CN110609332B - 地层数据采集方法、装置以及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地层数据采集方法、装置以及系统。其中,该方法包括:发送第一发射信号至目标地层,其中,第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;接收目标地层基于第一发射信号而反馈的第一回波信号;按照预设的测量次数至少更改一次第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;发送第二发射信号至目标地层;接收目标地层基于第二发射信号而反馈的第二回波信号。本发明解决了相关技术中无法快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及核磁共振探测领域,具体而言,涉及一种地层数据采集方法、装置以及系统。
背景技术
目前,核磁共振广泛应用于物理学、化学、生物学以及医学等领域,其作为一种有利的分析测试手段,逐渐地也被投入了商业化服务。核磁共振包括二维核磁共振,随着应用在探测领域中的二维核磁共振测井技术不断发展,越来越多地被应用于流体识别和储层评价,推动了探测领域的快速发展。
现有技术对于二维T1-T2核磁共振测井使用的脉冲序列主要包括基于饱和恢复法的二维T1-T2脉冲序列(SR-CPMG)和基于反转恢复法的二维T1-T2脉冲序列(IR-CPMG)。T1-T2为横向和纵向驰豫核磁。图1是现有技术中提供的饱和恢复法的脉冲序列的示意图,图2是现有技术中提供的反转恢复法的脉冲序列的示意图。然而,饱和恢复法测量时间短,但磁化矢量动态范围小,所以对于包含短弛豫组分储层,如:页岩储层、含重油储层和束缚水含量高的储层等,存在较短弛豫组分对比度低,甚至在反演得到的二维谱上无法识别的缺点。而基于反转恢复法的二维T1-T2脉冲序列,磁化矢量动态范围大,但测量时间长,对于二维T1-T2反演而言,更大的磁化矢量动态范围意味着更精确的反演准确性以及短弛豫组分的高对比度与高分辨率。
因此,现有技术中的测量方法无法快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层。
针对上述的问题,目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种地层数据采集方法、装置以及系统,以至少解决相关技术中无法快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种地层数据采集方法,包括:发送第一发射信号至目标地层,其中,所述第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,所述第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;接收所述目标地层基于所述第一发射信号而反馈的第一回波信号;按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;发送第二发射信号至目标地层;接收所述目标地层基于所述第二发射信号而反馈的第二回波信号。
可选地,所述第一脉冲序列包括依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,其中,至少一个所述90度脉冲中的最后一个所述90度脉冲与所述180度脉冲、所述回波信号采集脉冲序列依次具有第一预设间隔时间和第二预设间隔时间,所述第一预设间隔时间小于预设时间间隔阈值,所述预设时间间隔阈值为地层流体氢核在磁场作用下的完全极化时间。
可选地,按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列包括:更改所述第一脉冲序列的所述第二预设间隔时间,得到更改后的所述第一脉冲序列。
可选地,按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列还包括:去除所述第一脉冲序列的至少一个所述90度脉冲,得到更改后的所述第一脉冲序列。
可选地,更改后的所述第一脉冲序列的第一个脉冲与更改前的所述第一脉冲序列的最后一个脉冲的预设间隔时间等于所述预设时间间隔阈值。
可选地,所述方法还包括:根据所述第一回波信号和/或所述第二回波信号进行数据反演,确定所述目标地层的横向和纵向驰豫核磁谱;根据所述横向和纵向驰豫核磁谱对所述目标地层的地层特性进行分析,得到地层探测结果。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种地层数据采集装置,包括:第一发送模块,用于发送第一发射信号至目标地层,其中,所述第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,所述第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;第一接收模块,用于接收所述目标地层基于所述第一发射信号而反馈的第一回波信号;生成模块,用于按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;第二发送模块,用于发送第二发射信号至目标地层;第二接收模块,用于接收所述目标地层基于所述第二发射信号而反馈的第二回波信号。
