CN114412456A - 一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法。该方法包括如下步骤：步骤1、通过单脉冲宽度扫描的方法确定仪器90度脉冲宽度；步骤2、根据所确定的90度脉冲宽度按照预定步长进行脉冲序列扫描确定精准180度脉冲宽度；步骤3、最终确定精细化核磁共振测井脉冲序列。本发明可以找到标准的90度脉冲宽度，同时可以更为准确的得到180度脉冲宽度。克服现有核磁共振测井仪器在刻度方法中存在的参数不够精准的问题。该方法通过单脉冲宽度扫描的方法确定仪器90度脉冲宽度。之后根据所确定的90度脉冲宽度按照特定步长进行脉冲序列扫描确定精准180度脉冲宽度，最终确定精细化核磁共振测井脉冲序列。完成仪器脉冲序列参数的刻度过程。
Description
技术领域
本发明涉及核磁共振测井技术领域，尤其涉及一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法。
背景技术
核磁共振测井仪是利用核磁共振原理测量油井周围的地层情况，从而探测地层中与油气特征相关的信息，其主要通过探头形成磁场并采集共振信号，进而根据共振信号对赋存在地层岩石孔隙中的流体进行分析，以直接测量储层流体中氢核的密度，并可将利用核磁共振信号获得的核磁数据直接转换为视含水孔隙度，还可以确定储层中不同流体的存在、含量及流体的相关特性。
核磁共振仪器是随着核磁共振方法的发展和不同的应用背景而发展的。核磁共振仪器的系统组成在功能上可以划分为传感器、电子线路和上位机软件。传感器由磁体和天线组成，磁体产生静磁场B0来极化样品中的质子；天线用来产生与静磁场方向垂直的交变电磁场B1(由于工作频率处于射频段范围内被称为射频磁场)，产生核磁共振现象并接收核磁共振信号。
仪器采用CPMG脉冲进行横向弛豫时间的测量。由于仪器天线用一定功率发射对应射频脉冲。使地层中氢原子核旋转所形成的磁化矢量分别班转到90度和180度。形成CPMG脉冲序列。同时由天线接收回波信号。核磁共振测井仪器发射功率。由于受到井眼耳瘤体的影响仪器的发射功率会随着变化。这些变化会导致发射CPMG脉冲时不能够对地层中氢原子和磁化矢量实现搬转90度和180度。导致仪器采集的回波信号信噪比不能达到复杂油气藏中流体识别的要求。目前核磁共振仪器一般采用单一CPMG序列刻度的办法。在确定发射功脉宽后直接给出90度和180度脉冲宽度。现有的核磁共振测井仪器在刻度方法中存在的参数不够精准的问题。
发明内容
为了克服现有核磁共振测井仪器在刻度方法中存在的参数不够精准的问题。本发明提供了一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法。该方法不仅可以找到标准的90度脉冲宽度，同时可以进一步优化180度脉冲宽度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，包括如下步骤：
步骤1、通过单脉冲宽度扫描的方法确定仪器90度脉冲宽度；
步骤2、根据所确定的90度脉冲宽度按照预定步长进行脉冲序列扫描确定精准180度脉冲宽度；
步骤3、最终确定精细化核磁共振测井脉冲序列。
进一步的，所述步骤1：通过单脉冲宽度扫描的方法确定仪器90度脉冲宽度，具体如下：
按照初始设定的90度脉冲宽度发射射频脉冲激发核磁共振信号，并测量信号回波幅度；同时按照一定的步长增加90度脉冲宽度并测量回波信号；测量过程中多组测量信号取平均值后得到相应的回波信号；按照不同90度脉宽和对应回波信号幅度拟合出测量刻度曲线；根据测量原理得到三种曲线形态。
进一步的，所述三种曲线形态，第一种是随着脉冲宽度变长而信号幅度逐渐增加；第二种是随脉冲宽度变长回波信号幅度逐渐减小；第三种是随着脉冲宽度增加回波信号幅度先增大后减小。
进一步的，在第一种和第二种回波曲线状态下，均取最大值所对应的90度脉冲宽度为中心增加减小脉冲宽度测量多种脉冲宽度所对应的回波信号幅度，直至得到第三种形态回波曲线；按照第三种回波曲线拟合的信号幅度最大值所对应的脉冲宽度即为90脉冲宽度。
进一步的，所述步骤2，根据所确定的90度脉冲宽度按照预定步长进行脉冲序列扫描确定精准180度脉冲宽度，具体为：
使用步骤1得到的90度脉冲宽度发射CPMG脉冲序列，测量回波信号幅度；第一组CPMG脉冲序列的180度脉冲宽度为90度脉冲宽度的1.2倍；之后每组CPMG脉冲序列的180度脉冲宽度按照相同的步长增加，直至最大脉冲宽度为90度脉冲宽度的2倍；同时每组参数的CPMG测量采用多次叠加求平均值的方法提高信噪比；通过拟合不同180度脉冲宽度的回波幅度曲线得到幅度最大值所对应的宽度，作为测量序列的180度脉冲宽度。
进一步的，所述步骤3，按照步骤1和步骤2得到的90度脉冲宽度和180度脉冲宽度，最终确定精细化核磁共振测井脉冲序列，完成仪器脉冲序列参数的刻度过程。
有益效果：
本发明专利的有益效果是，可以为核磁共振仪器提供一种精细化的脉冲序列刻度方法。该方法可以找到适用于仪器自身的准确的脉冲序列宽度，尤其是可以更为准确的得到180度脉冲宽度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本专利进一步说明。
图1是本发明的方法流程图；
图2是CPMG脉冲序列示意图；
图3是变脉宽信号幅度变化示意图；
图4是90度脉冲宽度拟合曲线第一种情况；
图5是90度脉冲宽度拟合曲线第二种情况；
图6是90度脉冲宽度拟合曲线第三种情况；
图7是180度脉冲宽度拟合曲线。
具体实施方式
