CN105352986B - 低场核磁共振岩石有机质检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低场核磁共振岩石有机质检测方法和装置，其中，该方法包括：向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列和至少一个第二核磁脉冲序列，第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，采集脉冲为第三90度脉冲，采集脉冲与第一90度脉冲的相位相同，第二核磁脉冲序列为FID脉冲序列；对接收到的岩石中的氢核分别根据第一核磁脉冲序列和第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号分析，得到岩石的氢核相对含量，氢核相对含量用于表征岩石中的有机质的含量。从而可较为准确的检测出岩石中的有机质含量，检测速度较快，检测效率高。

Description

低场核磁共振岩石有机质检测方法和装置

技术领域

本发明涉及油气资源勘探技术和核磁共振岩石分析技术，尤其涉及一种低场核磁共振岩石有机质检测方法和装置。

背景技术

随着社会的不断发展，自然资源的消耗不断增加，页岩储层和致密砂岩储层等骨架中含有机质的岩石作为一种重要的潜力目的层，越来越受到重视。对岩石各类有机质的岩石进行开采和利用等，都需要检测岩石中的的有机质含量。

现有技术中，要分析各地的各类岩石的有机质的含量，需要将岩石打碎，采用灼烧法等化学分析方法进行有机质含量的探测和分析。

然而现有技术中，采用化学分析方法分析和检测岩石中的有机质，检测不准确、速度慢、效率低。

发明内容

本发明提供一种低场核磁共振岩石有机质检测方法和装置，用以解决现有技术中采用化学分析方法分析和检测岩石中的有机质，检测不准确、速度慢、效率低的问题。

本发明的一方面是提供一种低场核磁共振岩石有机质检测方法，包括：

向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列以及至少一个第二核磁脉冲序列，其中，所述第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，所述编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，所述采集脉冲为第三90度脉冲，所述采集脉冲与所述第一90度脉冲的相位相同，所述第二核磁脉冲序列为自由感应衰减(Free Induction Decay,简称FID)脉冲序列；

接收所述岩石中的氢核分别根据所述第一核磁脉冲序列和所述第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号；

对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量，所述氢核相对含量用于表征所述岩石中的有机质的含量。

如上所述的方法中，所述对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量，包括：

比较所述第一反馈信号和所述第二反馈信号的首幅值，得到首幅值的比较结果；

对所述首幅值的比较结果进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量。

如上所述的方法中，在所述对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量之前，还包括：

向所述岩石发送至少一个第三核磁脉冲序列以及至少一个第四核磁脉冲序列，其中，所述第三核磁脉冲序列为自旋回波(Carr-Purcell-Meiboom-Gill，简称CPMG)脉冲序列，所述第四核磁脉冲序列为二次编辑自旋回波(Binomial Edited-Carr-Purcell-Meiboom-Gill，简称BE-CPMG)脉冲序列；

接收所述岩石中的氢核分别根据所述第三核磁脉冲序列和所述第四核磁脉冲序列产生的第三反馈信号和第四反馈信号；

相应的，所述对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量，包括：

对所述第一反馈信号和所述第四反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第一弛豫谱；

对所述第二反馈信号和所述第三反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第二弛豫谱；

对所述第一弛豫谱和所述第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，得到所述岩石的氢核相对含量。

如上所述的方法中，所述至少一个编辑脉冲为具有预设数量的、在时序上循环设置的编辑脉冲。

如上所述的方法中，所述第一90度脉冲和所述第二90度脉冲在时序上具有第一预设时间间隔；

所述至少一个编辑脉冲与所述采集脉冲在时序上具有第二预设时间间隔。

本发明的另一方面是提供一种低场核磁共振岩石有机质检测装置，包括：

第一发送模块，用于向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列以及至少一个第二核磁脉冲序列，其中，所述第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，所述编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，所述采集脉冲为第三90度脉冲，所述采集脉冲与所述第一90度脉冲的相位相同，所述第二核磁脉冲序列为FID脉冲序列；

第一接收模块，用于接收所述岩石中的氢核分别根据所述第一核磁脉冲序列和所述第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号；

分析模块，用于对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量，所述氢核相对含量用于表征所述岩石中的有机质的含量。

