CN112903567A - 孔径测量方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种孔径测量方法、装置、设备及存储介质，该方法通过获取待检测样品的T1‑T2脉冲序列和待检测样品的D‑T2脉冲序列；根据待检测样品的T1‑T2脉冲序列和待检测样品的D‑T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1‑T2信号及D‑T2信号；根据预设反演模型，对待检测样品的T1‑T2信号及D‑T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，其中，预设反演模型根据Bloch‑Torrey相关理论和实验样品的T1‑T2信号及D‑T2信号确定；根据孔径与弛豫率相关谱，确定待检测样品的孔径大小及弛豫率。
Description
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种孔径测量方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
岩石的孔隙是是石油储层结构的重要组成成分，储层的孔隙是影响岩石物理特性的关键因素之一，因此在石油勘探过程中需要准确获取岩石孔隙的孔径大小。
传统的测量岩石孔隙的孔径大小的方法，通常认为弛豫时间与孔径大小是呈线性关系的，通过测量弛豫信息及线性关系来获得孔隙尺度参数，通过此参数获取孔径大小。
然而，现有技术只能应用于快扩散状态的常规的多孔介质，无法应用于复杂多孔介质中孔隙的孔径测量。
发明内容
本申请提供一种孔径测量方法、装置、设备及存储介质，从而解决现有技术只能应用于快扩散状态的常规的多孔介质，无法应用于复杂多孔介质中孔隙的孔径测量的技术问题。
第一方面，本申请提供一种孔径测量方法，包括：
获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列；
根据所述待检测样品的T1-T2脉冲序列和所述待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号；
根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，其中，所述预设反演模型根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定；
根据所述孔径与弛豫率相关谱，确定所述待检测样品的孔径大小及弛豫率。
这里，本申请实施例首先获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列，根据待检测样品的T1-T2、D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，再根据由Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列得到的预设反演模型，对T1-T2信号及D-T2信号进行反演，可以得到准确的待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，从而根据孔径与弛豫率相关谱中孔径与弛豫率的关系确定待检测样品的孔径大小，准确得到了处于慢扩散状态的复杂多孔介质的孔径大小和弛豫率的关系，可以准确应用于复杂多孔介质中孔隙的孔径测量。
可选的，在所述根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径和弛豫率相关谱之前，还包括：
获取实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列；
根据所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号；
根据Bloch-Torrey相关理论和所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型。
这里，本申请实施例提供了一种建立预设反演模型的方法，通过对多个实验样品的不同扩散条件下的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列测量样品，得到实验样品的T1-T2信号及D-T2信号，根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型，便于对待检测样品进行准确的反演，从而可以得到待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，通过多个实验样品确定预设反演模型，进一步地提高了孔径测量的准确度。
可选的，所述根据所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号，根据Bloch-Torrey相关理论和所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型，包括：
分别设置多个孔径分布值和多个弛豫率分布值；
对每个孔径分布值和弛豫率分布值，在所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列中对数布点m个t1和n个t2，计算得到多个磁化强度衰减矩阵；
根据所述多个磁化强度衰减矩阵，建立预设反演模型。
这里，本申请实施例在根据实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列建立预设反演模型时，设置了多个的孔径分布值和弛豫率分布值，针对每个孔径分布值和弛豫率分布值，都进行对数布点，通过对数布点结果得到了多个磁化强度衰减矩阵，通过大量的实验数据，提高了实验结果的准确性，进一步地提高了孔径测量的准确性。
可选的，所述对每个孔径分布值和弛豫率分布值，在所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列中对数布点m个t1和n个t2，计算得到多个磁化强度衰减矩阵，还包括：
在T1和D的测量中采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式。
这里，本申请实施例在计算磁化强度衰减矩阵时，在T1和D的测量中应采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式，有效去除掉信号中的无用信号成分，保证了实验结果的准确性，进一步地提高了孔径测量的准确性。
可选的，所述根据所述待检测样品的T1-T2脉冲序列和所述待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，包括：
采用高均匀度的外加磁场，对所述待检测样品进行核磁共振实验，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号。
这里，本申请实施例在对待检测样品进行核磁共振实验时，采用高均匀度的外加磁场，可以将弛豫中的扩散效应降到最低，降低了扩散效应，减少了干扰，更加容易得到清晰的谱线，便于孔径测量的分析和计算，提高了孔径测量的准确性。
可选的，在所述根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱之前，还包括：