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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
根据本发明的一个具体实施例，提出一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤1、按照初始设定的90度脉冲宽度发射射频脉冲激发核磁共振信号，并测量信号回波幅度。如图2所示，同时按照一定的步长增加90度脉冲宽度并测量回波信号。测量过程中多组测量信号取平均值后得到相应的回波信号。按照不同90度脉宽和对应回波信号幅度拟合出测量刻度曲线。根据测量原理可以得到三种曲线形态。
第一种是随着脉冲宽度变长而信号幅度逐渐增加；如图4所示；第二种是随脉冲宽度变长回波信号幅度逐渐减小，如图5所示；第三种是随着脉冲宽度增加回波信号幅度先增大后减小，如图6所示。
在第一种和第二种回波曲线状态下，均取最大值所对应的90度脉冲宽度为中心增加减小脉冲宽度测量多种脉冲宽度所对应的回波信号幅度，直至得到第三种形态回波曲线。按照第三种回波曲线拟合的信号幅度最大值所对应的脉冲宽度即为90脉冲宽度。根据本发明的实施例，此处所述的90度脉冲在其作用瞬间，质子相位相同，聚拢在同一平面上，形成最大横向磁化矢量。从90°脉冲后经历一段时间,质子散相，此时施加180°脉冲，即所有的质子来了一个180°翻转，一段时间所有质子发生重聚，此时形成了回波，90度和180度脉冲宽度越准确，得到的回波幅度越大。
步骤2、使用步骤1得到的90度脉冲宽度发射CPMG脉冲序列，如图2所示，测量回波信号幅度。图2所示CPMG脉冲序列为一系列幅度相同的发射脉冲，其中第一个为90度脉冲，之后均为180度脉冲。第一组CPMG脉冲序列的180度脉冲宽度为90度脉冲宽度的1.2倍。之后每组CPMG脉冲序列的180度脉冲宽度按照相同的步长，例如，第二次测量180度脉冲宽度为90度脉冲宽度的1.3倍。增加，直至最大脉冲宽度为90度脉冲宽度的2倍。如图7所示，同时每组参数的CPMG测量采用多次叠加求平均值的方法提高信噪比。通过拟合不同180度脉冲宽度的回波幅度曲线得到幅度最大值所对应的宽度，作为测量序列的180度脉冲宽度。
步骤三、按照步骤一和步骤二得到的90度脉冲宽度和180度脉冲宽度，最终确定精细化核磁共振测井脉冲序列。完成仪器脉冲序列参数的刻度过程。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (6)
1.一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、通过单脉冲宽度扫描的方法确定仪器90度脉冲宽度；
步骤2、根据所确定的90度脉冲宽度按照预定步长进行脉冲序列扫描确定精准180度脉冲宽度；
步骤3、最终确定精细化核磁共振测井脉冲序列。
2.根据权利要求1所述的一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，其特征在于，所述步骤1：通过单脉冲宽度扫描的方法确定仪器90度脉冲宽度，具体如下：
按照初始设定的90度脉冲宽度发射射频脉冲激发核磁共振信号，并测量信号回波幅度；同时按照一定的步长增加90度脉冲宽度并测量回波信号；测量过程中多组测量信号取平均值后得到相应的回波信号；按照不同90度脉宽和对应回波信号幅度拟合出测量刻度曲线；根据测量原理得到三种曲线形态。
3.根据权利要求2所述的一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，其特征在于，所述三种曲线形态，第一种是随着脉冲宽度变长而信号幅度逐渐增加；第二种是随脉冲宽度变长回波信号幅度逐渐减小；第三种是随着脉冲宽度增加回波信号幅度先增大后减小。
4.根据权利要求2所述的一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，其特征在于，在第一种和第二种回波曲线状态下，均取最大值所对应的90度脉冲宽度为中心增加减小脉冲宽度测量多种脉冲宽度所对应的回波信号幅度，直至得到第三种形态回波曲线；按照第三种回波曲线拟合的信号幅度最大值所对应的脉冲宽度即为90脉冲宽度。
5.根据权利要求1所述的一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，其特征在于，所述步骤2，根据所确定的90度脉冲宽度按照预定步长进行脉冲序列扫描确定精准180度脉冲宽度，具体为：
使用步骤1得到的90度脉冲宽度发射CPMG脉冲序列，测量回波信号幅度；第一组CPMG脉冲序列的180度脉冲宽度为90度脉冲宽度的1.2倍；之后每组CPMG脉冲序列的180度脉冲宽度按照相同的步长增加，直至最大脉冲宽度为90度脉冲宽度的2倍；同时每组参数的CPMG测量采用多次叠加求平均值的方法提高信噪比；通过拟合不同180度脉冲宽度的回波幅度曲线得到幅度最大值所对应的宽度，作为测量序列的180度脉冲宽度。
6.根据权利要求1所述的一种精细化核磁共振测井脉冲序列刻度方法，其特征在于，所述步骤3，按照步骤1和步骤2得到的90度脉冲宽度和180度脉冲宽度，最终确定精细化核磁共振测井脉冲序列，完成仪器脉冲序列参数的刻度过程。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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