[发明专利]一种表征页岩有机质含量的多维核磁共振方法及装置

说明书

本发明提出了一种表征页岩有机质含量的多维核磁共振方法，所述方法包括以下步骤：根据预设的多维核磁脉冲序列采集多维核磁共振数据，所述多维核磁共振数据包括多个回波串数据和多个FID信号；对所述多维核磁共振数据进行处理，获取多维核磁共振结果。进一步提出一种表征页岩有机质含量的多维核磁共振装置。本申请大大提高了获取页岩的孔渗饱参数的准确性，计算页岩内的有机质含量，识别页岩中的油水组分，并有潜力能够在生物医学和材料分析中进行实地应用。

技术领域

本发明涉及核磁共振领域，具体涉及一种表征页岩有机质含量的多维磁共振方法及装置。

背景技术

核磁共振技术作为一种先进的无损探测手段，在医学、生物、能源、材料、农林、食品、安全监测、化工等多个领域均有着极为广泛的应用。在地质领域，尤其是岩石物理当中，核磁共振技术因其只对流体敏感，不受岩石骨架影响的特性，能够提供油藏评价中的重要信息，如孔隙度，渗透率，饱和度，孔径分布等。

页岩油是一种来自于油页岩储层的非常规石油，存在于有机质孔隙中，因此弛豫时间短。由于常规方法对页岩的探测效果差，T₁-T₂方法受限于长回波间隔，并且随着回波间隔的增加，页岩的短弛豫组分信息逐渐丢失，测量得到的总孔隙度降低。前期申请人已经申请过中国专利(CN107102020A发明名称：多维核磁共振测量方法)设计了一系列脉冲序列进行数据采集，并提出了一种核磁共振数据的数据处理方法，但是上述专利是针对多维核磁共振测量的开创性发明，并非针对页岩地质的针对性设计，虽然能够分析得到检测材料的孔隙度、孔隙结构、饱含流体种类、骨架磁化系数以及非均质性等重要参数，但是测量精度不足，对页岩中有机质含量的探测效果差。

因此，提供一种能够准确表征页岩中有机质含量的核磁共振方法，以保证对页岩的探测效果和准确度，成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种表征页岩有机质含量的多维磁共振方法，以解决现有技术对页岩探测效果差的第一方面，一种表征页岩有机质含量的多维核磁共振方法，包括：

S1：根据预设的多维核磁脉冲序列采集多维核磁共振数据，所述多维核磁共振数据包括多个回波串信号和多个FID信号；

S2：对所述多维核磁共振数据进行处理，获取多维核磁共振结果。

进一步地，步骤S1具体包括：

S1.1：在TRS通道上向被测样品的含氢质子自旋系统施加90°射频脉冲，将宏观磁化矢量M₀扳转至横向平面，得到横向平面磁化矢量；

S1.2：等待时间T_W后，在TRS通道上向所述自旋系统施加90°射频脉冲，将纵向上经过热平衡恢复的磁化矢量M’₀扳转至横向平面，90°射频脉冲关闭后，在ACQ通道上采集FID信号；

S1.3：等待半个回波间隔T_E，在TRS通道上向所述自旋系统施加90°射频脉冲，将散相后的横向平面磁化矢量进行重聚；

S1.4：等待半个回波间隔T_E，在ACQ通道采集一个完整离散的自旋回波信号；

S1.5：等待半个回波间隔T_E，在TRS通道上向所述自旋系统施加90°射频脉冲，将散相后的横向平面磁化矢量进行重聚；

S1.6：重复S1.4和S1.5，直至在ACQ通道中采集得到n个自旋回波信号和1个FID信号，所述n个自旋回波信号形成一个回波串信号；

S1.7、更改等待时间T_Wm次，重复S1.1至S1.6，采集得到m个回波串信号和m个FID信号，得到多维核磁共振数据。

进一步地，步骤S1还可以具体包括：