获取优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列；
根据所述优化样品的T1-T2脉冲序列和所述优化样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述优化样品的T1-T2信号及D-T2信号；
将所述优化样品的T1-T2信号和所述优化样品的D-T2信号与所述待检测样品的T1-T2信号和所述待检测样品的D-T2信号相除，得到优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号；
所述根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，包括：
根据预设反演模型，对所述优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱。
这里，本申请实施例在对信号进行反演时，首先获取优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列，通过优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到优化样品的T1-T2信号及D-T2信号，将优化样品的T1-T2信号和优化样品的D-T2信号与待检测样品的T1-T2信号和待检测样品的D-T2信号相除，得到优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号，这里的优化样品的T1-T2信号和优化样品的D-T2信号为流体信号本身，即将样品信号与流体信号相除，以便去掉样品本身所引发的弛豫效应，保证实验结果的准确性。
第二方面，本申请实施例提供一种孔径测量装置，包括：
第一获取模块，用于获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列；
第一处理模块，用于根据所述待检测样品的T1-T2脉冲序列和所述待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号；
第一确定模块，用于根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，其中，所述预设反演模型根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定；
第二确定模块，用于根据所述孔径与弛豫率相关谱，确定所述待检测样品的孔径大小及弛豫率。
可选的，在所述第一确定模块根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱之前，上述装置还包括：
第二获取模块，用于获取实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列；
建立模块，用于根据所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号；根据Bloch-Torrey相关理论、所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型。
可选的，所述建立模块具体用于：
分别设置多个孔径分布值和多个弛豫率分布值；
对每个孔径分布值和弛豫率分布值，在所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列中对数布点m个t1和n个t2，计算得到多个磁化强度衰减矩阵；
根据所述多个磁化强度衰减矩阵，建立预设反演模型。
可选的，所述建立模块还用于：
在T1和D的测量中采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式。
可选的，所述第一处理模块具体用于：
采用高均匀度的外加磁场，对所述待检测样品进行核磁共振实验，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号。
可选的，在所述第二确定模块根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱之前，上述装置还包括：
第三获取模块，用于获取优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列；
第三处理模块，用于根据所述优化样品的T1-T2脉冲序列和所述优化样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述优化样品的T1-T2信号及D-T2信号；
优化模块，用于将所述优化样品的T1-T2信号和所述优化样品的D-T2信号与所述待检测样品的T1-T2信号和所述待检测样品的D-T2信号相除，得到优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号；
所述第一确定模块具体用于：
根据预设反演模型，对所述优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱。
第三方面，本申请实施例提供一种孔径测量设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面或第一方面的可选方式所述的孔径测量方法。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面或第一方面的可选方式所述的孔径测量方法。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的孔径测量方法。
本申请实施例提供的孔径测量方法、装置、设备及存储介质，其中该方法首先获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列，根据待检测样品的T1-T2、D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，再根据由Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列得到的预设反演模型，对T1-T2信号及D-T2信号进行反演，可以得到准确的待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，从而根据孔径与弛豫率相关谱中孔径与弛豫率的关系确定待检测样品的孔径大小，准确得到了处于慢扩散状态的复杂多孔介质的孔径大小和弛豫率的关系，可以准确应用于复杂多孔介质中孔隙的孔径测量。
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为本申请实施例提供的一种孔径测量系统架构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种孔径测量方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种T1-T2信号的示意图；
图4为本申请实施例提供的一种D-T2信号的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种孔径测量装置的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种孔径测量设备的结构示意图。
