一种多维核磁共振谱获取方法、装置、设备及介质

技术领域

本申请涉及CO

背景技术

随着工业的不断发展，CO

核磁共振技术可以有效地探测岩石孔隙中油、气、水等含氢流体信号，它也可以间接评价地层中存储的CO

为了能够有效监测CO

综上所述，如何高效、低成本地获取多维核磁共振谱，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的是提供一种多维核磁共振谱获取方法、装置、设备及可读存储介质，用于高效、低成本地获取多维核磁共振谱。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种多维核磁共振谱获取方法，包括：

获取岩石CT图，根据所述岩石CT图构建三维数字岩心；

根据所述三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

根据所述岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法模拟多维核磁共振的采集过程，获取多维核磁共振回波数据；

对所述多维核磁共振回波数据进行反演，得到对应的多维核磁共振谱。

优选的，根据所述三维数字岩心，采用形态学方法建立饱和油、水与CO

将饱和油、水视为同相流体，利用所述形态学方法中的开运算模拟所述三维数字岩心中CO

在所述中间模型中，将CO

优选的，当所述多维核磁共振为T

根据所述岩石三维数字岩心模型，通过所述数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振纵向弛豫时间T

根据所述岩石三维数字岩心模型，通过所述数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振纵向弛豫时间T

将水在T

改变T

将N组饱和油、水与CO

优选的，当所述多维核磁共振为T

根据所述岩石三维数字岩心模型，通过所述数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振纵向弛豫时间T

根据所述岩石三维数字岩心模型，通过所述数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振纵向弛豫时间T

将水在T

改变T

将M组饱和油、水与CO

优选的，当所述多维核磁共振为D-T

根据所述岩石三维数字岩心模型，通过所述数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、水的多维核磁共振T

根据所述岩石三维数字岩心模型，通过所述数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、油的多维核磁共振T

将水在T

改变D编辑阶段的两个180°脉冲的时间间隔，返回执行所述根据所述岩石三维数字岩心模型，通过所述数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、水的多维核磁共振T

将P组饱和油、水与CO

优选的，在根据所述岩石CT图构建三维数字岩心后，还包括：

根据所述三维数字岩心，采用所述形态学方法建立仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型。

优选的，根据所述三维数字岩心，采用所述形态学方法建立仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型，包括：

设定所述三维数字岩心的孔隙中完全含油、水中的润湿相流体，对孔隙空间进行所述形态学方法中的开运算，以模拟含油、水中的非润湿相流体，得到仅包含油、水的岩石三维数字岩心模型。

一种多维核磁共振谱获取装置，包括：

构建模块，用于获取岩石CT图，根据所述岩石CT图构建三维数字岩心；

第一建立模块，用于根据所述三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

模拟模块，用于根据所述岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法模拟多维核磁共振的采集过程，获取多维核磁共振回波数据；

反演模块，用于对所述多维核磁共振回波数据进行反演，得到对应的多维核磁共振谱。

一种多维核磁共振谱获取设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的多维核磁共振谱获取方法的步骤。

一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的多维核磁共振谱获取方法的步骤。

本申请提供了一种多维核磁共振谱获取方法、装置、设备及可读存储介质，其中，该方法包括：获取岩石CT图，根据岩石CT图构建三维数字岩心；根据三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

本申请公开的上述技术方案，相比于现有通过实验方式获取多维核磁共振谱，本申请采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的CT实验获取的碳酸盐岩的三维数字岩心模型图；

图3为本申请实施例提供的构造的含油饱和度为51.22％及含水饱和度为48.78％的碳酸盐岩数字岩心模型图；

图4为本申请实施例提供的构造的含油饱和度为40.93％、含水饱和度为43.50％以及含CO

图5为本申请实施例提供的构造的含油饱和度为27.19％、含水饱和度为36.71％以及含CO

图6为本申请实施例提供的构造的含油饱和度为19.92％、含水饱和度为28.86％以及含CO

图7为模拟得到的图3中的碳酸盐岩数字岩心的D-T

图8为模拟得到的图4中的碳酸盐岩数字岩心的D-T

图9为模拟得到的图5中的碳酸盐岩数字岩心的D-T

图10为模拟得到的图6中的碳酸盐岩数字岩心的D-T

图11为本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种多维核磁共振谱获取方法、装置、设备及可读存储介质，用于高效、低成本地获取多维核磁共振谱。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

