CN112855118B - 随钻核磁共振探头天线配置方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种随钻核磁共振探头天线配置方法、装置、设备及存储介质，所述方法包括：采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据静磁场确定静磁场对应的目标射频磁场；根据目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数；根据天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据最优射频磁场激发共振信号，并接收共振信号对应的反馈信号，基于反馈信号获取原状地层信息。本发明实施例能够使设计得到的随钻核磁共振探头天线在实际应用中产生与理论中的目标射频磁场相似的最优射频磁场，进而使随钻核磁共振测井仪可以准确地探测原状地层信息。

Description

随钻核磁共振探头天线配置方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及核磁共振测井技术领域，尤其涉及一种随钻核磁共振探头天线配置方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着石油开发的不断进行，石油勘探技术也越来越重要。石油勘探领域中，随钻核磁共振测井作为核磁共振测井的最新发展手段，能够提供更准确的原状地层信息以及更可靠的油藏评价参数。

现有技术中，随钻核磁共振测井仪的探头天线的主流设计方法是正向设计方法，即应用电磁仿真软件对天线的结构参数进行优化仿真。

然而，上述方法依赖于设计人员的主观经验判断，导致设计得到的天线在实际应用中产生的射频磁场与理论中的目标射频磁场存在较大差异，进而造成随钻核磁共振测井仪无法准确地探测原状地层信息等。

发明内容

本发明实施例提供一种随钻核磁共振探头天线配置方法、装置、设备及存储介质，以解决正向设计方法中设计得到的天线产生的射频磁场与理论中的目标射频磁场存在较大差异，进而造成随钻核磁共振测井仪无法准确地探测原状地层信息的技术问题。

第一方面，本发明实施例提供一种随钻核磁共振探头天线配置方法，所述随钻核磁共振探头天线配置方法应用于随钻核磁共振探头天线配置装置，所述配置装置用于控制安装在随钻核磁共振探头上的随钻核磁共振探头天线工作，以使所述随钻核磁共振探头根据所述随钻核磁共振探头天线产生的射频磁场激发共振信号，所述方法包括：

采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据所述静磁场确定所述静磁场对应的目标射频磁场；

根据所述目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数；

根据所述天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使所述随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据所述最优射频磁场激发共振信号，并接收所述共振信号对应的反馈信号，基于所述反馈信号获取原状地层信息。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数，包括：

根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件；

利用所述约束条件对所述电感函数进行约束，确定所述电感函数的电感值最小时随钻核磁共振探头天线的天线参数。

在一种可能的实施方式中，所述根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件，包括：

根据目标射频磁场构建电流密度关于电感的残差约束项，根据所述残差约束项建立电感函数；

确定所述电感函数对电感的约束条件。

在一种可能的实施方式中，所述利用所述约束条件对所述电感函数进行约束，确定所述电感函数的电感值最小时随钻核磁共振探头天线的天线参数，包括：

根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数；

根据所述最优正则化参数与所述电感函数，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数，包括：

根据预设的初始正则化参数，判断电感函数的偏导值是否等于预设阈值；

若是，则此时电感函数对应的正则化参数为最优正则化参数；

若否，则更新所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值。

在一种可能的实施方式中，若电感函数的偏导值不等于预设阈值，则更新所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值，包括：

若电感函数的偏导值小于预设阈值，则增大所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值；

若电感函数的偏导值大于预设阈值，则减小所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述最优正则化参数与所述电感函数，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数，包括：

根据所述最优正则化参数对所述电感函数进行求解，确定电流密度；

根据所述电流密度对流函数进行求解，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数。

第二方面，本发明实施例提供一种随钻核磁共振探头天线配置装置，包括：

采集模块，用于采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据所述静磁场确定所述静磁场对应的目标射频磁场；

确定模块，用于根据所述目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数；

执行模块，用于根据所述天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使所述随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据所述最优射频磁场激发共振信号，并接收所述共振信号对应的反馈信号，基于所述反馈信号获取原状地层信息。