通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”及“第四”等(如果存在)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，以便这里描述的本申请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。
岩石的孔隙是是石油储层结构的重要组成成分，储层的孔隙是影响岩石物理特性的关键因素之一，因此在石油勘探过程中需要准确获取岩石孔隙的孔径大小。低场核磁共振是一种非侵入性技术，石油工业领域常用来评估储集层岩心，表征内部孔隙信息。常规的多孔介质处于快扩散状态，表现为孔隙较小或表面弛豫较弱。可以通过测量弛豫信息来获得孔隙尺度参数，即表面积与体积比，进而得到孔径大小等其它信息。
传统的测量岩石孔隙的孔径大小的方法，通常认为弛豫时间与孔径大小是呈线性关系的，通过测量弛豫信息及线性关系来获得孔隙尺度参数，通过此参数获取孔径大小。然而，在复杂多孔介质中，如孔隙较大的部分碳酸盐岩或强表面弛豫条件，出现中扩散或慢扩散状态。在单一孔隙内的磁化强度衰减变为多指数，弛豫时间与孔径大小不再是简单的线性关系。因此复杂多孔介质中，可能无法通过测量弛豫时间直接得到孔隙的孔径信息。现有技术只能应用于快扩散状态的常规的多孔介质，无法应用于复杂多孔介质中孔隙的孔径测量。
为了解决上述问题，本申请实施例提供一种孔径测量方法、装置、设备及存储介质，首先获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列，根据待检测样品的T1-T2、D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，再根据由Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列得到的预设反演模型，对T1-T2信号及D-T2信号进行反演，可以得到准确的待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，从而根据孔径与弛豫率相关谱中孔径与弛豫率的关系确定待检测样品的孔径大小和弛豫率。
可选的，图1为本申请实施例提供的一种孔径测量系统架构示意图。在图1中，上述架构包括接收装置101、处理器102和显示装置103中至少一种。
可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对孔径测量系统架构的具体限定。在本申请另一些可行的实施方式中，上述架构可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。图1所示的部件可以以硬件，软件，或软件与硬件的组合实现。
在具体实现过程中，接收装置101可以是输入/输出接口，也可以是通信接口。
处理器102可以获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列，根据待检测样品的T1-T2、D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，再根据由Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列得到的预设反演模型，对T1-T2信号及D-T2信号进行反演，可以得到准确的待检测样品的孔径与弛豫率相关谱。
显示装置103可以用于对上述结果等进行显示。
显示装置还可以是触摸显示屏，用于在显示的上述内容的同时接收用户指令，以实现与用户的交互。
应理解，上述处理器可以通过处理器读取存储器中的指令并执行指令的方式实现，也可以通过芯片电路实现。
另外，本申请实施例描述的网络架构以及业务场景是为了更加清楚的说明本申请实施例的技术方案，并不构成对于本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着网络架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
下面结合具体的实施例对本申请的技术方案进行详细的说明：
图2为本申请实施例提供的一种孔径测量方法的流程示意图。本申请实施例的执行主体可以为图1中的处理器102，具体执行主体可以根据实际应用场景确定。如图2所示，该方法包括如下步骤：
S201：获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列。
可选的，这里的待检测样品可以是孔径分布较均匀，处于慢扩散或者中扩散状态下的岩石样品，例如复杂多孔介质的岩石样品，如孔隙较大的部分碳酸盐岩或岩石处于强表面弛豫条件，出现中扩散或慢扩散状态，此状态下的样品，在单一孔隙内的磁化强度衰减变为多指数，弛豫时间与孔径大小不再是简单的线性关系，因此需要通过该本申请实施例的方法确定实际的处于率与孔径大小的关系，从而测量样品的孔径大小。
其中，获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列可以通过脉冲序列采集设备获取，本申请实施例对此不做具体限制。
S202：根据待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号。
可选的，根据待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品可以说对待检测样品进行核磁共振实验，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号。
可选的，根据待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，包括：
采用高均匀度的外加磁场，对待检测样品进行核磁共振实验，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号。
这里，本申请实施例在对待检测样品进行核磁共振实验测量样品时，采用高均匀度的外加磁场，可以将弛豫中的扩散效应降到最低，降低了扩散效应，减少了干扰，更加容易得到清晰的谱线，便于孔径测量的分析和计算，提高了孔径测量的准确性。
可选的，在T1和D的测量中应采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式，并采用恰当的相位循环抑制信号偏置以及去掉无用信号成分。
这里，本申请实施例在T1和D的测量中采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式，有效去除掉信号中的无用信号成分，保证了实验结果的准确性，进一步地提高了孔径测量的准确性。
可选的，在对待检测样品进行测量样品时，即核磁共振实验时，尽量减小回波时间，以便将内部梯度场对实验的影响压制到最小，其中，回波个数应该使得信号刚刚衰减到噪音水平，更加容易得到清晰的谱线，便于孔径测量的分析和计算，进一步地提高了孔径测量的准确性。
