[发明专利]一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法

权利要求书

1.一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、取多个干砂质样，分别加水后制成多个基准试样，同时记录各基准试样的含水量；

S2、利用低场核磁共振仪器，分别采集各基准试样数据；

S3、根据采集的各基准试样数据，绘制各基准试样对应的横向弛豫时间衰减曲线；

S4、对各基准试样的横向弛豫时间衰减曲线进行反演计算，得到各基准试样的横向弛豫时间分布曲线及对应的弛豫峰面积；

S5、结合各基准试样的弛豫峰面积和含水量，通过曲线拟合，计算得到弛豫峰面积与含水量拟合方程；

S6、取自然潮湿状态下的待测砂，并记录待测砂的质量，采用与步骤S2相同的方式，利用低场核磁共振仪器采集待测砂数据；

S7、根据采集的待测砂数据，采用与步骤S3相同的方式，绘制待测砂的横向弛豫时间衰减曲线；

S8、采用与步骤S4相同的方式，对待测砂的横向弛豫时间衰减曲线进行反演计算，得到待测砂的横向弛豫时间分布曲线及对应的弛豫峰面积；

S9、将待测砂的弛豫峰面积代入步骤S5中弛豫峰面积与含水量拟合方程，得到待测砂的含水量；

S10、根据待测砂的质量和含水量，即可计算得到待测砂的含水率。

2.根据权利要求1所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述步骤S1具体是取多个质量为5～12g的干砂质样，分别加水配置成多个含水率为0.5％～10％的湿砂质样，同时记录湿砂质样的加水量，湿砂质样的加水量等于干砂质样的质量与湿砂质样含水率的乘积，之后将各湿砂质样分别装入抗干扰试验容器内摇匀，以制成多个基准试样，其中，湿砂质样的加水量即为基准试样的含水量。

3.根据权利要求2所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述抗干扰试验容器具体为四呋氢喃制品容器或石英容器。

4.根据权利要求1所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述步骤S2具体是将分别将各基准试样垂直放入低场核磁共振仪样品仓内，通过调节回波个数、累计采样次数和重复采样间隔时间，基于CPMG序列以分别采集各基准试样数据。

5.根据权利要求4所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述回波个数为10000～20000，所述累计采样次数为4～16，所述重复采样间隔时间为4000～8000s。

6.根据权利要求1所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述低场核磁共振仪器具体为MICRO-MR20型核磁共振分析仪。

7.根据权利要求1所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述步骤S4具体是采用InvFit软件对横向弛豫时间衰减曲线进行反演计算。

8.根据权利要求1所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括以下步骤：

S51、结合各基准试样的弛豫峰面积和含水量，以弛豫峰面积作为横坐标，含水量作为纵坐标，绘制散点图；

S52、对散点图进行曲线拟合，得到弛豫峰面积与含水量拟合曲线，之后根据一元线性回归方程求取该拟合曲线对应的方程，即为弛豫峰面积与含水量拟合方程。

9.根据权利要求1所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述步骤S6具体是取自然潮湿状态下5～12g的待测砂，并记录待测砂的质量，将待测砂装入抗干扰信号的塑料试管中，然后垂直放入低场核磁共振仪样品仓内，采用与步骤S2相同的方式，利用低场核磁共振仪器采集待测砂数据。

10.根据权利要求1所述的一种基于低场核磁共振检测砂含水率的方法，其特征在于，所述步骤S11中待测砂的含水率计算公式为：

其中，Z为砂含水率，m₁为待测砂的质量，m₂为待测砂的含水量。