第三方面，本发明实施例提供一种随钻核磁共振探头天线配置设备，包括：存储器和至少一个处理器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的随钻核磁共振探头天线配置方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如第一方面任一项所述的方法。

本发明实施例提供的随钻核磁共振探头天线配置方法、装置、设备及存储介质，通过采集随钻核磁共振探头的静磁场，并确定静磁场对应的目标射频磁场，根据目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数，根据天线参数构建随钻核磁共振探头天线，能够使设计得到的随钻核磁共振探头天线在实际应用中产生与理论中的目标射频磁场相似的最优射频磁场，使随钻核磁共振测井仪可以准确地探测原状地层信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种应用场景示意图；

图2为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线配置方法的流程示意图；

图3为本发明实施例提供的一种静磁场数据的示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种随钻核磁共振探头天线配置方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线的天线等效模型的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线配置装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线配置设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

石油勘探领域中，相比于电缆核磁共振测井，随钻核磁共振测井作为核磁共振测井的最新发展手段，能够提供更为准确的原状地层信息例如孔隙度、饱和度、渗透率等，以及更加可靠的油藏评价参数例如可动烃含量等。良好的探测特性以及信噪比对随钻核磁共振测井有重要意义。

目前，随钻核磁共振探头天线的主流设计方法是正向设计方法，即应用电磁仿真软件对天线的结构参数进行优化仿真，但该类方法依赖于设计人员的主观经验判断，导致设计得到的天线在实际应用中产生的射频磁场与理论中的目标射频磁场存在较大的差异，进而造成随钻核磁共振测井仪无法准确地探测原状地层信息等。

为了解决上述问题，本实施例采用逆向设计方法对随钻核磁共振探头天线进行设计与配置，即根据目标射频磁场确定随钻核磁共振探头天线的天线参数，进而构建随钻核磁共振探头天线。通过确定与采集到的随钻核磁共振探头的静磁场对应的目标射频磁场，并根据目标射频磁场确定在电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数，根据天线参数构建随钻核磁共振探头天线，能够使得到的随钻核磁共振探头天线在实际应用中产生与理论中的目标射频磁场相似的最优射频磁场，从而可以最大化随钻核磁共振探头所激发的共振信号，使随钻核磁共振测井仪可以准确地探测原状地层信息。

图1为本发明实施例提供的一种应用场景示意图。如图1所示，随钻核磁共振探头天线配置设备采集随钻核磁共振测井仪上的随钻核磁共振探头的相关数据，并根据上述相关数据进行相关运算处理，控制安装在随钻核磁共振探头上的随钻核磁共振探头天线工作。

图2为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线配置方法的流程示意图。本发明实施例中方法的执行主体可以为随钻核磁共振探头天线配置设备。如图2所示，本实施例中的方法，可以包括：

步骤201、采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据所述静磁场确定所述静磁场对应的目标射频磁场。

本实施例中，随钻核磁共振探头的静磁场为该探头的永磁体产生的磁场，目标射频磁场为理论中，随钻核磁共振探头天线所要产生的理想射频磁场，该目标射频磁场理论上与探头的永磁体产生的静磁场匹配后产生的共振信号最大。随钻核磁共振探头的静磁场可以通过高斯计进行采集。

其中可选的，执行根据静磁场确定静磁场对应的目标射频磁场的步骤，具体可以为选择过随钻核磁共振测井仪中心轴的某一平面上的静磁场，根据核磁共振条件等，基于目标场法确定与该静磁场对应的目标射频磁场。

图3为本发明实施例提供的一种静磁场数据的示意图。如图3所示，横坐标为目标点距随钻核磁共振测井仪中心轴的径向距离，纵坐标为静磁场强度，表示静磁场在随钻核磁共振测井仪中心轴的径向上的强度分布。目标点为在过随钻核磁共振测井仪中心轴的某一平面上的静磁场中，沿随钻核磁共振测井仪中心轴辐射向外的某一射线上，依据不同距离离散选取的点。