参见图1，其示出了本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法的流程图，本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法，可以包括：

S11：获取岩石CT图，根据岩石CT图构建三维数字岩心。

在本申请中，首先可以对要进行CO

S12：根据三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

在构建得到三维数字岩心后，可以根据所构建的三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

也即是说，建立多个岩石三维数字岩心模型，在这多个岩石三维数字岩心模型中，饱和油、饱和水及饱和CO

S13：根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法模拟多维核磁共振的采集过程，获取多维核磁共振回波数据。

在步骤S12的基础上，根据所建立的不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

其中，上述提及的多维核磁共振具体可以为二维核磁共振、三维核磁共振等。

S14：对多维核磁共振回波数据进行反演，得到对应的多维核磁共振谱。

在获取到多维核磁共振回波数据之后，可以对多维核磁共振回波数据进行反演，以得到相对应的多维核磁共振谱，从而便于根据多维核磁共振谱研究饱和油、水与CO

由此可知，相比于现有通过实验方式获取多维核磁共振谱，本申请通过数值模拟的方式实现CO

本申请公开的上述技术方案，相比于现有通过实验方式获取多维核磁共振谱，本申请采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法，根据三维数字岩心，采用形态学方法建立饱和油、水与CO

将饱和油、水视为同相流体，利用形态学方法中的开运算模拟三维数字岩心中CO

在中间模型中，将CO

在本申请中，当CO

在上述基础上，根据三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

其中，上述具体是建立一种饱和度条件下的饱和油、水与CO

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法，当多维核磁共振为T

根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振纵向弛豫时间T

根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振纵向弛豫时间T

将水在T

改变T

将N组饱和油、水与CO

在本申请中，当多维核磁共振为T

以岩石为亲水岩石为例，上述过程的具体步骤如下：

①对于孔隙中水的多维核磁共振响应模拟，首先随机将初始信号强度都为1的n个粒子置于岩石三维数字岩心模型代表水的体素中(即代表水的数字位置处，每个体素中最多只有一个粒子)，并设置扩散半径r，r不大于CT实验设置的分辨率的1/3。根据设置的扩散半径计算模拟时的时间步长Δt＝r

②这n个粒子在每个时间步长内随机进行运动，当粒子运动过程中与岩石骨架发生碰撞时，粒子的信号强度将会减弱，每碰撞一次信号强度衰减为原来的(1-p)倍；当粒子运动过程中与其他孔隙流体(油或CO

③将T

④将扩散系数D编辑阶段的两个180°脉冲的时间间隔定义为T

⑤假设T

⑥孔隙中油的多维核磁共振响应模拟与孔隙中水的多维核磁共振响应模拟一致，不同的是油作为非润湿相流体，其不与岩石骨架发生碰撞，因此，其信号强度不会因为碰撞而减弱。从而T

⑦将步骤⑤和⑥中模拟得到的油和水的回波信号相加即可得到固定T

⑧随后改变T

需要说明的是，上述是以亲水岩石为例进行说明的，若是亲油岩石，则是油与岩石骨架发生碰撞，水不与岩石骨架发生碰撞，即油是按照①-⑤步骤得到回波信号强度，水是按照⑥步骤得到回波信号强度。也即是说，对于岩石而言，油、水中的润湿相流体与岩石骨架发生碰撞，按照①-⑤步骤得到油、水中的润湿相流体在T

