤2：将所述第二行向量作为第一行向量；重复执行步骤1至步骤2，直至所述核磁共振数据均存在于所述矩阵中。
在一个实施例中，可以按照以下公式计算所述矩阵对应的伪邻点值：
上式中，Rm表示所述待测砂岩的伪邻点值，N表示所述核磁共振数据的个数，m表示所述维数，m为正整数，1≤m≤N，Yi(m)表示列数为m的矩阵中第i个行向量，Yn(m)表示所述矩阵中的所有m维行向量中与Yi(m)欧式距离最小的行向量。
本发明实施例还提供了一种砂岩孔渗参数的确定装置，可以包括：矩阵建立模块，可以用于根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；二维矩阵建立模块，可以用于建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；比值计算模块，可以用于计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；表达式确定模块，可以用于基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；关联维数计算模块，可以用于计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；孔渗参数计算模块，可以用于基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
在一个实施例中，所述孔渗参数可以包括：孔隙度；相应的，所述孔渗参数计算模块具体可以用于按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
上式中，φ表示所述待测砂岩的孔隙度，Dr表示所述关联维数，a为第一实数，b为第二实数。
在一个实施例中，所述孔渗参数可以包括：渗透率；相应的，所述参数计算模块具体可以用于按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
上式中，k表示所述待测砂岩的渗透率，Dr表示所述关联维数，c为第三实数，d为第四实数。
本发明实施例还提供了一种砂岩孔渗参数的确定装置，可以包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时可以实现：根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时可以实现以下步骤：根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
在本发明实施例中，根据待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据建立候选矩阵，再根据所述候选矩阵中行向量之间的欧式距离，得到关联维数的表达式，根据所述表达式的斜率计算得到所述关联维数，并最终确定所述待测砂岩的孔渗参数。因为待测砂岩多孔介质中的流体、孔隙表面相互作用均与流体的弛豫时间有关，利用流体的核磁共振特性，获取待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，通过测量所述核磁共振数据来辨识不同大小的孔隙，利用由表征所述核磁共振数据之间关系的参数所组成的矩阵，确定所述核磁共振数据关联维数，最终计算确定待测砂岩的孔渗参数，提供了一种确定孔渗参数的新方法，并提高了砂岩孔渗参数的识别精度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请提供的一种砂岩孔渗参数的确定方法流程图；
图2是本申请提供的一种砂岩孔渗参数的确定装置的一种结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
考虑到现有技术中测得的砂岩孔渗参数准确度不高的问题，发明人提出了通过测定待测砂岩的弛豫时间下的核磁共振数据，根据由核磁共振数据所建立的矩阵中各个元素之间的关系，计算确定待测砂岩的孔渗参数。在本申请中，提出了一种砂岩孔渗参数的确定方法，如图1所示，可以包括以下步骤：
S101：根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数。
储层多孔介质中的流体含有大量具有自旋角动量的氢核，可以在绕核旋转中产生核磁矩。在无外在磁场时，核磁矩无规律自由排列；外加静磁场时，核磁矩沿磁场方向排列，再外加一个垂直于静磁场的射频脉冲，低能级的核磁矩跃迁至高能级，称为核磁共振。撤销脉冲后，核磁矩恢复到沿静磁场方向排列的状态，此过程称为弛豫，可以通过纵向弛豫时间T2来描述。多孔介质中流体的弛豫时间与流体性质、流体与孔隙表面相互作用等因素有关。其中，核磁矩的弛豫时间与核磁信号衰减幅度具有正相关性，弛豫时间越长，孔隙越大；反之孔隙越小。
其中，纵向弛豫时间T2的计算公式为：
上式中，T2S表示待测砂岩的表面弛豫时间，T2D表示待测砂岩的扩散弛豫时间，T2B表示待测砂岩的体弛豫时间。
核磁弛豫产生核磁共振信号，饱和地层水的岩心中含有大量的氢核。通过测量纵向弛豫时间T2下的信号衰减幅度分布，可以辨识不同大小的孔隙。在本申请中，可以测取待测砂岩弛豫时间T2下的核磁共振数据。
在获取弛豫时间T2下的核磁共振数据之后，可以按照以下方式确定所述预定维数：
S1-1：从1逐渐增加维数，根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，分别建立列数满足所述维数的矩阵。
具体的，可以按照以下步骤建立满足列数满足所述维数的矩阵：从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第一行向量；步骤1：以所述第一行向量中的第二个数据作为第一个数据，从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第二行向量；步骤2：将所述第二行向量作为第一行向量；重复执行步骤1至步骤2，直至所述核磁共振数据均存在于所述矩阵中。
可以通过以下过程进行具体的说明：设某个系统中共有N个数据：(X1，X2，…，Xn)，通过实验可以测量得到其随时间的变化情况，而这些变量的时间序列包含了整个系统的大量信息，可以通过这些时序数据人为构建出一个多维相空间。假设实验中测量得到一组时间序列：(X1，X2，…，Xn)，令：