具体的，根据核磁共振条件，基于目标场法，确定与上述静磁场数据对应的目标射频磁场数据，进而确定目标射频磁场。目标射频磁场可以表示为一个向量，该向量与静磁场对应，向量的维度即为目标射频磁场数据的个数。上述核磁共振条件包括：目标射频磁场频率为与其对应的静磁场强度对应的拉莫尔频率；目标射频磁场方向与静磁场方向正交。上述目标场法为一种解析算法，通过目标场法可以推导出磁场与线圈之间的关系。目标射频磁场数据与静磁场数据相对应，选取的静磁场数据的个数越多，即选取的目标点越多，则对应的目标射频磁场数据的个数越多，目标射频磁场的精确度越高，例如选取的静磁场数据的个数可以为600，如果要提高目标射频磁场的精确度，则需要增大选取的静磁场数据的个数。

步骤202、根据所述目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数。

本实施例中，以电感作为约束项参数进行说明，上述约束项参数与天线的线圈储能相关，即约束项参数为天线优化设计实际要考虑的参数，天线的线圈储能与线圈的电感、阻抗等成正相关关系，由此可知，约束项参数可以为电感、阻抗等。当电感值最小时，求取对应的天线参数，根据上述天线参数构建的随钻核磁共振探头天线可以产生与理论中的目标射频磁场相似的最优射频磁场。

进一步的，预设的天线模型结构为螺线管型结构，相应的，上述天线参数为可变参数，可以包括天线的线圈线宽，线圈间距，螺线管直径以及线圈匝数等。根据天线等效模型可以计算确定天线参数。

步骤203、根据所述天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使所述随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据所述最优射频磁场激发共振信号，并接收所述共振信号对应的反馈信号，基于所述反馈信号获取原状地层信息。

具体的，根据得到的天线参数配置的随钻核磁共振探头天线，能够产生最优射频磁场，该最优射频磁场能与随钻核磁共振探头产生的静磁场匹配激发共振信号。上述最优射频磁场为随钻核磁共振探头天线在实际应用中产生的与理论中的目标射频磁场相似的射频磁场。

本实施例提供的随钻核磁共振探头天线配置方法，通过采集随钻核磁共振探头的静磁场，并确定该静磁场对应的目标射频磁场，根据目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数，根据天线参数构建随钻核磁共振探头天线，能够使设计得到的随钻核磁共振探头天线在实际应用中产生与理论中的目标射频磁场相似的最优射频磁场，使随钻核磁共振测井仪可以准确地探测原状地层信息。

为更准确地在电感值最小时确定随钻核磁共振探头天线的天线参数，本发明实施例还将通过引入电感函数并对其进行偏导计算，确定最优正则化参数来确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数。

图4为本发明实施例提供的另一种随钻核磁共振探头天线配置方法的流程示意图。如图4所示，本实施例中的方法，可以包括：

步骤401、采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据所述静磁场确定所述静磁场对应的目标射频磁场。

本实施例中步骤401的具体实现过程和原理可以参见前述实施例，此处不再赘述。

步骤402、根据目标射频磁场构建电流密度关于电感的残差约束项，根据所述残差约束项建立电感函数。

具体的，基于目标场法，构建电流密度关于电感的残差约束项，即用电流密度表达电感，电感函数可以包括残差约束项与正则化项。残差约束项为根据目标场法推导出的磁场线性度偏差。

电感函数计算公式为：

式中，Mc为电流密度计算得到的射频磁场值，B_z为设定的目标射频磁场，Mc-B_z为残差，λ为正则化参数，W为与电流密度相关的正定矩阵，c为电流密度展开式的傅里叶系数。Φ的第一项为残差约束项，即

