[發明專利]核磁共振測量原油含氫指數的方法

有效

• 申請號: 201811074964.5
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN108918574B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張善文;張堯;張然翔
• 申請（專利權）人: 張善文
• 主分類號: G01N24/08
• 分類號: G01N24/08
• 代理公司: 北京酷愛智慧知識產權代理有限公司 11514
• 代理人: 安娜

1.一種核磁共振測量原油含氫指數的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：純水樣品信號的測量和擬合

采用單e指數的函數方程進行擬合，擬合方程為：

M(t)＝A×(B-exp(-C×t))

其中，M(t)表示t時刻的磁化矢量；純水樣品的飽和磁化矢量為I₀′＝A×B，純水樣品的縱向弛豫時間為T₁＝1/C；

S2：原油樣品信號的測量和擬合

采用雙e指數的函數方程進行擬合，擬合方程為：

M(t)＝A+B×exp(-C×t)+D×exp(-E×t)

其中，原油樣品的飽和磁化矢量為I₀″＝A，樣品中兩個成分的縱向弛豫時間分別為T_{1_1}＝1/C和T_{1_2}＝1/E，且第一種成分所占的信號比例為SR₁＝B/(B+D)，第二種成分所占的信號比例為SR₂＝D/(B+D)；

S3：計算原油樣品的相對體積和含氫指數

建立如下方程組：

解所述方程組，得到原油樣品的含氫指數；其中，原油樣品中，水的含氫指數為HI_w，水的相對體積為V_w，水所占的信號比例為SR_w；原油成分的含氫指數為HI_o，原油成分的相對體積為V_o，原油成分所占的信號比例為SR_o；

所述S1和所述S2中，采用核磁共振儀測量純水樣品和原油樣品的信號值；

核磁共振測定過程中，采用反轉脈沖序列，具體包括如下步驟：

步驟一：首先，施加一個180°反轉脈沖，以將Z軸正方向的磁化矢量反轉到Z軸負方向上，之后經過TW的等待時間；其次，施加一個90°脈沖，以將Z軸上的磁化矢量翻轉到XY平面上；然后，施加一個180°的回聚脈沖，自旋回波的中心位于180°脈沖之后的TE/2時間；

步驟二：所述自旋回波再往后經過TR的恢復時間，施加下一個脈沖序列的180°反轉脈沖，重復所述步驟一的脈沖序列；

所述步驟一中：

所述180°反轉脈沖和所述90°脈沖的脈沖間隔為TW；所述90°脈沖和所述180°回聚脈沖的脈沖間隔為TE/2；

所述S3中：

解所述方程組時，設純水的含氫指數為1，相對體積為1。

2.根據權利要求1所述的核磁共振測量原油含氫指數的方法，其特征在于：

所述S2中：

當所述原油樣品中的水為礦化水時，礦化水的含氫指數采用如下公式校正：

HI_w＝1-0.0003×SAL

其中，SAL為鹽水的礦化度，g/L。

3.根據權利要求1所述的核磁共振測量原油含氫指數的方法，其特征在于：

所述步驟二中：

所述恢復時間大于樣品中最長縱向弛豫時間的三倍，所述脈沖序列中的最短TW時間小于樣品中最短縱向弛豫時間的十分之一。

4.根據權利要求1所述的核磁共振測量原油含氫指數的方法，其特征在于：所述重復所述步驟一的脈沖序列時，改變脈沖序列中TW的時間，并保持其它時間不變，測量得到一系列TW時間所對應的回波信號幅值。