Y1＝(X1,X2,…,Xm)；
Y2＝(X2,X3,…,Xm+1)；
…
Yn-m+1＝(Xn-m+1,Xn-m+2,…,Xn)；
即，由原始时序数据生成(n-m+1)个行向量，每个行向量的维数为m。
将上述过程应用在本申请中，则可以按照上述方式，根据获取的N个在不同弛豫时间T2下的核磁共振数据(X1，X2，…，Xn)，构造一个(N-m+1)*m的二维矩阵A，设定二维矩阵A中各个行向量的维数为m，其中，m为[1,N]内的正整数，可以表示如下：
矩阵A可以由(N-m+1)个行向量Yi组成，从而构建出一个包含(n-m+1)个m维行向量的矩阵。当m取不同的矩阵维数时，可以根据多个核磁共振数据建立不同矩阵维数的多个矩阵。
S1-2：计算所述矩阵对应的伪邻点值。
具体的，可以按照以下公式计算确定所述待测砂岩的伪邻点值：
上式中，Rm表示所述待测砂岩的第一伪邻点值，N表示所述核磁共振数据的总个数，m表示所述维数，m为正整数，Yi(m)表示所述m维向量矩阵中第i个行向量，Yn(m)表示所述m维向量矩阵中与Yi(m)的欧式距离最小的行向量。
S1-3：计算相邻维数对应的伪邻点值之间的差值。
S1-4：当所述差值满足预设的第三阈值范围时，将所述差值对应的矩阵作为候选矩阵，将所述差值对应的维数作为预定维数。
在本申请的一个实施例中，可以通过计算S1-2中当m取不同的维数值时所对应的Rm，并计算相邻伪邻点值之间的差值和所述第三阈值范围之间的关系，确定最佳矩阵。
具体的，Rm为m的递增函数，当m增加时，Rm逐渐增大直至趋于稳定，计算相邻伪邻点值之间的差值，当所述差值满足接近于0的第三阈值范围时，将此时m对应的值作为预定维数，带入矩阵A中，此时矩阵A即为候选矩阵。例如，当m＝4和m＝3时所对应的R4-R3接近于0，则取m＝3作为预定维数，当矩阵A中的m＝3时所对应的矩阵即为候选矩阵。
S102：建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的。
建立所述方阵时，可以根据矩阵A按照以下公式所述方阵中的各个元素值：
并产生由任意两个行向量之间的距离组成的m*m二维矩阵R：
即，可知：所述二维矩阵R中的主对角线中的元素值为0，并且二维矩阵R沿主对角线对称。
S103：计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值。
S104：基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积。
具体的，给定任意实数ε，其中，ε表示所述第一阈值。统计所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目，即统计rij中满足rij<ε的第一距离数目为N1，统计所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，即统计rij中满足rij>ε的第二距离数目为N2。将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值，则，所述比值具体可以表示为：C＝N1/(N1+N2)。
基于所述比值C，在所述第二阈值范围内，有表征欧氏距离总数和欧氏距离之间关系的表达式，如下：
C(ε)∝εD
对上式两侧同时取对数。则，基于所述比值，可以得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积，可以表示为：
InC(ε)＝DInε
此时，关联维数Dr可以定义为：
即，所述关联维数的表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积。
S105：计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数。
具体的，可以包括以下步骤：
S5-1：分别计算所述表达式关于所述第一阈值的一阶导数和二阶导数。
S5-2：将所述一阶导数为常数并且所述二阶导数为0时，所述表达式中第一阈值对应的区间，作为所述第二阈值范围。
S5-3：在所述第二阈值范围中，对所述表达式进行拟合，并确定拟合时所对应的拟合度。
S5-4：选取所述拟合度最大时的区间作为最佳区间，与所述最佳区间对应的一阶导数作为所述待测砂岩的关联维数。
由上文可知：在本申请中，表征欧氏距离总数和欧氏距离之间关系的表达式只在预设的区间中成立。由于lnC与lnε成线性关系，斜率即为Dr；随着m的增大，Dr逐渐增大，最后趋于稳定。因此，为了有效降低线性段提取的误差和干扰，依据线性曲线一阶导数为常数，二阶导数为零的原理，确定所述第二阈值范围。在确定出所述第二阈值范围之后，可以在所述第二阈值范围中，利用最小二乘法对所述表达式分别进行拟合，并确定所述各个区间的拟合度。
选取拟合度最大时对应的区间作为所述最佳区间，与所述最佳区间相对应的一阶导数作为所述待测砂岩的关联维数Dr。
S106：基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
其中，所述孔渗参数包括：孔隙度和/或渗透率。
1)可以按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数，包括：
上式中，φ表示所述待测砂岩的孔隙度，Dr表示所述关联维数，a为第一实数，b为第二实数。
在本申请的一个实施例中，a＝1.0806,b＝0.0796。则上式可以对应为：
将S105中计算得到的关联维数Dr带入上式中，可以得到待测砂岩的孔隙度。
2)可以按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数，包括：
上式中，k表示所述待测砂岩的渗透率，Dr表示所述关联维数，c为第三实数，d为第四实数。
在本申请的一个实施例中，c＝6.1457,d＝5.0606。则上式可以对应为：
将S105中计算得到的关联维数Dr带入上式中，可以得到待测砂岩的渗透率。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种砂岩孔渗参数的确定装置，如下面的实施例所述。由于砂岩孔渗参数的确定装置解决问题的原理与砂岩孔渗参数的确定方法相似，因此砂岩孔渗参数的确定装置的实施可以参见砂岩孔渗参数的确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图2是本发明实施例的砂岩孔渗参数的确定装置的一种结构框图，如图2所示，可以包括：矩阵建立模块201、二维矩阵建立模块202、比值计算模块203、表达式确定模块204、关联维数计算模块205、孔渗参数计算模块206，下面对该结构进行说明。