可选地,所述第一脉冲序列包括依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,其中,至少一个所述90度脉冲中的最后一个所述90度脉冲与所述180度脉冲、所述回波信号采集脉冲序列依次具有第一预设间隔时间和第二预设间隔时间,所述第一预设间隔时间小于预设时间间隔阈值,所述预设时间间隔阈值为地层流体氢核在磁场作用下的完全极化时间。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种地层数据采集系统,包括上述中任意一项所述的地层数据采集装置。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述中任意一项所述的地层数据采集方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述中任意一项所述的地层数据采集方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种终端,包括:存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序;所述处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机程序,所述计算机程序运行时执行上述中任意一项所述的地层数据采集方法。
在本发明实施例中,采用发送第一发射信号至目标地层,其中,所述第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,所述第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;接收所述目标地层基于所述第一发射信号而反馈的第一回波信号;按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;发送第二发射信号至目标地层;接收所述目标地层基于所述第二发射信号而反馈的第二回波信号的方式,通过发送至少两组不同的第一脉冲序列生成的发射信号,进而得到相应的目标地层的回波信号,达到了快速、准确的采集地层数据的目的,从而实现了快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术效果,进而解决了相关技术中无法快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是现有技术中提供的饱和恢复法的脉冲序列的示意图;
图2是现有技术中提供的反转恢复法的脉冲序列的示意图;
图3是根据本发明实施例的地层数据采集方法的流程图;
图4为本发明可选的实施例提供的地层数据采集系统的示意图;
图5为本发明可选的实施例提供的地层数据采集方法的流程图;
图6为本发明可选的实施例提供的一次测量的第一脉冲序列的示意图;
图7为本发明可选的实施例提供的两次测量的第一脉冲序列的示意图;
图8为本发明可选的实施例提供的横向和纵向驰豫核磁谱的示意图;
图9是根据本发明实施例的地层数据采集装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例,提供了一种地层数据采集方法的实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图3是根据本发明实施例的地层数据采集方法的流程图,如图3所示,该方法包括如下步骤:
步骤S302,发送第一发射信号至目标地层,其中,第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;
步骤S304,接收目标地层基于第一发射信号而反馈的第一回波信号;
步骤S306,按照预设的测量次数至少更改一次第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;
步骤S308,发送第二发射信号至目标地层;
步骤S310,接收目标地层基于第二发射信号而反馈的第二回波信号。
作为一种可选的实施方式,该方法可以应用于井下探测包含短驰豫组分的地层。需要说明的是,包含短驰豫组分的地层包括但不限于页岩地层、含重油储层等。
作为一种可选的实施方式,不同角度的脉冲包括90度脉冲和180度脉冲,该不同角度的脉冲可以是一个,也可以是多个。其中,通过90度脉冲使自旋系统达到饱和状态,且磁化矢量经历较短极化时间在Z轴正向恢复后,直接施加180度脉冲使磁化矢量向Z轴负向反转,能够使得磁化矢量动态范围增大,即达到(-M0,M0),而由于极化时间取小于完全极化时间。因此,本发明兼具测量速度快和磁化矢量动态范围大的优点,能够很好地识别短驰豫组分。