为残差约束项，第二项为正则化项，即

为正则化项。上述残差约束项采用l₂范数，正则化项采用Tikhonov正则化项。

步骤403、确定所述电感函数对电感的约束条件。

本实施例中，电感函数对电感的约束条件为在电感值最小时，确定随钻核磁共振探头天线的天线参数。

步骤404、根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数。

其中可选的，执行根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数的步骤，具体可包括：根据预设的初始正则化参数，判断电感函数的偏导值是否等于预设阈值；若是，则此时电感函数对应的正则化参数为最优正则化参数；若否，则更新所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值。

本实施例中，电感值最小时对应电感函数取极小值时，即可对电感函数进行偏导计算，在电感函数取极小值时确定电感函数的最优正则化参数。

具体的，更改正则化参数的值，当电感函数取极小值或接近极小值时，电感函数所对应的正则化参数即为最优正则化参数，即电感函数的偏导值为0或接近0时，电感函数所对应的正则化参数即为最优正则化参数。

初始正则化参数可以根据经验进行预设，以减少迭代的次数。电感函数随正则化参数变化的斜率公式，即电感函数对电流密度展开式的傅里叶系数c的偏导公式为：

进一步的，

的值即为电感函数的偏导值，将

的值与预设阈值进行比较，预设阈值可以为大于0且小于1的数值，例如，预设阈值可以为0.1。

若本次

的值等于预设阈值，则取此时电感函数对应的正则化参数为最优正则化参数。

若本次

的值小于预设阈值，则增大本次正则化参数，例如将本次正则化参数乘以某一大于1的倍数，该倍数可以为预设阈值除以本次

的值得到的数值，以进行下一次迭代，直至

的值等于预设阈值。

若本次

的值大于预设阈值，则减小本次正则化参数，例如将本次正则化参数乘以某一小于1的倍数，该倍数可以为预设阈值除以本次

的值得到的数值，以进行下一次迭代，直至

的值等于预设阈值。

步骤405、根据所述最优正则化参数对所述电感函数进行求解，确定电流密度。

具体的，将最优正则化参数带入电感函数中，对电感函数进行求解，确定电流密度展开式的傅里叶系数c，进而根据电流密度展开式的傅里叶系数c确定对应的电流密度j。

电流密度j的计算公式为：

其中，j_θ(θ′,z′)表示电流密度j在角向方向θ的分量，j_z(θ′,z′)表示电流密度j在轴向方向z的分量，m、n表示傅里叶级数项数，L表示线圈的高度，a表示电流密度j分布的圆柱面半径。

步骤406、根据所述电流密度对流函数进行求解，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数。

对电流密度j直接求解较为复杂，为简化计算流程，引入流函数，根据电流密度j对流函数进行求解，上述电流密度j为矢量，流函数为标量。

电流密度j与流函数Ψ(θ′,z′)的关系可表示为：

其中，e_r表示矢量势的方向，r′为原点到对应的电流密度位置的位置矢量。由公式(5)可得到电流密度j在角向方向θ的分量和轴向方向z的分量：

根据公式(3)-(7)，得到流函数Ψ(θ′,z′)公式：

对流函数Ψ(θ′,z′)进行求解得到流函数的傅里叶级数表达式，进而可以得到等值线路径，等值线路径即为天线的绕组形式。根据天线的绕组形式进一步得到天线等效模型，即天线等效电流环模型，进而根据上述天线等效电流环模型计算得到天线参数。

上述具体实现方式为本领域现有技术，本申请对此不进行具体限制。

步骤407、根据所述天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使所述随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据所述最优射频磁场激发共振信号，并接收所述共振信号对应的反馈信号，基于所述反馈信号获取原状地层信息。

本实施例中步骤407的具体实现过程和原理可以参见前述实施例，此处不再赘述。

图5为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线的天线等效模型的结构示意图。随钻核磁共振探头天线为螺线管型结构，如图5所示，为方便观察以及计算，将随钻核磁共振探头天线的螺线线圈形式等效为独立线圈形式。随钻核磁共振探头天线的天线参数为可变参数，可以包括线圈线宽，线圈间距，螺线管直径与线圈匝数等，根据天线等效模型可以计算得出天线参数，根据天线参数可以确定天线线圈在圆柱面上的分布位置，即确定各匝天线的绕线位置。