如上所述的装置中，所述分析模块，具体用于：

比较所述第一反馈信号和所述第二反馈信号的首幅值，得到首幅值的比较结果；

对所述首幅值的比较结果进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量。

如上所述的装置中，还包括：

第二发送模块，用于在所述分析模块对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量之前，向所述岩石发送至少一个第三核磁脉冲序列以及至少一个第四核磁脉冲序列，其中，所述第三核磁脉冲序列为CPMG脉冲序列，所述第四核磁脉冲序列为BE-CPMG脉冲序列；

第二接收模块，用于接收所述岩石中的氢核分别根据所述第三核磁脉冲序列和所述第四核磁脉冲序列产生的第三反馈信号和第四反馈信号；

相应的，所述分析模块，具体用于：

对所述第一反馈信号和所述第四反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第一弛豫谱；

对所述第二反馈信号和所述第三反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第二弛豫谱；

对所述第一弛豫谱和所述第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，得到所述岩石的氢核相对含量。

如上所述的装置中，所述至少一个编辑脉冲为具有预设数量的、在时序上循环设置的编辑脉冲。

如上所述的装置中，所述第一90度脉冲和所述第二90度脉冲在时序上具有第一预设时间间隔；

所述至少一个编辑脉冲与所述采集脉冲在时序上具有第二预设时间间隔。

本发明通过向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列以及至少一个第二核磁脉冲序列，其中，第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，采集脉冲为第三90度脉冲，采集脉冲与第一90度脉冲的相位相同，第二核磁脉冲序列为FID脉冲序列；接收岩石中的氢核分别根据第一核磁脉冲序列和第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号；对第一反馈信号和第二反馈信号进行分析，得到岩石的氢核相对含量，氢核相对含量用于表征岩石中的有机质的含量。从而提供了一种采用核磁共振去检测岩石中的有机质含量的方法，本发明提供的方法适用于室内核磁共振岩心分析和井场核磁共振测井，可以较为准确的检测出岩石中的有机质含量，检测速度较快，检测效率高。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法的流程图；

图2为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的一个第一核磁脉冲序列的示意图；

图3为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的一个第二核磁脉冲序列的示意图；

图4为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的第一反馈信号和第二反馈信号的信号对比图；

图5为本发明实施例二提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法的流程图；

图6为本发明实施例三提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法的流程图；

图7为本发明实施例三提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的第一弛豫谱和第二弛豫谱的对比图；

图8为本发明实施例四提供的低场核磁共振岩石有机质检测装置的结构示意图；

图9为本发明实施例五提供的低场核磁共振岩石有机质检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法的流程图，图2为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的一个第一核磁脉冲序列的示意图，图3为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的一个第二核磁脉冲序列的示意图，图4为本发明实施例一提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的第一反馈信号和第二反馈信号的信号对比图，如图1、图2、图3和图4所示，本实施例的方法包括：

步骤101、向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列以及至少一个第二核磁脉冲序列，其中，第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，采集脉冲为第三90度脉冲，采集脉冲与第一90度脉冲的相位相同，第二核磁脉冲序列为FID脉冲序列。

在本实施例中，具体的，首先，进行预处理的过程，其中，本实施例中的岩石既包括对于常规取心方法所获得的常温常压下未密闭保存的岩心，也包括烃类饱和的岩石岩心；需要先向岩石施加磁场，将岩石放入核磁共振仪器的探头内，探头磁体产生磁场，其中，在该磁场下氢核的拉莫尔频率一般小于或等于100兆赫兹，即属于低场核磁共振技术范畴；探头内的岩石样品中的氢核的自旋取向由放入磁场之前的杂乱状态向有序状态过渡，产生能级跃迁，当氢核完全极化时，则形成与磁场方向相同的宏观磁化矢量。

然后，向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列，第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，其中，至少一个编辑脉冲在时序上是相邻的，至少一个编辑脉冲中的最后一个编辑脉冲与采集脉冲在时序上相邻。

