[发明专利]一种核磁共振测井弛豫反演方法

说明书

本发明公开了一种核磁共振测井弛豫反演方法，包括以下步骤:S1，利用高斯概率分布建立大孔占优双峰模型，设置核磁共振(NMR)采集回波串参数，正演得到衰减的回波串；S2，采用吉洪诺夫(Tikhonov)正则化方法，结合广义交叉校验(GCV)准则，利用最小二乘拟合使得病态方程求解最小化；S3，设置核磁共振回波间隔、横向弛豫时间(T2)谱布点方式，加入不同白噪声，采用基于GCV的Tikhonov方法对回波串进行反演得到T2谱，解决了核磁共振测井采集回波串后反演T2谱的问题，相对传统奇异值分解法或模平滑方法难以选取最佳折衷参数的方法，本方法采取自动选取最优化参数，即使在信噪比100、30、20甚至低至10的情况下，反演的T2谱也能与模型吻合，提高了精度。

技术领域

本发明涉及地球物理测井技术领域，具体涉及一种核磁共振测井弛豫反演方法。

背景技术

核磁共振测井作为测井的一种特殊手段，与电阻率、放射性、声波测井一样也是对地层岩石的一种物理测量，它所采集到的衰减回波串是岩石孔隙中流体弛豫信号的反应。地质油藏需要的孔隙流体属性以及物性属性等都是从采集的回波串中得来的。岩石的核磁共振信息能提供许多流体、物性、岩性信息，获得储层信息的其中一个难点是对岩石回波信号进行反演，反演手段归属的方程是病态方程，也就是说在反拉普拉斯变换中，输入端的细小变化如核磁共振测井采集中的噪音等对反演结果会有很大的影响。所以，必须采用未知解的某种先验信息如数据的非负限制、光滑性、信噪比等来约束，以最佳形式得到岩石中的信息。

在核磁共振反演T2谱领域，国内有很多外学者提出了不同的反演手段，Prammer提出了基于奇异值分解的反演方法，Butler等提出了基于非负约束的模平滑方法，Boqin等提出了基于蒙特卡罗的反演方法。翁爱华提出了高分辨率反演方法，王才志，姜瑞忠等发展了奇异值分解方法，王忠东等提出了基于整体迭代修正的反演方法，谭茂金等提出了基于遗传算法的反演方法。以上反演方法均受到一些方面的制约如最佳平滑因子选择、如何自动选择最佳折衷参数、算法收敛性和速度以及对解估计的评价，并且最难的一点也是大部分算法欠缺的一点就是算法会受低信噪比的严重影响。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种核磁共振测井弛豫反演方法，采用吉洪诺夫正则化方法，并且通过引入广义交叉校验准则对解进行评价，在原问题解得基础上加入平滑因子，从而阻尼矩阵高频分量中的噪声，并力求在其中找出一个最佳折衷解。

为解决上述发明的目的，本发明提供技术方案如下：

一种核磁共振测井弛豫反演方法，包括如下步骤：

S1，利用高斯概率分布建立大孔占优双峰模型，设置核磁共振(NMR)T2谱模型及模拟采集回波串参数，正演得到衰减的回波串；

S2，采用吉洪诺夫(Tikhonov)正则化方法，结合广义交叉校验(GCV)准则，利用最小二乘拟合使得病态方程求解最小化；

S3，设置核磁共振回波间隔、横向弛豫时间(T2)谱布点方式，加入不同白噪声，采用基于GCV的Tikhonov方法对回波串进行反演得到T2谱。

进一步地，所述步骤S1中，设置核磁共振T2谱模型及模拟采集回波串参数，具体步骤如下：

通过高斯概率分布建立双孔模型，设置预先要采集的回波串个数，简化的回波串采集模式为：

式中，M(t_i)为第i个回波的幅度值(i＝1,...,n)；

t_i为n个同样回波间隔的递减时间；

ε_i为第n个回波的噪声；

m为事先的横向弛豫时间；

T₂为横坐标上的对数分布；