示范性的，图3为本申请实施例提供的一种T1-T2信号的示意图，示范性的，本申请实施例在进行核磁共振实验获取图3中的信号时，采用射频(Carr-Purcell-Meiboom-Gill，CPMG)脉冲序列测量T2弛豫，其中，CPMG序列Y轴方向为180°脉冲，这样产生一系列的自旋回波，用CPMG产生的回波误差小且无累积，在波谱分析中常用于测量T2值，也可用于快速成像。如图3所示，核磁共振实验时需要发射机(transport，TX)、接收机(receive，RX)，T1-T2脉冲序列由标准二维弛豫序列结合固体回波组成，t1的长度如下图所示，t2为第二段CPMG脉冲序列采集序列的回波时间，tE为回波时间，指射频脉冲与相应的回波之间的时间间隔。
示范性的，图4为本申请实施例提供的一种D-T2信号的示意图，核磁共振实验时需要发射机(transport，TX)、接收机(receive，RX)，Gz为梯度场的序列，D-T2信号的时间轴分为两个窗口，t1的长度如下图所示，tE为回波时间，在第一个窗口内采集自旋回波信号,为D-T2反演谱中短弛豫组分的有效显示创造条件；第二个窗口使用仪器最短回波间隔采集CPMG脉冲序列回波串,采集待检测样品的横向弛豫信息,同时将第一个窗口中的扩散衰减记录到第二个窗口采集的回波幅度中,实现了D-T2核磁共振数据采集。
T1-T2、D-T2信号强度的公式如下：
其中，M(t1，t2)为信号强度。
S203：根据预设反演模型，对待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱。
其中，预设反演模型根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定。
可选的，待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号以孔径与弛豫率的分布矩阵的形式进行后续的计算和反演，可选的，以时间空间分数阶Bloch-Torrey方程在平板孔隙中求解得到的多模态磁化强度衰减为基础，建立多模态反演模型，此多模态反演模型即确定孔径与弛豫率的分布矩阵，建立孔径与弛豫率的分布矩阵的公式如下：
其中，φ*为本征函数φ的复共轭复数，<|>为狄拉克符号，|1>表示整个系统的均匀磁化状态等于1。
可选的，t1按对数布点来进行设置。
根据上述T1-T2、D-T2信号强度的公式将待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列带入上式，可得到孔径与弛豫率的分布矩阵。
可选的，为了去掉待检测样品流体本体所引发的弛豫效应，可以将待检测样品信号与优化样品信号相除，可选的，优化样品可以为流体本体，具体实现方式如下：
获取优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列；根据优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到优化样品的T1-T2信号及D-T2信号；将优化样品的T1-T2信号和优化样品的D-T2信号与待检测样品的T1-T2信号和待检测样品的D-T2信号相除，得到优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号。
根据预设反演模型，对待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，包括：
根据预设反演模型，对优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱。可选的，可以采用非负最小二乘法反演得到孔径-弛豫率相关谱。
示范性的，若预设反演模型为下式：
通过上述将待检测样品信号与优化样品信号相除之后，测量得到的数据通过上述方法转换为一维列矩阵b，由此建立最小二乘拟合问题，求解得到孔径和表面驰豫率的分布矩阵d，其公式如下：
这里，本申请实施例在对信号进行反演时，首先获取优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列，通过优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到优化样品的T1-T2信号及D-T2信号，将优化样品的T1-T2信号和优化样品的D-T2信号与待检测样品的T1-T2信号和待检测样品的D-T2信号相除，得到优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号，这里的优化样品的T1-T2信号和优化样品的D-T2信号为流体信号本身，即将样品信号与流体信号相除，以便去掉样品本身所引发的弛豫效应，保证实验结果的准确性。
S204：根据孔径与弛豫率相关谱，确定待检测样品的孔径大小及弛豫率。
可选的，可以直接从孔径与弛豫率相关谱中提取样品的孔径大小及孔的弛豫率信息。
可选的，检测待检测样品的弛豫率；根据待检测样品的弛豫率和孔径与弛豫率相关谱，计算待检测样品的孔径大小。
其中，本申请实施例在确定了孔径与弛豫率相关谱之后，可以根据相关谱确定孔径与弛豫率的关系，那么可以通过实验等方式检测待检测样品的弛豫率，根据弛豫率以及孔径与弛豫率的关系，可以准确得到孔径大小。
本申请实施例首先获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列，根据待检测样品的T1-T2、D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，再根据由Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列得到的预设反演模型，对T1-T2信号及D-T2信号进行反演，可以得到准确的待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，从而根据孔径与弛豫率相关谱中孔径与弛豫率的关系确定待检测样品的孔径大小，准确得到了处于慢扩散状态的复杂多孔介质的孔径大小和弛豫率的关系，可以准确应用于复杂多孔介质中孔隙的孔径测量。
在一种可能的实现方式中，在上述步骤S203根据预设反演模型，对待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱之前，还包括建立预设反演模型的步骤，其中预设反演模型的具体实现方式如下：
获取实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列；根据实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到实验样品的T1-T2信号及D-T2信号；根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型。
可选的，根据实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到实验样品的T1-T2信号及D-T2信号，根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型，包括：
分别设置多个孔径分布值和多个弛豫率分布值；对每个孔径分布值和弛豫率分布值，在实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列中对数布点m个t1和n个t2，计算得到多个磁化强度衰减矩阵；根据多个磁化强度衰减矩阵，建立预设反演模型。
可选的，计算得到多个磁化强度衰减矩阵的方式可如上述方法中介绍的以Bloch-Torrey方程在平板孔隙中求解得到的多模态磁化强度衰减为基础，建立多模态反演模型，此多模态反演模型即确定孔径与弛豫率的分布矩阵的方法。