通过上述步骤,可以实现采用发送第一发射信号至目标地层,其中,第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;接收目标地层基于第一发射信号而反馈的第一回波信号;按照预设的测量次数至少更改一次第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;发送第二发射信号至目标地层;接收目标地层基于第二发射信号而反馈的第二回波信号的方式,通过发送至少两组不同的第一脉冲序列生成的发射信号,进而得到相应的目标地层的回波信号,达到了快速、准确的采集地层数据的目的,从而实现了快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术效果,进而解决了相关技术中无法快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术问题。
可选地,第一脉冲序列包括依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,其中,至少一个90度脉冲中的最后一个90度脉冲与180度脉冲、回波信号采集脉冲序列依次具有第一预设间隔时间和第二预设间隔时间,第一预设间隔时间小于预设时间间隔阈值,预设时间间隔阈值为地层流体氢核在磁场作用下的完全极化时间。
作为一种可选的实施方式,上述第一脉冲序列可以是包括按照时间先后顺序依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,其中,各个脉冲之间的预设间隔时间可以根据实际应用需求进行设置,当然,也可以采用默认的数值。在实际应用过程中,可以根据不同的因素调整脉冲的施加次序,包括但不限于上述的按照时间先后顺序。
作为一种可选的实施方式,上述的90度脉冲可以是一个,也可以是多个,180度脉冲为一个。另外,优选地,回波信号采集脉冲序列包括按照时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲。例如,上述第一脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、回波信号采集脉冲序列;回波信号采集脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲,其中,第一脉冲序列的90度脉冲、180度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲中相邻的两个脉冲之间依次为第一预设间隔时间、第二预设间隔时间、第三预设间隔时间和第四预设间隔时间。
可选地,按照预设的测量次数至少更改一次第一脉冲序列包括:更改第一脉冲序列的第二预设间隔时间,得到更改后的第一脉冲序列。
作为一种可选的实施方式,在确定第一脉冲序列之后,可以根据预设的测量次数对第一脉冲序列进行相应的修改,例如,预设的测量次数为2次,其中,第1次时为第一脉冲序列,而第2次则为对第一脉冲序列的第二预设间隔时间进行更改,从而得到更改后的第一脉冲序列。需要说明的是,更改前的第一脉冲序列和更改后的第一脉冲序列第二预设间隔时间是不同的。当然,预设的测量次数为3次或者更多时,同样是通过更改第一脉冲序列的第二预设间隔时间,得到更改后的第一脉冲序列作为本次测量所用到的脉冲序列。
可选地,按照预设的测量次数至少更改一次第一脉冲序列还包括:去除第一脉冲序列的至少一个90度脉冲,得到更改后的第一脉冲序列。
作为一种可选的实施方式,在确定第一脉冲序列之后,还可以根据预设的测量次数对第一脉冲序列进行相应的修改,例如,可以通过去除第一脉冲序列的至少一个90度脉冲,进而将更改后的第一脉冲序列作为本次测量的脉冲序列。其中,由于第一脉冲序列包括依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,去除第一脉冲序列的至少一个90度脉冲,得到更改后的第一脉冲序列可以为180度脉冲和回波信号采集脉冲序列。另外,在实施过程中,例如,第一脉冲序列的90度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲,其中,最后三个脉冲:90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲为回波信号采集脉冲序列,可以将上述第一脉冲序列的前两个90度脉冲都去除掉,也可以只去除其中的一个,可以根据实际应用工需求设定。