一个编辑脉冲包括第一90度脉冲和第二90度脉冲，第一90度脉冲的相位和第二90度脉冲的相位相反。其中，相位相反指的是两个脉冲的相位差为180度。两个相位相反的90度脉冲可以使得形成的宏观磁化矢量被扳转至与磁场方向垂直的平面内，具体的，第一90度脉冲将岩石骨架中的有机质以及岩石中的流体中氢核形成的宏观磁化矢量扳转到与静磁场方向垂直的平面内，为了更为详细的进行说明，可以建立一笛卡尔坐标系，假设宏观磁化矢量的方向为Z轴正方向，与Z垂直的平面为XOY平面，O为坐标系的原点，那么第一90度脉冲将宏观磁化矢量扳转至XOY平面，假设宏观磁化矢量被扳转至XOY平面的X轴的正方向，由于第一90度脉冲与第二90度脉冲的相位相反，此时，第二90度脉冲使得在X轴正方向的宏观磁化矢量被扳转回Z轴正方向。由于在第一90度脉冲和第二90度脉冲的时间间隔会使得宏观磁化矢量经历一个自由演化过程而发生散相，即宏观磁化矢量丧失了相位的一致性。由于岩石骨架的有机质中氢核的横向弛豫时间很短，而流体的氢核的横向弛豫时间相对长，因此，导致了骨架的有机质的氢核的散相速度快，即骨架有机质的氢核对应的宏观磁化矢量衰减迅速，但流体中氢核的散相速度慢，因而流体中氢核对应的宏观磁化矢量得以保留。一般来说，宏观磁化矢量的扳转方向是与静磁场方向垂直，假设宏观磁化矢量的方向为Z轴正方向，若第一90度脉冲可以使宏观磁化矢量被扳转至XOY平面的Y轴的正方向，而第二90度脉冲则将Y轴正方向的宏观磁化矢量扳转回至Z轴正方向；如图2所示，第一90度脉冲的相位为+X，第二90度脉冲的相位为-X，+X,+Y,-X,-Y代表相位。

采集脉冲为第三90度脉冲，采集脉冲与第一90度脉冲的相位相同；采集脉冲用于使得发出的第一核磁脉冲序列能够采集到反馈信号。采集脉冲与少一个编辑脉冲中的最后一个编辑脉冲在时序上相邻。采集脉冲是第三90度脉冲，采集脉冲是FID脉冲序列；如图2所示，采集脉冲与第一90度脉冲的相位相同，第一90度脉冲的相位为+X，采集脉冲的相位也为+X。

向岩石发送至少一个第二核磁脉冲序列，第二核磁脉冲序列为FID脉冲序列，一个FID脉冲序列为一个90度的脉冲，如图3所示，第二核磁脉冲序列中的FID脉冲序列的相位为+X。本实施例中，可以向岩石先发送至少一个第一核磁脉冲序列、然后再向岩石发送至少一个第二核磁脉冲序列；也可以向岩石先发送至少一个第二核磁脉冲序列、然后再向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列；至少一个第一核磁脉冲序列、至少一个第二核磁脉冲序列的发送顺序不限定。

步骤102、接收岩石中的氢核分别根据第一核磁脉冲序列和第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号。

在本实施例中，具体的，由于第一核磁脉冲序列的自旋由完全极化后达到的平衡状态向非平衡状态转变，磁化矢量发生扳转；第一核磁脉冲序列的作用结束后，自旋***向平衡态恢复，第一核磁脉冲序列中的编辑脉冲对把宏观磁化矢量在横向平面和纵向上反复扳转，散相时间内发生横向弛豫；短弛豫组分迅速散相，而长弛豫组分信号得以保留；从而在相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲的作用下，岩石中的短弛豫组分信号在磁化矢量被扳转的过程中迅速散相，而岩石中的长弛豫组分信号得以保留。而同时由于第一核磁脉冲序列中的采集脉冲，会使自旋的磁化矢量充分传递、混合；然后施加的采集脉冲会将部分散相后的磁化矢量扳转到横向平面，以进行核磁共振检测，从而可以接收到自由感应衰减信号。进而可以接收到岩石中的氢核根据第一核磁脉冲序列产生的第一反馈信号，由于第一反馈信号是自由感应衰减信号，可以通过分析而获知岩石中的短弛豫组分信号。

第二核磁脉冲序列也会与岩石中的氢核产生物理作用，一个第二核磁脉冲序列为一个FID脉冲序列，FID脉冲序列与岩石中的氢核作用为现有技术，此处不做具体介绍。进而，可以接收岩石中的氢核根据第二核磁脉冲序列产生的第二反馈信号。