本实施例提供的随钻核磁共振探头天线配置方法，通过采集随钻核磁共振探头的静磁场，确定该静磁场对应的目标射频磁场，然后根据电流密度与电感的关系构造残差约束项，进而建立电感函数，确定电感函数对电感的约束条件，根据约束条件对电感函数进行偏导计算，并基于迭代法确定电感函数的最优正则化参数，然后根据最优正则化参数对电感函数进行求解，确定电流密度，并根据电流密度对流函数进行求解，确定随钻核磁共振探头天线的天线参数，根据该天线参数构建随钻核磁共振探头天线，能够通过逆向设计方法对随钻核磁共振探头天线进行设计，使设计得到的随钻核磁共振探头天线在实际应用中产生与理论中的目标射频磁场相似的最优射频磁场，提高随钻核磁共振探头的信噪比，进而使随钻核磁共振测井仪可以准确地探测原状地层信息。

图6为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线配置装置的结构示意图。如图6所示，本实施例提供的随钻核磁共振探头天线配置装置，可以包括：采集模块61、确定模块62以及执行模块63。

采集模块61，用于采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据所述静磁场确定所述静磁场对应的目标射频磁场；

确定模块62，用于根据所述目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数；

执行模块63，用于根据所述天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使所述随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据所述最优射频磁场激发共振信号，并接收所述共振信号对应的反馈信号，基于所述反馈信号获取原状地层信息。

在一种可选的实现方式中，所述确定模块62具体用于：

根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件；

利用所述约束条件对所述电感函数进行约束，确定所述电感函数的电感值最小时随钻核磁共振探头天线的天线参数。

在一种可选的实现方式中，所述确定模块62在根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件时，具体用于：

根据目标射频磁场构建电流密度关于电感的残差约束项，根据所述残差约束项建立电感函数；

确定所述电感函数对电感的约束条件。

在一种可选的实现方式中，所述确定模块62在利用所述约束条件对所述电感函数进行约束，确定所述电感函数的电感值最小时随钻核磁共振探头天线的天线参数时，具体用于：

根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数；

根据所述最优正则化参数与所述电感函数，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数。

在一种可选的实现方式中，所述确定模块62在根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数时，具体用于：

根据预设的初始正则化参数，判断电感函数的偏导值是否等于预设阈值；

若是，则此时电感函数对应的正则化参数为最优正则化参数；

若否，则更新所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值。

在一种可选的实现方式中，所述确定模块62在电感函数的偏导值不等于预设阈值，更新所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值时，具体用于：

若电感函数的偏导值小于预设阈值，则增大所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值；

若电感函数的偏导值大于预设阈值，则减小所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值。

在一种可选的实现方式中，所述确定模块62在根据所述最优正则化参数与所述电感函数，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数时，具体用于：

根据所述最优正则化参数对所述电感函数进行求解，确定电流密度；

根据所述电流密度对流函数进行求解，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数。

本实施例提供的随钻核磁共振探头天线配置装置，可以执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图7为本发明实施例提供的一种随钻核磁共振探头天线配置设备的结构示意图。如图7所示，本实施例提供的随钻核磁共振探头天线配置设备，包括：存储器71和至少一个处理器72；

所述存储器71存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器72执行所述存储器71存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上述任一实施例所述的随钻核磁共振探头天线配置方法。

其中，存储器71和处理器72可以通过总线73连接。

本实施例提供的随钻核磁共振探头天线配置设备的具体实现原理和效果可以参见图1-图5所示实施例对应的相关描述和效果，此处不做过多赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如上述任一实施例所述的方法。

