[發明專利]一種獲取巖石孔隙尺寸和孔隙表面弛豫率的核磁共振方法

有效

• 申請號: 201710968633.5
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107748126B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 劉化冰;宗芳榮;汪正垛;陳偉梁;楊光;孫哲
• 申請（專利權）人: 北京青檬艾柯科技有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N24/08
• 代理公司: 北京潤川律師事務所 11643
• 代理人: 張超;王曉媛

1.一種獲取巖石孔隙尺寸和孔隙表面弛豫率的核磁共振方法，其特征在于，所述方法包括，數據采集、數據提取、數據處理和數據解釋；其中，

所述數據采集步驟，具體包括，

步驟1.1、將巖石樣品放置在含有磁鐵的核磁共振設備中，由于巖石固體骨架和內部飽含流體的磁化系數差異，會在巖石樣品的孔隙空間內產生一個背景磁場B_in，所述背景磁場表現在GRD1通道中為一個幅度為G_in的背景梯度場；

步驟1.2、在TRS通道中向所述巖石樣品施加90°射頻脈沖將宏觀磁化強度矢量M₀扳轉90°；

步驟1.3、等待時間t_e后，在TRS通道中向所述巖石樣品施加第二個90°脈沖，將恢復一定量的磁化強度矢量再次扳轉90°；

步驟1.4、等待t_diff時間，所述流體分子在所述孔隙空間內發生熱力學擴散和/或在孔隙表面發生碰撞；

步驟1.5、之后在TRS通道中向所述巖石樣品施加第三個90°射頻脈沖，將所述流體分子擴散后演化的磁化強度矢量再次扳轉90°至橫向磁化矢量平面上；

步驟1.6、繼續等待時間t_e后，在TRS通道中系統向所述巖石樣品施加第四個90°脈沖，將恢復一定量的磁化強度矢量再次扳轉90°至縱向磁化矢量方向上；

步驟1.7、隨后在TRS通道施加小角度α射頻脈沖，將被測樣品縱向方向上的磁化強度矢量M₀扳轉α度，隨后在ACQ通道采集自由衰減信號；

步驟1.8、在GRD2通道上施加一個梯度脈沖，所述梯度脈沖用于加速消除殘留于橫向磁化矢量平面上的磁化強度矢量，從所述步驟1.7中在TRS通道上施加小角度α射頻脈沖始至在GRD2通道上施加梯度脈沖止，整個時序片段持續時間為t_a；

步驟1.9、重復所述時序片段N次，共采集得到自由衰減信號N個；

步驟1.10、按照對數布點規律，系統性的延長步驟1.4中的等待時間t_diff L次并重復步驟1.9，共采集得到L*N個自由衰減信號，得到自由衰減串信號E(t_diff,Nt_a)。

2.根據權利要求1所述的一種獲取巖石孔隙尺寸和孔隙表面弛豫率的核磁共振方法，其特征在于，所述數據提取步驟，具體包括，

步驟2.1、繪制所述自由衰減串信號E(t_diff,Nt_a)的首行一維數據和首列一維數據；

步驟2.2、在對數坐標軸下，將所述首行一維數據和所述首列一維數據的收斂值進行做差運算，得到比例因子I_0,0；

步驟2.3、將所述首行一維數據進行拉普拉斯逆變換得到特征值分布函數，通過上述分布函數對首列一維數據進行重構得到新的向量，利用所述比例因子I_0,0，將所述新的向量乘以所述比例因子I_0,0后與所述首列一維數據進行做差，得到新的首列一維數據；

步驟2.4、重復上述步驟2.3，將每行一維數據經處理后乘以比例因子I_0,0與每列一維數據進行做差，得到的各列一維數據組合構成新的矩陣，所述新的矩陣即為最低本征模態與一階高模態的耦合信號M(t_diff,Nt_a)。