步骤103、对第一反馈信号和第二反馈信号进行分析，得到岩石的氢核相对含量，氢核相对含量用于表征岩石中的有机质的含量。

在本实施例中，具体的，可以根据第一反馈信号和第二反馈信号形成一个信号对比图，如图4所示，根据第一反馈信号和第二反馈信号的信号对比图，通过分析可以获知岩石中的短弛豫组分信号以及短弛豫组分的含量，由于短弛豫组分信号由岩石中的有机质中的氢核反馈而得，从而可以得到岩石中的有机物的氢核相对含量，该氢核相对含量表征了岩石中的有机质的含量。

本实施例通过向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列，第一核磁脉冲序列包括了至少一个编辑脉冲，以及采集脉冲，其中，编辑脉冲包括了相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，从而可以使得岩石中的有机质组分中氢核产生的短弛豫组分迅速散相，由于采集脉冲为与第一90度脉冲相位相同的第三90度脉冲，在采集脉冲与编辑脉冲的共同作用下，可以接收到短弛豫组分迅速散相而产生的自由感应衰减信号，该信号为第一反馈信号，可以反映出岩石中的有机质的氢核相对含量；同时根据接收到的根据至少一个FID脉冲序列产生的第二反馈信号，对第一反馈信号和第二反馈信号进行分析，得到岩石中的有机质的氢核相对含量，该氢核相对含量用于表征岩石中的有机质的含量。从而提供了一种采用核磁共振去检测岩石中的有机质含量的方法，本发明提供的方法适用于室内核磁共振岩心分析和井场核磁共振测井，特别针对于富含短弛豫组分的有机岩石，可以较为准确的检测出岩石中的有机质含量，检测速度较快，检测效率高。

图5为本发明实施例二提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法的流程图，在实施例一的基础上，如图5所示，实施例一中的步骤103，具体包括：

步骤1031、比较第一反馈信号和第二反馈信号的首幅值，得到首幅值的比较结果。

在本实施例中，具体的，对第一反馈信号的首幅值以及第二反馈信号的首幅值进行比较，得到首幅值的比较结果。

步骤1032、对首幅值的比较结果进行分析，得到岩石的氢核相对含量。

在本实施例中，具体的，对步骤1031中得到首幅值的比较结果进行分析，首幅值的比较结果反映了岩石中的有机质的氢核相对含量，在分析之后，可以得到岩石中的有机质的氢核相对含量。

具体的，预先将待测岩石样品分为了两组，对第一组岩石样品采用第一核磁脉冲序列以及第二核磁脉冲序列进行核磁共振实验，得到了一个首幅值的比较结果；同时，对第二组岩石样品采用地球化学实验得到岩石的有机质含量；然后对核磁共振实验得到的结果和地球化学实验得到的结果，采用统计方法建立数据模型。将步骤1031中得到的首幅值的比较结果，通过数学模型进行分析，可以得到岩石中的有机质的氢核相对含量，进而可以得到岩石中的有机质的含量。

本实施例通过比较第一反馈信号和第二反馈信号的首幅值，对首幅值的比较结果进行分析，得到岩石的氢核相对含量。从而提供了一种采用核磁共振去检测岩石中的有机质含量的方法，本发明提供的方法适用于室内核磁共振岩心分析和井场核磁共振测井，特别针对于富含短弛豫组分的有机岩石，可以较为准确的检测出岩石中的有机质含量，检测速度较快，检测效率高。

图6为本发明实施例三提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法的流程图，图7为本发明实施例三提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法中的第一弛豫谱和第二弛豫谱的对比图，在实施例一的基础上，如图6和图7所示，在实施例一中的步骤103之前，还包括：

步骤201、向岩石发送至少一个第三核磁脉冲序列以及至少一个第四核磁脉冲序列，其中，第三核磁脉冲序列为CPMG脉冲序列，第四核磁脉冲序列为BE-CPMG脉冲序列。

在本实施例中，具体的，在实施例一的步骤103之前，还可以向岩石发送至少一个第三核磁脉冲序列，第三核磁脉冲序列为CPMG脉冲序列，CPMG脉冲序列是一种现有的用于核磁共振的脉冲序列，此处不再赘述。

还可以向岩石发送至少一个第四核磁脉冲序列，第四核磁脉冲序列为BE-CPMG脉冲序列。BE-CPMG脉冲序列在时序上包括了至少一个第一脉冲对以及至少一个第二脉冲，第一脉冲为一个脉冲对，脉冲对由两个相位相反的90度脉冲构成，一个第二脉冲为一个180度的脉冲。BE-CPMG脉冲序列是一种现有的用于核磁共振的脉冲序列，此处不再赘述。

