[发明专利]基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统及数据采集方法

权利要求书

1.基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统，其特征在于，包括地面布设的发射线圈（1），地面大功率交变电流源系统（2），地面信号接收传感器，井下信号接收传感器（5），与地面信号接收传感器配套的地面核磁共振信号采集单元（6），与井下信号接收传感器（5）配套的井口核磁共振信号采集单元（7），连接井下信号接收传感器（5）和井口核磁共振信号采集单元（7）的光电复合铠装电缆（8）；

所述地面大功率交变电流源系统（2）向发射线圈（1）中供入频率为拉摩尔频率的交变电流；切断地面大功率交变电流源系统（2）的激发电流脉冲后，用地面信号接收传感器或用井下信号接收传感器（5）接收不同激发脉冲激发所产生的核磁共振信号。

2.根据权利要求1所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统，其特征在于，所述的发射线圈（1）为直径达1公里到5公里的环形线圈，或者每边长为1公里到5公里的方形线圈。

3.根据权利要求1所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统，其特征在于，所述的地面信号接收传感器，为接收线圈（3）或地面三分量接收传感器（4），或者发射线圈（1）同时也作为地面信号接收传感器的接收线圈使用。

4.根据权利要求3所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统，其特征在于，所述接收线圈（3）为小于发射线圈（1）的同心同形状线圈。

5.根据权利要求3所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统，其特征在于，所述地面三分量接收传感器（4）为在发射线圈（1）内沿测网逐点布置的传感器。

6.根据权利要求1所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统，其特征在于，所述井下信号接收传感器（5）是通过光电复合铠装电缆（8）下放到井下不同深度位置的传感器；

所述井下信号接收传感器（5）是由一组三个相互正交的感应线圈式磁场传感器、或磁通门式磁场传感器、或MEMS磁场传感器、或超导磁场传感器、或光泵磁场传感器、或光纤磁场传感器组成；相邻的井下信号接收传感器（5）之间的间距在5米到10米之间。

7.基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统的数据采集方法，其特征在于，采用权利要求1到6任一项所述的基于核磁共振技术的页岩油甜点探测系统，包括以下步骤：

（a）以测量工区中心为圆心或中心，在测量工区地面上布设发射线圈（1）和地面信号接收传感器；

（b）在测量工区内的井下布设井下信号接收传感器（5），并保证有一级或数级井下信号接收传感器（5）穿过钻井钻穿的页岩油储层；

（c）在地面把发射线圈（1）的两端连接到地面大功率交变电流源系统（2）的电源输出端；

（d）在地面把地面信号接收传感器的两端连接到地面核磁共振信号采集单元（6）上去；

（e）在井口附近把光电复合铠装电缆（8）首端连接到井口核磁共振信号采集单元（7）上去；

（f）按照预先设定的频率由地面大功率交变电流源系统（2）控制电流源向发射线圈（1）内发射频率为拉摩尔频率的交变电流；

（g）在切断地面大功率交变电流源系统（2）的电流脉冲后，地面信号接收传感器和井下信号接收传感器（5）同步接收不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号，不同的激发频率脉冲对应不同深度的地层；

（h）如果地面信号接收传感器器为地面三分量接收传感器（4），则在发射线圈（1）内按照预先设计好的测网逐点在地面测量不同频率激发脉冲激发所产生的核磁共振信号；

（i）对地面或井中接收到的核磁共振信号进行处理，根据核磁共振信号的回波串反演计算出不同埋深地层的T₂普，根据核磁共振T₂普计算出不同埋深地层的核磁总孔隙度、有效孔隙度、自由流体孔隙度和束缚流体孔隙度，估算其渗透率并评价储层类别；

（j）用核磁共振测井仪器测量反演计算出的页岩油储层的核磁共振T₂普对步骤（i）反演计算出的地面激发井中接收到的页岩油储层的核磁共振T₂普进行标定；

（k）把经过步骤（j）标定过的井中的页岩油储层的核磁共振T₂普和地面接收线圈接收到的页岩油储层的核磁共振T₂普进行对比分析；

（l）根据地面测量计算出的T₂普的平面分布特征评价和预测该页岩油储层内可动用页岩油的饱和度及其在探区平面上的分布规律，从而实现对测量工区页岩油储层内的高页岩油饱和度甜点分布区域的精准预测，为页岩油水平井位的布设提供强有力的技术支撑。