作为一种可选的实施方式,以两次测量为例,在第二次的测量过程中,为了便于区分,以下将第一次测量的第一脉冲序列简称为一次脉冲序列,第二次测量的第一预设脉冲序列简称为二次脉冲序列,该二次脉冲序列是根据对一次脉冲序列进行修改得到的。进一步地,若一次脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、180度脉,则二次脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的180度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲;两者的不同之处在于,二次脉冲序列不需要施加90度脉冲来饱和自旋系统。
需要说明的是,上述方法可以减少测试时间,提高测试速度。
可选地,更改后的第一脉冲序列的第一个脉冲与更改前的第一脉冲序列的最后一个脉冲的预设间隔时间等于预设时间间隔阈值。
进一步地,可以在第一次测量时脉冲序列CPMG采集完回波且自旋系统达到饱和状态后,直接进行第二次测量,即在第一次测量的最后一个180度脉冲之后施加第二次测量施加的第一个180度脉冲,需要注意的是,第二次测量施加的第一个180度脉冲与第一次测量的最后一个180度脉冲之间需要预设间隔时间,该预设间隔时间等于第一次测量过程中的完全极化时间,或者是预设时间间隔阈值,其中,该预设时间间隔阈值为地层流体氢核在磁场作用下的完全极化时间,进而能够使自旋系统达到饱和状态。
可选地,方法还包括:根据第一回波信号和/或第二回波信号进行数据反演,确定目标地层的横向和纵向驰豫核磁谱;根据横向和纵向驰豫核磁谱对目标地层的地层特性进行分析,得到地层探测结果。
作为一种可选的实施方式,可以根据任意的回波信号进行数据反演,从确定目标地层的横向和纵向驰豫核磁谱,其中,该回波信号至少为第一回波信号和第二回波信号中的一个。通过数据反演,求解第一类弗雷德霍姆(Fredholm)方程,进而得到横向和纵向驰豫核磁谱(T1-T2谱)图。
作为一种可选的实施方式,在对目标地层的地层特性进行分析时,该地层特性至少包括:地层孔隙度、渗透率、流体性质和孔隙结构。这样可以得到全面的分析和定量评价,使得地层探测结果更加准确。
下面对本发明一种可选的实施方式进行说明。
本发明可选的实施例提供的地层数据采集方法,可以适用于图4所示的地层数据采集系统。图4为本发明可选的实施例提供的地层数据采集系统的示意图,如图4所示,该采集系统40包括:控制装置41、核磁共振探测仪42,控制装置41和核磁共振探测仪42通信连接。其中,控制装置41可以是带有人机交互界面的设备,例如电脑、Ipad等,核磁共振探测仪42可以是电缆核磁共振探测仪,还可以是随钻核磁共振探测仪。控制装置41可以与核磁共振探测仪42有线连接,也可以是无线连接方式,当控制装置41与核磁共振探测仪42无线连接时,控制装置41可以远程设置并控制核磁共振探测仪42。
图5为本发明可选的实施例提供的地层数据采集方法的流程图,如图5所示,该方法具体步骤如下:
步骤S501、获取第一脉冲序列,第一脉冲序列包括在时间轴上间隔设置的至少一个90度脉冲和一个180度脉冲。
作为一种可选的实施方式,第一脉冲序列可以是通过在控制装置的人机交互界面上编辑来得到。
步骤S502、根据第一脉冲序列,生成脉冲序列发射信号,并发送至核磁共振探测仪。
具体的,控制装置在获取到第一脉冲序列后,会根据第一脉冲序列来生成脉冲序列发射信号,并发送至核磁共振探测仪。
步骤S503、采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号。
本实施例中,主要是对井的地层进行探测,具体是由核磁共振探测仪的探头进行探测,探头包括磁体和天线,磁体用于产生静磁场,使地层流体氢核进行极化,从而具备发生核磁共振的基本条件。天线用于接收脉冲序列发射信号,并将脉冲序列发射信号发射出去,接收到该脉冲序列发射信号的地层,其地层流体氢核极化后产生的宏观磁化矢量会被脉冲序列发射信号扳转,地层流体氢核随即产生相应的核磁共振信号,进而天线就会接收到该核磁共振信号并将该核磁共振信号作为回波信号反馈给控制设备。
步骤S504、更改第一脉冲序列,并根据更改的第一脉冲序列,生成更改后的脉冲序列发射信号,并发送至核磁共振探测仪;采集核磁共振探测仪根据更改后的脉冲序列发射信号获取到的回波信号,直至达到预设的测量次数。
具体的,由于二维T1-T2核磁共振探测一般需要至少两次实验,即输入至少两次第一脉冲序列进行实验,得到至少两组核磁共振回波信号。因此步骤S504需要更改至少一次第一脉冲序列,例如,二维T1-T2核磁共振探测需要两次实验,则步骤S504需要执行一次更改第一脉冲序列的步骤。
可选地,第一脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲、回波信号采集脉冲序列;至少一个90度脉冲中最后一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列之间依次具有第一间隔时间段和第二间隔时间段;第一间隔时间段小于待探测物自旋系统的完全极化时间。