其中，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，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，例如多个模块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，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种随钻核磁共振探头天线配置方法，其特征在于，所述随钻核磁共振探头天线配置方法应用于随钻核磁共振探头天线配置装置，所述配置装置用于控制安装在随钻核磁共振探头上的随钻核磁共振探头天线工作，以使所述随钻核磁共振探头根据所述随钻核磁共振探头天线产生的射频磁场激发共振信号；

所述方法包括：

采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据所述静磁场确定所述静磁场对应的目标射频磁场；

根据所述目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数，包括：

根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件；

所述根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件，包括：根据目标射频磁场构建电流密度关于电感的残差约束项，根据所述残差约束项建立电感函数；确定所述电感函数对电感的约束条件；

其中，电感函数计算公式为：

Mc为电流密度计算得到的射频磁场值，B_z为设定的目标射频磁场，Mc-B_z为残差，λ为正则化参数，W为与电流密度相关的正定矩阵，c为电流密度展开式的傅里叶系数，

为残差约束项，

为正则化项；

利用所述约束条件对所述电感函数进行约束，确定所述电感函数的电感值最小时随钻核磁共振探头天线的天线参数，包括：

根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数；其中，所述电感函数的偏导公式为：

的值即为电感函数的偏导值，M^T为磁化矢量的转置矩阵，W^T为与电流密度相关的正定矩阵的转置矩阵；

根据所述最优正则化参数与所述电感函数，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数；

根据所述天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使所述随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据所述最优射频磁场激发共振信号，并接收所述共振信号对应的反馈信号，基于所述反馈信号获取原状地层信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数，包括：

根据预设的初始正则化参数，判断电感函数的偏导值是否等于预设阈值；

若是，则此时电感函数对应的正则化参数为最优正则化参数；

若否，则更新所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若电感函数的偏导值不等于预设阈值，则更新所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值，包括：

若电感函数的偏导值小于预设阈值，则增大所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值；

若电感函数的偏导值大于预设阈值，则减小所述正则化参数，直至所述电感函数的偏导值等于预设阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最优正则化参数与所述电感函数，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数，包括：

根据所述最优正则化参数对所述电感函数进行求解，确定电流密度；

根据所述电流密度对流函数进行求解，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数。

5.一种随钻核磁共振探头天线配置装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集随钻核磁共振探头的静磁场，根据所述静磁场确定所述静磁场对应的目标射频磁场；

确定模块，用于根据所述目标射频磁场确定电感值最小时，随钻核磁共振探头天线的天线参数；

执行模块，用于根据所述天线参数构建随钻核磁共振探头天线，以使所述随钻核磁共振探头天线产生最优射频磁场，使随钻核磁共振探头能够根据所述最优射频磁场激发共振信号，并接收所述共振信号对应的反馈信号，基于所述反馈信号获取原状地层信息；

所述确定模块，具体用于根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件；所述根据目标射频磁场建立电感函数，并确定所述电感函数对电感的约束条件，包括：根据目标射频磁场构建电流密度关于电感的残差约束项，根据所述残差约束项建立电感函数；确定所述电感函数对电感的约束条件；

其中，电感函数计算公式为：

Mc为电流密度计算得到的射频磁场值，B_z为设定的目标射频磁场，Mc-B_z为残差，λ为正则化参数，W为与电流密度相关的正定矩阵，c为电流密度展开式的傅里叶系数，

为残差约束项，

为正则化项；

根据所述约束条件，对电感函数进行偏导计算，确定所述电感函数的最优正则化参数；其中，所述电感函数的偏导公式为：

的值即为电感函数的偏导值，M^T为磁化矢量的转置矩阵，W^T为与电流密度相关的正定矩阵的转置矩阵；

根据所述最优正则化参数与所述电感函数，确定所述随钻核磁共振探头天线的天线参数。

6.一种随钻核磁共振探头天线配置设备，其特征在于，包括：存储器和至少一个处理器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如权利要求1-4任一项所述的随钻核磁共振探头天线配置方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现如权利要求1-4任一项所述的方法。

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