这里，本申请实施例在根据实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列建立预设反演模型时，设置了多个的孔径分布值和弛豫率分布值，针对每个孔径分布值和弛豫率分布值，都进行对数布点，通过对数布点结果得到了多个磁化强度衰减矩阵，通过大量的实验数据，提高了实验结果的准确性，进一步地提高了孔径测量的准确性。
可选的，设定一个孔径和驰豫率的初始值，分别对数布点m个t1和n个t2，计算得到的磁化强度衰减为一个二维矩阵，以每一行为单位将该矩阵拼接为一维列矩阵，如下所示：
分别改变孔径和弛豫率的大小，以对数布点q个值，计算不同扩散状态下的磁化强度衰减信号，每一个列向量数据复合为二维的反演系数矩阵A，反演系数矩阵A如下所示：
反演系数矩阵A即为本申请实施例中的预设反演矩阵。
可选的，在实验样品的T1和D的测量中应采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式，并采用恰当的相位循环抑制信号偏置以及去掉无用信号成分。
这里，本申请实施例在计算磁化强度衰减矩阵时，在T1和D的测量中应采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式，有效去除掉信号中的无用信号成分，保证了实验结果的准确性，进一步地提高了孔径测量的准确性。
可选的，基于平板孔隙模型及边界条件，通过扩散模态理论建立预设反演模型。
可选的，在建立预设反演模型时，取其一阶、二阶和三阶模态，以确保对于慢扩散条件下的高精度反演，提高孔径测量的精度。
这里，本申请实施例提供了一种建立预设反演模型的方法，通过对实验样品进行核磁共振实验，得到多个实验样品的不同扩散条件下的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列，通过对多个实验样品的T1-T2脉冲序列和D-T2脉冲序列进行矩阵变换等操作可以得到符合反演要求的预设反演模型，便于对待检测样品进行准确的反演，从而可以得到待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，通过多个实验样品确定预设反演模型，进一步地提高了孔径测量的准确度。
可选的，对孔径与弛豫率的分布矩阵进行反演包括：通过非负最小二乘法反演得到孔径-表面弛豫率相关谱，从而得到精确的反演结果，提高了测试准确度。
图5为本申请实施例提供的一种孔径测量装置的结构示意图，如图5所示，本申请实施例的装置包括：第一获取模块501、第一处理模块502、第一确定模块503和第二确定模块504。这里的孔径测量装置可以是上述处理器102本身，或者是实现处理器102的功能的芯片或者集成电路。这里需要说明的是，第一获取模块501、第一处理模块502、第一确定模块503和第二确定模块504的划分只是一种逻辑功能的划分，物理上两者可以是集成的，也可以是独立的。
其中，第一获取模块501，用于获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列；
第一处理模块502，用于根据待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号；
第一确定模块503，用于根据预设反演模型，对待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，其中，预设反演模型根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定；
第二确定模块504，用于根据孔径与弛豫率相关谱，确定待检测样品的孔径大小及弛豫率。
可选的，在第一确定模块503根据预设反演模型，对待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱之前，上述装置还包括：
第二获取模块，用于获取实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列；
建立模块，用于根据实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到实验样品的T1-T2信号及D-T2信号；根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型。
可选的，建立模块具体用于：
分别设置多个孔径分布值和多个弛豫率分布值；
对每个孔径分布值和弛豫率分布值，在实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列中对数布点m个t1和n个t2，计算得到多个磁化强度衰减矩阵；
根据多个磁化强度衰减矩阵，建立预设反演模型。
可选的，建立模块还用于：
在T1和D的测量中采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式。
可选的，第一处理模块502具体用于：
采用高均匀度的外加磁场，对待检测样品进行核磁共振实验，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号。
可选的，在第二确定模块504根据预设反演模型，对待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱之前，上述装置还包括：
第三获取模块，用于获取优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列；
第三处理模块，用于根据优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到优化样品的T1-T2信号及D-T2信号；
优化模块，用于将优化样品的T1-T2信号和优化样品的D-T2信号与待检测样品的T1-T2信号和待检测样品的D-T2信号相除，得到优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号；
第一确定模块503具体用于：
根据预设反演模型，对优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号进行反演，确定待检测样品的孔径与弛豫率相关谱。
图6为本申请实施例提供的一种孔径测量设备的结构示意图。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不限制本文中描述的和/或者要求的本申请的实现。
如图6所示，该孔径测量设备包括：处理器601和存储器602，各个部件利用不同的总线互相连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器601可以对在孔径测量设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示的图形信息的指令。在其它实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。图6中以一个处理器601为例。
