[发明专利]一种核磁共振岩心弛豫时间成像方法

说明书

一种核磁共振岩心弛豫时间成像方法。被测岩芯试样在静磁场较低情况下，忽略扩散弛豫和体弛豫的情况下，T1和T2包含着相同的信息，从测量时间考虑，选择T2弛豫时间来计算岩心的孔隙大小，可以将岩芯试样中蕴藏的油水混合物流体的空间分布成像出来。该方法方法简单，成像速度快。

技术领域

本发明涉及一种核磁共振成像方法，尤其是对石油勘探过程中的岩心样品的弛豫时间进行成像的核磁共振方法。

背景技术

核磁共振岩心流体分析法，是一种重要的探测地层油气水储藏含量的技术方法。核磁共振岩心流体分析法，借助于氢原子对静磁场和射频脉冲磁场的响应规律，能够不受矿物元素存在的影响而准确的探测油的存在。按照探测的位置不同，核磁共振岩心流体分析方法分为井下岩心流体分析和地面实验室分析方法。按照探测时是否在线实时探测，核磁共振岩心分析方法又可以分为电缆测井和随钻测井，前者是指对井已打成、钻井后事后对岩壁附近的流体进行探测和分析，而后者顾名思义是在钻井的过程中同时进行周围岩心分析。

核磁共振成像，又称磁共振成像，是一种广泛使用的针对氢原子分布的成像方法。医学上，已经广泛采用磁共振成像技术来进行人体组织器官的成像实践，图像分辨率高，但是设备造价昂贵。本发明借鉴医学磁共振成像的方法，对含流体岩心样品进行含氢原子分布成像。

在中国发明专利《岩芯毛细压力与饱和度曲线、油气藏参数的一维1H磁共振成像测量表征方法》（申请号201710898529.3）中，公开了岩芯毛细压力与饱和度曲线、油气藏参数的一维1H核磁共振成像测量表征方法，包括步骤：制备岩芯样品、制备饱和岩芯样品并测算孔隙度、岩芯样品内液体分布的低场1H MRI测量、离心岩芯样品低场1H MRI测量、计算离心岩芯样品对应MRI位置的各点的毛细压力并绘制毛细压力与饱和度曲线来解释油气藏参数。该方法测量速度快、数据准确可靠，但是，给出的是毛细管内流体压力一维的分布，未有流体中氢质子密度的三维分布。

发明内容

针对目前没有对岩芯多孔介质中流体进行成像的现状，本发明提供一种核磁共振弛豫时间成像方法，用于对岩芯中蕴藏流体分布进行三维成像。

本发明实现其技术，所采取的方案是：在核磁测量过程中分子扩散运动使得分子多次与岩石表面发生碰撞，在每次碰撞中，有两种弛豫过程：一是质子能量传给岩石颗粒表面从而产生纵向弛豫时间T₁ ;二是自旋相位发生不可恢复的相散，从而产生出横向弛豫时间T₂。岩石弛豫机制是通过流体分子与岩石颗粒表面的相互作用。

本发明的有益效果是，成像的方式看到液体藏质在岩心孔隙结构中的分布，而且可以通过弛豫机制，进一步将油水物质的含量计算出来。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实现岩芯流体核磁共振弛豫机制成像的原理结构图。

图1中表示岩心测量过程，外部施加静磁场，位置A、B、C表示不同时刻原子的扩散位置。

具体实施方式

假设在CPMG的90度脉冲到来时，分子处于A处，之后分子中的自旋磁化矢量被翻转到xy平面，在180度脉冲到来时，分子扩散到位置B处并以f(B)的频率进洞，在产生自旋回波Te时间，该分子扩散到c处，并以f(C)的频率进动，由于磁场不均匀，位置A到B之间的磁场高于B到C之间的磁场，因而A到B之间的进动频率高于B到C之间的进动频率，给分子自旋造成附加的相位分散。经研究，在回波时间很短，静磁场比较低情况下，忽略扩散弛豫。T1测量时间很长，一般选用T₂。