步骤202、接收岩石中的氢核分别根据第三核磁脉冲序列和第四核磁脉冲序列产生的第三反馈信号和第四反馈信号。

在本实施例中，具体的，同样的，由于第四核磁脉冲序列的自旋由完全极化后达到的平衡状态向非平衡状态转变，磁化矢量发生扳转；第四核磁脉冲序列的作用结束后，自旋***向平衡态恢复，第四核磁脉冲序列中的脉冲对把宏观磁化矢量在横向平面和纵向上反复扳转，散相时间内发生横向弛豫；短弛豫组分迅速散相，而长弛豫组分信号得以保留；从而在由两个相位相反的90度脉冲构成的脉冲对的作用下，岩石中的短弛豫组分信号在磁化矢量被扳转的过程中迅速散相，而岩石中的长弛豫组分信号得以保留。而同时由于第四核磁脉冲序列中的第二脉冲，会使自旋的磁化矢量充分传递、混合；然后施加的第二脉冲会将部分散相后的磁化矢量扳转到横向平面，以进行核磁共振检测，从而可以接收到自由感应衰减信号。进而可以接收到岩石中的氢核根据第四核磁脉冲序列产生的第四反馈信号，由于第四反馈信号是自由感应衰减信号，可以通过分析而获知岩石中的短弛豫组分信号。

第三核磁脉冲序列也会与岩石中的氢核产生物理作用，一个第三核磁脉冲序列为一个CPMG脉冲序列，CPMG脉冲序列与岩石中的氢核作用为现有技术，此处不做具体介绍。进而，可以接收岩石中的氢核根据第三核磁脉冲序列产生的第三反馈信号。

相应的，实施例一中的步骤103，具体包括：

步骤1033、对第一反馈信号和第四反馈信号进行联合反演，得到岩石中的氢核的第一弛豫谱。

在本实施例中，具体的，对岩石中的氢核根据第一核磁脉冲序列产生的第一反馈信号、以及根据第四核磁脉冲序列产生的第四反馈信号，进行联合反演，即对与第一核磁脉冲序列对应的第一反馈信号，以及与BE-CPMG脉冲序列对应的第四反馈信号，进行联合反演。将反馈信号反演弛豫谱的方法为现有技术的反演方法，在此不再赘述。

由于在第一核磁脉冲序列中的采集脉冲与编辑脉冲的共同作用下，可以接收到岩石中的氢核的短弛豫组分迅速散相而产生的自由感应衰减信号，该信号为第一反馈信号，可以反映出岩石中的有机质的氢核相对含量；由于在第四核磁脉冲序列中的第一脉冲与第二脉冲的共同作用下，可以接收到岩石中的氢核的短弛豫组分迅速散相而产生的自由感应衰减信号，该信号为第四反馈信号，同样可以反映出岩石中的有机质的氢核相对含量。可以根据第一反馈信号和第四反馈信号进行联合反演，得到的氢核的弛豫谱为岩石中的氢核的第一弛豫谱，第一弛豫谱反应的岩石中的有机质的氢核相对含量，根据第一弛豫谱的横坐标可以获取到岩石中的有机质的弛豫时间。

其中，为了更好的提高测量结果的信噪比，更好的得到岩石中的有机质的氢核的反馈信号，可以多次向岩石发送第一核磁脉冲序列、第二核磁脉冲序列、第三核磁脉冲序列、第四核磁脉冲序列，从而可以使得岩石中有机质的氢核的反馈信号多次叠加，起到信号增强的作用。

步骤1034、对第二反馈信号和第三反馈信号进行联合反演，得到岩石中的氢核的第二弛豫谱。

在本实施例中，具体的，对岩石中的氢核根据第二核磁脉冲序列产生的第二反馈信号、以及根据第三核磁脉冲序列产生的第三反馈信号，进行联合反演，即对与FID脉冲序列对应的第二反馈信号，以及与CPMG脉冲序列对应的第三反馈信号，进行联合反演。将反馈信号反演弛豫谱的方法为现有技术的反演方法，在此不再赘述。可以得到岩石中的氢核的第二弛豫谱。

步骤1035、对第一弛豫谱和第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，得到岩石的氢核相对含量。