图6为本发明可选的实施例提供的一次测量的第一脉冲序列的示意图。本实施例中,是以一个90度脉冲序列作为基础来饱和探测物的自旋系统,但本发明不限于此,可以是多个90度脉冲序列。如图6所示,第一脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、回波信号采集脉冲序列;回波信号采集脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲,其中,第一脉冲序列的90度脉冲、180度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲中相邻的两个脉冲之间依次具有第一预设间隔时间、第二预设间隔时间、第三预设间隔时间和第四预设间隔时间。
本实施例中的第一脉冲序列是首先使用一个90度脉冲作为基础,使探测物的自旋系统进入饱和状态,然后在探测物的自旋系统经历极化时间(小于完全极化时间)使纵向磁化矢量沿Z轴正向恢复后,再在一个90度脉冲的基础上施加一个180度脉冲,使纵向磁化矢量反转,反转后的磁化矢量大小不变,方向变化为沿Z轴负向,再经历一定的等待时间使纵向磁化矢量沿Z轴正向恢复后,最后使用回波信号采集脉冲序列,例如CPMG脉冲序列采集回波信号。
进一步的,在第一次测量完成后,还需要进行第二次或者更多次的测量,本发明实施例以两次测量为例,但不限于两次测量,本领域技术人员可以根据实际需求调整测量次数。在第二次的测量过程中,为了便于区分,以下将第一次实验输入的第一脉冲序列简称为一次脉冲序列,第二次实验输入的第一脉冲序列简称为二次脉冲序列,二次脉冲序列与一次脉冲序列均包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、回波信号采集脉冲序列,二者的不同之处在于,二次脉冲序列的第二间隔时间段与一次脉冲序列的第二间隔时间段的大小不同。
具体的,采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号,包括:具体的,采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号,包括:根据每一次测量时获取的第一脉冲序列的回波信号采集脉冲序列采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号。以第一次测量为例,如图6所示,是在第四间隔时间段内采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号。
可选的,第一脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲、回波信号采集脉冲序列;至少一个90度脉冲中最后一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列之间依次具有第一间隔时间段和第二间隔时间段;第一间隔时间段小于待探测物自旋系统的完全极化时间。
图7为本发明可选的实施例提供的两次测量的第一脉冲序列的示意图。本实施例中,是以一个90度脉冲序列作为基础来饱和探测物的自旋系统,但本发明不限于此,可以是多个90度脉冲序列。如图7所示,一次测量的第一脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、回波信号采集脉冲序列;回波信号采集脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲。
需要说明的是,本实施例的一次测量的第一脉冲序列与图6的介绍的第一脉冲序列相同,具体可参见图6所示实施例的介绍,在此不再赘述。本发明实施例与图6所示实施例不同之处在于二次或者更多次的测量时更改的第一脉冲序列,本发明实施例以两次测量为例,但不限于两次测量,本领域技术人员可以根据实际需求调整测量次数。
在第二次的测量过程中,为了便于区分,以下将第一次实验输入的第一脉冲序列简称为一次脉冲序列,第二次实验输入的第一脉冲序列简称为二次脉冲序列,二次脉冲序列包括按时间先后顺序依次施加的180度脉冲、90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲;二者的不同之处在于,二次脉冲序列不需要施加90度脉冲来饱和自旋系统,可以在第一次测量时CPMG采集完回波且自旋系统达到饱和状态后,直接进行第二次测量,即在第一次测量的最后一个180度脉冲之后施加180度脉冲,需要注意的是,第二次测量施加的第一个180度脉冲与第一次测量的最后一个180度脉冲之间需要间隔预定时间,预定时间大致等于第一次测量过程中的极化时间,如此,预定时间就能够使自旋系统达到饱和状态。
具体的,采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号,包括:根据每一次测量时获取的第一脉冲序列的回波信号采集脉冲序列采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号。以第一次测量为例,如图7所示,是在第四间隔时间段内采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号。