存储器602作为一种非瞬时计算机可读存储介质，可用于存储非瞬时软件程序、非瞬时计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的孔径测量设备的方法对应的程序指令/模块(例如，附图5所示的第一获取模块501、第一处理模块502、第一确定模块503和第二确定模块504)。处理器601通过运行存储在存储器602中的非瞬时软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的孔径测量设备的方法。
孔径测量设备还可以包括：输入装置603和输出装置604。处理器601、存储器602、输入装置603和输出装置604可以通过总线或者其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
输入装置603可接收输入的数字或字符信息，以及产生与孔径测量设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等输入装置。输出装置604可以是孔径测量设备的显示设备等输出设备。该显示设备可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
本申请实施例的孔径测量设备，可以用于执行本申请上述各方法实施例中的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现上述任一的孔径测量方法。
本发明实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的孔径测量方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，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，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。
另外，在本申请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。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (10)
1.一种孔径测量方法，其特征在于，包括：
获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列；
根据所述待检测样品的T1-T2脉冲序列和所述待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号；
根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，其中，所述预设反演模型根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定；
根据所述孔径与弛豫率相关谱，确定所述待检测样品的孔径大小及弛豫率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径和弛豫率相关谱之前，还包括：
获取实验样品的T1-T2脉冲序列和实验样品的D-T2脉冲序列；
根据所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号；根据Bloch-Torrey相关理论和所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号，根据Bloch-Torrey相关理论和所述实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定预设反演模型，包括：
分别设置多个孔径分布值和多个弛豫率分布值；
对每个孔径分布值和弛豫率分布值，在所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列中对数布点m个t1和n个t2，计算得到多个磁化强度衰减矩阵；
根据所述多个磁化强度衰减矩阵，建立预设反演模型。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对每个孔径分布值和弛豫率分布值，在所述实验样品的T1-T2脉冲序列和所述实验样品的D-T2脉冲序列中对数布点m个t1和n个t2，计算得到多个磁化强度衰减矩阵，还包括：
在T1和D的测量中采取对数非线性布点方式，T2测量中采取线性布点方式。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述待检测样品的T1-T2脉冲序列和所述待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号，包括：
采用高均匀度的外加磁场，对所述待检测样品进行核磁共振实验，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱之前，还包括：
获取优化样品的T1-T2脉冲序列和优化样品的D-T2脉冲序列；
根据所述优化样品的T1-T2脉冲序列和所述优化样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到所述优化样品的T1-T2信号及D-T2信号；
将所述优化样品的T1-T2信号和所述优化样品的D-T2信号与所述待检测样品的T1-T2信号和所述待检测样品的D-T2信号相除，得到优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号；
所述根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，包括：
根据预设反演模型，对所述优化后的待检测样品的T1-T2信号和D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱。
7.一种孔径测量装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取待检测样品的T1-T2脉冲序列和待检测样品的D-T2脉冲序列；
第一处理模块，用于根据所述待检测样品的T1-T2脉冲序列和所述待检测样品的D-T2脉冲序列测量样品，得到待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号；
第一确定模块，用于根据预设反演模型，对所述待检测样品的T1-T2信号及D-T2信号进行反演，确定所述待检测样品的孔径与弛豫率相关谱，其中，所述预设反演模型根据Bloch-Torrey相关理论和实验样品的T1-T2信号及D-T2信号确定；
第二确定模块，用于根据所述孔径与弛豫率相关谱，确定所述待检测样品的孔径大小及弛豫率。
8.一种孔径测量设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至6任一项所述的方法。
9.一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，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至6任一项所述的孔径测量方法。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的孔径测量方法。
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