在本实施例中，具体的，如图7所示，可以得到第一弛豫谱和第二弛豫谱的对比图，然后对第一弛豫谱和第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，由于第一弛豫谱和第二弛豫谱之间的差异反映岩石中有机质组分含量的相关信息，可以获得岩石中的有机质的氢核相对含量，进而得到岩石中的有机质的含量。由图7可知，与FID脉冲序列对应的第二反馈信号和与CPMG脉冲序列对应的第三反馈信号，进行联合反演而得到的第二短弛豫谱中的短弛豫部分信号幅度有显著提升，而与第一脉冲序列对应的第一反馈信号和与BE-CPMG脉冲序列对应的第四反馈信号，进行联合反演而得到的第三短弛豫谱中的短弛豫部分信号幅度显著降低，从而印证了短弛豫的谱所对应的组分为有机质，可以在第二短弛豫谱以及第三短弛豫谱的基础上采用现有技术的计算方法，去定量计算岩石中的有机质含量。

具体的，预先将待测岩石样品又分为了两外的两组，对第一组岩石样品采用第一核磁脉冲序列、第二核磁脉冲序列、第三核磁脉冲序列和第四核磁脉冲序列进行核磁共振实验，得到了两个弛豫谱，对这个两个弛豫谱进行积分，得到两个弛豫谱的短弛豫部分积分值；同时，对第二组岩石样品采用地球化学实验得到岩石的有机质含量；然后对核磁共振实验得到的结果和地球化学实验得到的结果，采用统计方法建立数据模型。将步骤1034中得到的第一弛豫谱和第二弛豫谱进行积分分析，得到第一弛豫谱和第二弛豫谱的短弛豫部分积分值，然后将此时得到的短弛豫部分积分值，采用之前建立的数学模型进行分析，可以得到岩石中的有机质的氢核相对含量，进而可以得到岩石中的有机质的含量。本实施例通过对与FID脉冲序列对应的第二反馈信号和与CPMG脉冲序列对应的第三反馈信号，进行联合反演而得到第二短弛豫谱；对与第一脉冲序列对应的第一反馈信号和与BE-CPMG脉冲序列对应的第四反馈信号，进行联合反演而得到第三短弛豫谱，对第一弛豫谱和第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，可以得到岩石的氢核相对含量。从而提供了一种采用核磁共振去检测岩石中的有机质含量的方法，本发明提供的方法适用于室内核磁共振岩心分析和井场核磁共振测井，特别针对于富含短弛豫组分的有机岩石，可以较为准确的检测出岩石中的有机质含量，检测速度较快，检测效率高；可以最大程度的恢复岩石中的有机质反馈的短弛豫组分信号。

进一步的，在上述实施例的基础上，至少一个编辑脉冲为具有预设数量的、在时序上循环设置的编辑脉冲。

第一90度脉冲和第二90度脉冲在时序上具有第一预设时间间隔；至少一个编辑脉冲与采集脉冲在时序上具有第二预设时间间隔。

在本实施例方式中，具体的，第一核磁脉冲序列中的编辑脉冲具有预设数量，并且预设数量的编辑脉冲在时序上循环设置，预设数量的编辑脉冲中的最后一个编辑脉冲与采集脉冲相邻。同时，编辑脉冲中的第一90度脉冲和第二90度脉冲在时序上具有第一预设时间间隔，第一90度脉冲与第二90度脉冲二者之间的发送时间间隔为τ₁；至少一个编辑脉冲中的最后一个编辑与采集脉冲在时序上具有第二预设时间间隔，至少一个编辑脉冲中的最后一个编辑与采集脉冲二者之间的发送时间间隔为τ₂。其中，时间间隔τ₁和τ₂可以根据实际需要进行更改，在此不加以限定。由于预设数量的编辑脉冲会使得岩石中有机质的氢核和岩石中流体的氢核存在双量子相干，使得岩石中有机质中氢核的宏观矢量得以保留，进一步的使得岩石中的短弛豫组分信号在磁化矢量被扳转的过程中迅速散相，增强了短弛豫组分信号在散相过程中反馈回来的自由感应衰减信号，使得接收到岩石中的氢核根据第一核磁脉冲序列产生的第一反馈信号更加强烈。