矩阵建立模块201，可以用于根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；
二维矩阵建立模块202，可以用于建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；
比值计算模块203，可以用于计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；
表达式确定模块204，可以用于基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；
关联维数计算模块205，可以用于计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；
孔渗参数计算模块206，可以用于基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
在一个实施例中，所述孔渗参数可以包括：孔隙度；相应的，所述孔渗参数计算模块具体可以用于按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
上式中，φ表示所述待测砂岩的孔隙度，Dr表示所述关联维数，a为第一实数，b为第二实数。
在一个实施例中，所述孔渗参数可以包括：渗透率；相应的，所述参数计算模块具体可以用于按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
上式中，k表示所述待测砂岩的渗透率，Dr表示所述关联维数，c为第三实数，d为第四实数。
在一个实施例中，所述关联维数计算模块可以包括：分别计算所述表达式关于所述第一阈值的一阶导数和二阶导数；将所述一阶导数为常数并且所述二阶导数为0时，所述表达式中第一阈值对应的区间，作为所述第二阈值范围；在所述第二阈值范围中，对所述表达式进行拟合，并确定拟合时所对应的拟合度；选取所述拟合度最大时的区间作为最佳区间，与所述最佳区间对应的一阶导数作为所述待测砂岩的关联维数。
在一个实施例中，所述矩阵建立模块具体可以用于按照以下方式确定所述预定维数：从1逐渐增加维数，根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，分别建立列数满足所述维数的矩阵；计算所述矩阵对应的伪邻点值；计算相邻维数对应的伪邻点值之间的差值；当所述差值满足预设的第三阈值范围时，将所述差值对应的矩阵作为候选矩阵，将所述差值对应的维数作为预定维数。
在一个实施例中，所述矩阵建立模块可以包括：第一行向量选取单元，可以用于从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第一行向量；矩阵建立单元，步骤1：用于以所述第一行向量中的第二个数据作为第一个数据，从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第二行向量；步骤2：用于将所述第二行向量作为第一行向量；重复执行步骤1至步骤2，直至所述核磁共振数据均存在于所述矩阵中。
在一个实施例中，所述矩阵建立模块具体可以用于按照以下公式计算所述矩阵对应的伪邻点值：
上式中，Rm表示所述待测砂岩的伪邻点值，N表示所述核磁共振数据的个数，m表示所述维数，m为正整数，1≤m≤N，Yi(m)表示列数为m的矩阵中第i个行向量，Yn(m)表示所述矩阵中的所有m维行向量中与Yi(m)欧式距离最小的行向量。
从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果：根据待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据建立候选矩阵，再根据所述候选矩阵中行向量之间的欧式距离，得到关联维数的表达式，根据所述表达式的斜率计算得到所述关联维数，并最终确定所述待测砂岩的孔渗参数。因为待测砂岩多孔介质中的流体、孔隙表面相互作用均与流体的弛豫时间有关，利用流体的核磁共振特性，获取待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，通过测量所述核磁共振数据来辨识不同大小的孔隙，利用由表征所述核磁共振数据之间关系的参数所组成的矩阵，确定所述核磁共振数据关联维数，最终计算确定待测砂岩的孔渗参数，提供了一种确定孔渗参数的新方法，并提高了砂岩孔渗参数的识别精度。
尽管本申请内容中提到获取核磁共振数据、二维矩阵的建立方法、候选矩阵的确定方法、根据所述表达式确定关联维数等方法的描述，但是，本申请并不局限于本申请实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的获取核磁共振数据、二维矩阵的建立方法、候选矩阵的确定方法、根据所述表达式确定关联维数等方法获取的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的单元、装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本申请的精神。

Claims (12)

1.一种砂岩孔渗参数的确定方法，其特征在于，包括：
根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；
建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；
计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；
基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；
计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；
基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔渗参数包括：孔隙度；
