[發(fā)明專利]核磁共振分析儀和核磁共振測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110357940.2
• 申請日: 2011-11-11
• 公開（公告）號: CN102519999A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖立志;劉化冰;于慧俊;郭葆鑫;胡海濤;李新;鄧峰;安天琳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11205
• 代理人: 黃健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油井探測技術(shù)，特別涉及一種核磁共振分析儀和核磁共振測量方法。

背景技術(shù)

核磁共振分析儀是利用核磁共振原理對被測樣品進行核磁共振實驗，通過對實驗數(shù)據(jù)的解析實現(xiàn)對樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)和宏觀性質(zhì)的探測。

現(xiàn)有的核磁共振分析儀主要包括磁體、射頻電路、天線和回波解析裝置等。磁體用于產(chǎn)生核磁共振所需的靜磁場，射頻電路用于產(chǎn)生射頻脈沖，射頻天線用于產(chǎn)生與靜磁場相互作用的射頻場，并接收核磁共振的回波，可進一步的通過射頻電路將該回波傳送給回波解析裝置，通過回波解析裝置對該回波進行解析后得到有關(guān)該樣品中物質(zhì)的信息，例如，樣品中流體的類型、孔隙介質(zhì)的孔隙信息(如孔隙度、孔隙尺寸等)。

現(xiàn)有核磁共振分析儀的天線通常采用螺線管制作，磁體產(chǎn)生的磁場通常是非均勻的，區(qū)域之間會有逐漸的變化，將天線置于磁體產(chǎn)生的最為均勻部分的磁場中，進而，利用天線發(fā)射射頻脈沖并接收核磁共振的回波信號，但是，將天線置于均勻靜磁場中只能對被測樣品的核磁共振弛豫特性進行測量，而被測樣品的擴散特征的測量需要在梯度磁場下測量，因此，除了脈沖梯度外，單純的靠簡單的線圈的核磁共振分析儀無法同時測量被測樣品的弛豫特性和擴散特性，而擴散特性也是反映被測樣品中流體類型的重要參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種核磁共振分析儀和核磁共振測量方法，以增強核磁共振分析儀的測量功能。

本發(fā)明提供的核磁共振分析儀，包括射頻電路和磁體，還包括：

玻璃管，所述玻璃管內(nèi)用于放置待測樣品，所述玻璃管相對于所述磁體固定設(shè)置，且置于所述磁體產(chǎn)生的磁場中；

第一線圈和第二線圈，所述第一線圈和第二線圈分別纏繞于所述玻璃管的外表面并分別與所述射頻電路相連，且所述第一線圈置于所述磁體產(chǎn)生的均勻磁場處，所述第二線圈置于所述磁體產(chǎn)生的梯度磁場處。

本發(fā)明還提供了三種核磁共振測量方法，該測量方法均采用本發(fā)明提供的核磁共振分析儀。

第一種測量方法具體包括：

步驟1、將待測樣品放置于所述玻璃管內(nèi)并置于第一線圈所在的位置；

步驟2、在所述磁體形成的均勻靜磁場處對待測樣品中的自旋原子核進行磁化使所形成的宏觀磁化強度矢量與外加靜磁場方向相同；

步驟3、向所述第一線圈施加第一射頻脈沖將所述宏觀磁化強度矢量扳轉(zhuǎn)90°；

步驟4、在所述第一射頻脈沖停止第一設(shè)定時間后，向所述第一線圈施加一自旋回波脈沖序列以采集產(chǎn)生的回波串；

步驟5、改變所述第一設(shè)定時間，重復(fù)所述步驟3和4以分別采集數(shù)個不同第一設(shè)定時間下產(chǎn)生的回波串；

步驟6、根據(jù)采集到的所述各回波串進行核磁共振分析。

第二種測量方法具體包括：

步驟10、將待測樣品放置于所述玻璃管內(nèi)并置于第二線圈所在的位置；

步驟20、在所述磁體形成的梯度靜磁場處對待測樣品中的自旋原子核進行磁化使所形成宏觀磁化強度矢量與外加靜磁場方向相同；

步驟30、向所述第二線圈施加第一射頻脈沖將所述宏觀磁化強度矢量扳轉(zhuǎn)90°；

步驟40、在所述第一射頻脈沖停止第二設(shè)定時間后，向所述第二線圈施加一個90°脈沖和一個180°脈沖以采集產(chǎn)生的第一個回波，所述90°脈沖和180°脈沖之間的時間間隔為第三設(shè)定時間；

步驟50、在不同的第二設(shè)定時間下，改變所述第三設(shè)定時間，重復(fù)所述步驟30和步驟40以分別采集對應(yīng)各第二設(shè)定時間和各第三設(shè)定時間產(chǎn)生的第一個回波；

步驟60、根據(jù)采集到的所述各回波進行核磁共振分析。

第三種測量方法具體包括：

步驟100、將待測樣品放置于所述玻璃管內(nèi)并置于所述第二線圈所在的位置；

步驟200、在所述磁體形成的梯度靜磁場處對待測樣品中的自旋原子核進行磁化使所形成的宏觀磁化強度矢量與外加靜磁場方向相同；

步驟300、向所述第二線圈施加第一射頻脈沖將所述宏觀磁化強度矢量扳轉(zhuǎn)90°；

步驟400、與所述第三射頻脈沖序列的最后一個脈沖相隔第四設(shè)定時間后，向所述第二線圈施加一個90°脈沖、一個180°脈沖和一180°脈沖序列以分別采集產(chǎn)生的第一個回波和第一個回波后面的回波串，所述90°脈沖和180°脈沖之間的時間間隔為第五設(shè)定時間，所述180°脈沖序列中每個脈沖之間的間隔為第六設(shè)定時間，所述180°脈沖與所述180°脈沖序列的第一個脈沖之間的時間間隔為第五設(shè)定時間與二分之一第六設(shè)定時間之和；