图8为本发明实施例四提供的低场核磁共振岩石有机质检测装置的结构示意图，如图8所示，本实施例提供的低场核磁共振岩石有机质检测装置，包括：

第一发送模块81，用于向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列以及至少一个第二核磁脉冲序列，其中，第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，采集脉冲为第三90度脉冲，采集脉冲与第一90度脉冲的相位相同，第二核磁脉冲序列为FID脉冲序列；

第一接收模块82，用于接收岩石中的氢核分别根据第一核磁脉冲序列和第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号；

分析模块83，用于对第一反馈信号和第二反馈信号进行分析，得到岩石的氢核相对含量，氢核相对含量用于表征岩石中的有机质的含量。

分析模块83，具体用于：

比较第一反馈信号和第二反馈信号的首幅值，得到首幅值的比较结果；

对首幅值的比较结果进行分析，得到岩石的氢核相对含量。

本实施例的低场核磁共振岩石有机质检测装置可执行本发明实施例一和实施例二提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法，其实现原理相类似，此处不再赘述。

本实施例通过向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列，第一核磁脉冲序列包括了至少一个编辑脉冲，以及采集脉冲，其中，编辑脉冲包括了相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，从而可以使得岩石中的有机质组分中氢核产生的短弛豫组分迅速散相，由于采集脉冲为与第一90度脉冲相位相同的第三90度脉冲，在采集脉冲与编辑脉冲的共同作用下，可以接收到短弛豫组分迅速散相而产生的自由感应衰减信号，该信号为第一反馈信号，可以反映出岩石中的有机质的氢核相对含量；同时根据接收到的根据至少一个FID脉冲序列产生的第二反馈信号，对第一反馈信号和第二反馈信号进行分析，得到岩石中的有机质的氢核相对含量，具体的，比较第一反馈信号和第二反馈信号的首幅值，对首幅值的比较结果进行分析，得到岩石的氢核相对含量，该氢核相对含量用于表征岩石中的有机质的含量。从而提供了一种采用核磁共振去检测岩石中的有机质含量的方法，本发明提供的方法适用于室内核磁共振岩心分析和井场核磁共振测井，特别针对于富含短弛豫组分的有机岩石，可以较为准确的检测出岩石中的有机质含量，检测速度较快，检测效率高。

图9为本发明实施例五提供的低场核磁共振岩石有机质检测装置的结构示意图，在实施例四的基础上，如图9所示，本实施例提供的低场核磁共振岩石有机质检测装置，还包括：

还包括：

第二发送模块91，用于在分析模块对第一反馈信号和第二反馈信号进行分析，得到岩石的氢核相对含量之前，向岩石发送至少一个第三核磁脉冲序列以及至少一个第四核磁脉冲序列，其中，第三核磁脉冲序列为CPMG脉冲序列，第四核磁脉冲序列为BE-CPMG脉冲序列；

第二接收模块92，用于接收岩石中的氢核分别根据第三核磁脉冲序列和第四核磁脉冲序列产生的第三反馈信号和第四反馈信号；

相应的，分析模块83，具体用于：

对第一反馈信号和第四反馈信号进行联合反演，得到岩石中的氢核的第一弛豫谱；

对第二反馈信号和第三反馈信号进行联合反演，得到岩石中的氢核的第二弛豫谱；

对第一弛豫谱和第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，得到岩石的氢核相对含量。

其中，至少一个编辑脉冲为具有预设数量的、在时序上循环设置的编辑脉冲。第一90度脉冲和第二90度脉冲在时序上具有第一预设时间间隔；至少一个编辑脉冲与采集脉冲在时序上具有第二预设时间间隔。