可选的,在更改第一脉冲序列,根据更改的第一脉冲序列,生成更改后的脉冲序列发射信号,并发送至核磁共振探测仪;采集核磁共振探测仪根据更改后的脉冲序列发射信号获取到的回波信号,直至达到预设的测量次数后,方法还包括:对每次测量得到的回波信号进行数据反演,得到横向和纵向驰豫核磁谱,以对探测物进行分析。在经过本发明实施例上述方法步骤进行探测后,就可以通过数据反演,求解第一类弗雷德霍姆(Fredholm)方程得到的横向和纵向驰豫核磁谱(T1-T2谱)。图8为本发明可选的实施例提供的横向和纵向驰豫核磁谱的示意图,如图8所示,可以根据该横向和纵向驰豫核磁谱(T1-T2谱)对地层孔隙度、渗透率、流体性质和孔隙结构等特性进行分析和定量评价。
本发明实施例通过获取第一脉冲序列,第一脉冲序列包括在时间轴上间隔设置的至少一个90度脉冲和至少一个180度脉冲;根据第一脉冲序列,生成脉冲序列发射信号,并发送至核磁共振探测仪;采集核磁共振探测仪根据脉冲序列发射信号获取到的回波信号;更改第一脉冲序列,并根据更改的第一脉冲序列,生成更改后的脉冲序列发射信号,发送至核磁共振探测仪;采集核磁共振探测仪根据更改后的脉冲序列发射信号获取到的回波信号,直至达到预设的测量次数的手段来对包含短弛豫组分地层,如:页岩地层、含重油储层等进行二维T1-T2探测,其中,通过90度脉冲使自旋系统达到饱和状态,且磁化矢量经历较短极化时间在Z轴正向恢复后,直接施加180度脉冲使磁化矢量向Z轴负向反转,能够使得磁化矢量动态范围增大,即达到(-M0,M0),而由于极化时间取小于完全极化时间,因此,本发明兼具测量速度快和磁化矢量动态范围大的优点,能够很好地识别短驰豫组分,从而应用于井下探测包含短驰豫组分的地层。
图9是根据本发明实施例的地层数据采集装置的结构示意图,如图9所示,该地层数据采集装置,包括:第一发送模块90、第一接收模块92、生成模块94、第二发送模块96和第二接收模块98,具体内容如下:
第一发送模块90,用于发送第一发射信号至目标地层,其中,第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;第一接收模块92,连接至上述第一发送模块90,用于接收目标地层基于第一发射信号而反馈的第一回波信号;生成模块94,连接至上述第一接收模块92,用于按照预设的测量次数至少更改一次第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;第二发送模块96,连接至上述生成模块94,用于发送第二发射信号至目标地层;第二接收模块98,连接至上述第二发送模块96,用于接收目标地层基于第二发射信号而反馈的第二回波信号。
上述装置可以通过发送至少两组不同的第一脉冲序列生成的发射信号,进而得到相应的目标地层的回波信号,达到了快速、准确的采集地层数据的目的,从而实现了快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术效果,进而解决了相关技术中无法快速且准确地探测包含短驰豫组分的地层的技术问题。
可选地,第一脉冲序列包括依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,其中,至少一个90度脉冲中的最后一个90度脉冲与180度脉冲、回波信号采集脉冲序列依次具有第一预设间隔时间和第二预设间隔时间,第一预设间隔时间小于预设时间间隔阈值,预设时间间隔阈值为地层流体氢核在磁场作用下的完全极化时间。
可选地,生成模块94包括:更改单元,用于更改第一脉冲序列的第二预设间隔时间,得到更改后的第一脉冲序列。
可选地,生成模块94还包括:去除单元用于去除第一脉冲序列的至少一个90度脉冲,得到更改后的第一脉冲序列。
可选地,更改后的第一脉冲序列的第一个脉冲与更改前的第一脉冲序列的最后一个脉冲的预设间隔时间等于预设时间间隔阈值。
可选地,装置还包括:确定模块,用于根据第一回波信号和/或第二回波信号进行数据反演,确定目标地层的横向和纵向驰豫核磁谱;分析模块,用于根据横向和纵向驰豫核磁谱对目标地层的地层特性进行分析,得到地层探测结果。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种地层数据采集系统,包括上述中任意一项的地层数据采集装置。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述中任意一项的地层数据采集方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行上述中任意一项的地层数据采集方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种终端,包括:存储器和处理器,存储器存储有计算机程序;处理器,用于执行存储器中存储的计算机程序,计算机程序运行时执行上述中任意一项的地层数据采集方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,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,可以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,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种地层数据采集方法,其特征在于,包括:
发送第一发射信号至目标地层,其中,所述第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,所述第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;
接收所述目标地层基于所述第一发射信号而反馈的第一回波信号;
按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;
发送第二发射信号至目标地层;
接收所述目标地层基于所述第二发射信号而反馈的第二回波信号;
其中,所述第一脉冲序列包括依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,所述回波信号采集脉冲包括按照时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲,其中,至少一个所述90度脉冲中的最后一个所述90度脉冲与所述180度脉冲、所述回波信号采集脉冲序列依次具有第一预设间隔时间和第二预设间隔时间,所述第一预设间隔时间小于预设时间间隔阈值,所述预设时间间隔阈值为地层流体氢核在磁场作用下的完全极化时间;
按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列包括:更改所述第一脉冲序列的所述第二预设间隔时间,得到更改后的所述第一脉冲序列;或者,去除所述第一脉冲序列的至少一个所述90度脉冲,得到更改后的所述第一脉冲序列,其中,更改后的所述第一脉冲序列的第一个脉冲与更改前的所述第一脉冲序列的最后一个脉冲的预设间隔时间等于所述预设时间间隔阈值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述第一回波信号和/或所述第二回波信号进行数据反演,确定所述目标地层的横向和纵向驰豫核磁谱;
根据所述横向和纵向驰豫核磁谱对所述目标地层的地层特性进行分析,得到地层探测结果。
3.一种地层数据采集装置,其特征在于,包括:
第一发送模块,用于发送第一发射信号至目标地层,其中,所述第一发射信号基于第一脉冲序列而生成,所述第一脉冲序列包括按照预设间隔时间设置的不同角度的脉冲;
第一接收模块,用于接收所述目标地层基于所述第一发射信号而反馈的第一回波信号;
生成模块,用于按照预设的测量次数至少更改一次所述第一脉冲序列,并基于更改后的第一脉冲序列生成第二发射信号;
第二发送模块,用于发送第二发射信号至目标地层;
第二接收模块,用于接收所述目标地层基于所述第二发射信号而反馈的第二回波信号;
其中,所述第一脉冲序列包括依次施加的至少一个90度脉冲、180度脉冲和回波信号采集脉冲序列,所述回波信号采集脉冲包括按照时间先后顺序依次施加的90度脉冲、180度脉冲、180度脉冲,其中,至少一个所述90度脉冲中的最后一个所述90度脉冲与所述180度脉冲、所述回波信号采集脉冲序列依次具有第一预设间隔时间和第二预设间隔时间,所述第一预设间隔时间小于预设时间间隔阈值,所述预设时间间隔阈值为地层流体氢核在磁场作用下的完全极化时间;
所述生成模块包括:更改单元,用于更改所述第一脉冲序列的所述第二预设间隔时间,得到更改后的所述第一脉冲序列;或者,去除单元,用于去除所述第一脉冲序列的至少一个所述90度脉冲,得到更改后的所述第一脉冲序列,其中,更改后的所述第一脉冲序列的第一个脉冲与更改前的所述第一脉冲序列的最后一个脉冲的预设间隔时间等于所述预设时间间隔阈值。
4.一种地层数据采集系统,其特征在于,包括权利要求3中所述的地层数据采集装置。
5.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至2中任意一项所述的地层数据采集方法。
6.一种处理器,其特征在于,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行权利要求1至2中任意一项所述的地层数据采集方法。
7.一种终端,其特征在于,包括:存储器和处理器,
所述存储器存储有计算机程序;
所述处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机程序,所述计算机程序运行时执行权利要求1至2中任意一项所述的地层数据采集方法。
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