相应的，按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
I n &lsqb; I n ( &phi; ) &rsqb; = I n ( a &times; D r - b ) I n ( D r )
上式中，φ表示所述待测砂岩的孔隙度，Dr表示所述关联维数，a为第一实数，b为第二实数。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔渗参数包括：渗透率；
相应的，
按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
I n ( k ) = I n ( c - d &times; D r ) 1 - D r
上式中，k表示所述待测砂岩的渗透率，Dr表示所述关联维数，c为第三实数，d为第四实数。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数，包括：
分别计算所述表达式关于所述第一阈值范围的一阶导数和二阶导数；
将所述一阶导数为常数并且所述二阶导数为0时，所述表达式中第一阈值对应的区间，作为所述第二阈值范围；
在所述第二阈值范围中，对所述表达式进行拟合，并确定拟合时所对应的拟合度；
选取所述拟合度最大时的区间作为最佳区间，与所述最佳区间对应的一阶导数作为所述待测砂岩的关联维数。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下方式确定所述预定维数：
从1逐渐增加维数，根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，分别建立列数满足所述维数的矩阵；
计算所述矩阵对应的伪邻点值；
计算相邻维数对应的伪邻点值之间的差值；
当所述差值满足预设的第三阈值范围时，将所述差值对应的矩阵作为候选矩阵，将所述差值对应的维数作为预定维数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，分别建立列数满足所述维数的矩阵，包括：
从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第一行向量；
步骤1：以所述第一行向量中的第二个数据作为第一个数据，从所述核磁共振数据中依次选取和所述维数相等数目的数据作为第二行向量；步骤2：将所述第二行向量作为第一行向量；重复执行步骤1至步骤2，直至所述核磁共振数据均存在于所述矩阵中。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算所述矩阵对应的伪邻点值：
R m = 1 N - m + 1 &Sigma; i = 1 N - m + 1 &lsqb; Y i ( m ) - Y n ( m ) &rsqb; 2
上式中，Rm表示所述待测砂岩的伪邻点值，N表示所述核磁共振数据的个数，m表示所述维数，m为正整数，1≤m≤N，Yi(m)表示列数为m的矩阵中第i个行向量，Yn(m)表示所述矩阵中的所有m维行向量中与Yi(m)欧式距离最小的行向量。
8.一种砂岩孔渗参数的确定装置，其特征在于，包括：
矩阵建立模块，用于根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；
二维矩阵建立模块，用于建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；
比值计算模块，用于计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；
表达式确定模块，用于基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；
关联维数计算模块，用于计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；
孔渗参数计算模块，用于基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述孔渗参数包括：孔隙度；
相应的，
所述孔渗参数计算模块具体用于按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
I n &lsqb; I n ( &phi; ) &rsqb; = I n ( a &times; D r - b ) I n ( D r )
上式中，φ表示所述待测砂岩的孔隙度，Dr表示所述关联维数，a为第一实数，b为第二实数。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述孔渗参数包括：渗透率；
相应的，
所述参数计算模块具体用于按照以下公式计算确定所述待测砂岩的孔渗参数：
I n ( k ) = I n ( c - d &times; D r ) 1 - D r
上式中，k表示所述待测砂岩的渗透率，Dr表示所述关联维数，c为第三实数，d为第四实数。
11.一种砂岩孔渗参数的确定装置，其特征在于，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现：
根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，所述指令被执行时实现以下步骤：
根据获取的待测砂岩弛豫时间下的核磁共振数据，建立满足预定维数的候选矩阵，所述预定维数大于等于1且小于等于所述核磁共振数据的个数；建立满足预定维数的二维矩阵，所述二维矩阵中的待测元素是根据所述候选矩阵中与所述待测元素的行数和列数对应的核磁共振数据之间的欧式距离确定的；计算所述待测元素中满足小于第一阈值的第一距离数目、所述待测元素中满足大于第一阈值的第二距离数目，将所述第一距离数目与所述第二距离数目相加得到距离总数，计算所述第一距离数目和所述距离总数的比值；基于所述比值，得到关联维数的表达式，所述表达式表征的是在第二阈值范围内，所述比值的对数等于所述第一阈值的对数与所述关联维数的乘积；计算所述比值的对数与所述第一阈值的对数成线性关系时所述表达式的斜率，将所述斜率作为所述关联维数；基于所述关联维数，计算确定所述待测砂岩的孔渗参数。
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