本实施例的低场核磁共振岩石有机质检测装置可执行本发明实施例三和上述实施方式提供的低场核磁共振岩石有机质检测方法，其实现原理相类似，此处不再赘述。

本实施例通过对与FID脉冲序列对应的第二反馈信号和与CPMG脉冲序列对应的第三反馈信号，进行联合反演而得到第二短弛豫谱；对与第一脉冲序列对应的第一反馈信号和与BE-CPMG脉冲序列对应的第四反馈信号，进行联合反演而得到第三短弛豫谱，对第一弛豫谱和第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，可以得到岩石的氢核相对含量。从而提供了一种采用核磁共振去检测岩石中的有机质含量的方法，本发明提供的方法适用于室内核磁共振岩心分析和井场核磁共振测井，特别针对于富含短弛豫组分的有机岩石，可以较为准确的检测出岩石中的有机质含量，检测速度较快，检测效率高；可以最大程度的恢复岩石中的有机质反馈的短弛豫组分信号。同时由于预设数量的编辑脉冲会使得岩石中有机质的氢核和岩石中流体的氢核存在双量子相干，使得岩石中有机质中氢核的宏观矢量得以保留，进一步的使得岩石中的短弛豫组分信号在磁化矢量被扳转的过程中迅速散相，增强了短弛豫组分信号在散相过程中反馈回来的自由感应衰减信号，使得接收到岩石中的氢核根据第一核磁脉冲序列产生的第一反馈信号更加强烈。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种低场核磁共振岩石有机质检测方法，其特征在于，包括：

向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列以及至少一个第二核磁脉冲序列，其中，所述第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，所述编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，所述采集脉冲为第三90度脉冲，所述采集脉冲与所述第一90度脉冲的相位相同，所述第二核磁脉冲序列为自由感应衰减FID脉冲序列；

接收所述岩石中的氢核分别根据所述第一核磁脉冲序列和所述第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号；

对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量，所述氢核相对含量用于表征所述岩石中的有机质的含量；

其中，在所述对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量之前，还包括：

向所述岩石发送至少一个第三核磁脉冲序列以及至少一个第四核磁脉冲序列，其中，所述第三核磁脉冲序列为自旋回波CPMG脉冲序列，所述第四核磁脉冲序列为二次编辑自旋回波BE-CPMG脉冲序列；

接收所述岩石中的氢核分别根据所述第三核磁脉冲序列和所述第四核磁脉冲序列产生的第三反馈信号和第四反馈信号；

相应的，所述对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量，包括：

对所述第一反馈信号和所述第四反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第一弛豫谱；

对所述第二反馈信号和所述第三反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第二弛豫谱；

对所述第一弛豫谱和所述第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，得到所述岩石的氢核相对含量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个编辑脉冲为具有预设数量的、在时序上循环设置的编辑脉冲。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一90度脉冲和所述第二90度脉冲在时序上具有第一预设时间间隔；

所述至少一个编辑脉冲与所述采集脉冲在时序上具有第二预设时间间隔。

4.一种低场核磁共振岩石有机质检测装置，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于向岩石发送至少一个第一核磁脉冲序列以及至少一个第二核磁脉冲序列，其中，所述第一核磁脉冲序列在时序上依次包括至少一个编辑脉冲、以及用于采集反馈信号的采集脉冲，所述编辑脉冲包括相位相反的第一90度脉冲和第二90度脉冲，所述采集脉冲为第三90度脉冲，所述采集脉冲与所述第一90度脉冲的相位相同，所述第二核磁脉冲序列为FID脉冲序列；

第一接收模块，用于接收所述岩石中的氢核分别根据所述第一核磁脉冲序列和所述第二核磁脉冲序列产生的第一反馈信号和第二反馈信号；

分析模块，用于对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量，所述氢核相对含量用于表征所述岩石中的有机质的含量；

所述装置，还包括：

第二发送模块，用于在所述分析模块对所述第一反馈信号和所述第二反馈信号进行分析，得到所述岩石的氢核相对含量之前，向所述岩石发送至少一个第三核磁脉冲序列以及至少一个第四核磁脉冲序列，其中，所述第三核磁脉冲序列为CPMG脉冲序列，所述第四核磁脉冲序列为BE-CPMG脉冲序列；

第二接收模块，用于接收所述岩石中的氢核分别根据所述第三核磁脉冲序列和所述第四核磁脉冲序列产生的第三反馈信号和第四反馈信号；

相应的，所述分析模块，具体用于：

对所述第一反馈信号和所述第四反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第一弛豫谱；

对所述第二反馈信号和所述第三反馈信号进行联合反演，得到所述岩石中的氢核的第二弛豫谱；

对所述第一弛豫谱和所述第二弛豫谱进行积分分析和统计分析，得到所述岩石的氢核相对含量。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少一个编辑脉冲为具有预设数量的、在时序上循环设置的编辑脉冲。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一90度脉冲和所述第二90度脉冲在时序上具有第一预设时间间隔；

所述至少一个编辑脉冲与所述采集脉冲在时序上具有第二预设时间间隔。