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法，当多维核磁共振为T

根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振纵向弛豫时间T

根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振纵向弛豫时间T

将水在T

改变T

将M组饱和油、水与CO

在本申请中，当多维核磁共振为T

以岩石为亲水岩石为例，上述过程的具体步骤与上述①-⑧类似，不同在于，T

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法，当多维核磁共振为D-T

根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、水的多维核磁共振T

根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、油的多维核磁共振T

将水在T

改变D编辑阶段的两个180°脉冲的时间间隔，返回执行根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、水的多维核磁共振T

将P组饱和油、水与CO

在本申请中，当多维核磁共振为D-T

以岩石为亲水岩石为例，上述过程的具体步骤与上述①-⑧类似，不同在于，D-T

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法，在根据岩石CT图构建三维数字岩心后，还可以包括：

根据三维数字岩心，采用形态学方法建立仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型。

在本申请中，在根据岩石CT图构建三维数字岩心后，还可以根据三维数字岩心，采用形态学方法建立仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型，即构建岩石中未注入CO

其中，具体可以构建一种饱和度条件下的仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型，且该饱和度条件具体可以与要进行CO

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法，根据三维数字岩心，采用形态学方法建立仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型，可以包括：

设定三维数字岩心的孔隙中完全含油、水中的润湿相流体，对孔隙空间进行形态学方法中的开运算，以模拟含油、水中的非润湿相流体，得到仅包含油、水的岩石三维数字岩心模型。

对于亲水岩石而言，当岩石饱和油水时，非润湿相油主要分布在大孔中心区域；对于亲油岩石而言，当岩石饱和油水时，非润湿相水主要分布在大孔中心区域。假设所构建的三维数字岩心的孔隙中完全含油、水中的润湿相流体，对岩心孔隙空间进行形态学方法中的开运算，模拟含油、水中的非润湿相流体，以得到仅包含油、水的岩石三维数字岩心模型。

其中，当构建多种饱和度条件下的仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型时，上述具体可以为模拟含油、水中的非润湿相流体饱和度逐渐增加的过程，以得到不同饱和度条件下仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型。

为了验证上述模拟方法的有效性，本申请以CO

首先基于碳酸盐岩微米CT实验数据，构建三维数字岩心模型，具体如图2所示，其示出了本申请实施例提供的CT实验获取的碳酸盐岩的三维数字岩心模型图。在建立饱和两相流体数字岩石模型时，假设非润湿相流体赋存于孔隙中心，润湿相流体赋存于孔隙壁附近。因此，在建立的三维数字岩心基础上，利用形态学方法建立饱和油水两相流体时的三维数字岩心模型，具体如图3所示，其示出了本申请实施例提供的构造的含油饱和度为51.22％及含水饱和度为48.78％的碳酸盐岩数字岩心模型图。当CO

利用本申请提供的模拟方法模拟二维核磁共振D-T

根据图7-图10可以看出，随着含CO

图7的数字岩心只包含油和水，所以D-T

本申请实施例还提供了一种多维核磁共振谱获取装置，参见图11，其示出了本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置的结构示意图，可以包括：

构建模块101，用于获取岩石CT图，根据岩石CT图构建三维数字岩心；

第一建立模块102，用于根据三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

模拟模块103，用于根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法模拟多维核磁共振的采集过程，获取多维核磁共振回波数据；

反演模块104，用于对多维核磁共振回波数据进行反演，得到对应的多维核磁共振谱。

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置，第一建立模块102可以包括：

第一模拟单元，用于将饱和油、水视为同相流体，利用形态学方法中的开运算模拟三维数字岩心中CO

第二模拟单元，用于在中间模型中，将CO

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置，当多维核磁共振为T

第三模拟单元，用于根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振纵向弛豫时间T

第四模拟单元，用于根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振纵向弛豫时间T

第一得到单元，用于将水在T

第一改变单元，用于改变T

第一作为单元，用于将N组饱和油、水与CO

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置，当多维核磁共振为T

第五模拟单元，用于根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振纵向弛豫时间T

第六模拟单元，用于根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振纵向弛豫时间T

第二得到单元，用于将水在T

第二改变单元，用于改变T

第二作为单元，用于将M组饱和油、水与CO

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置，当多维核磁共振为D-T

第七模拟单元，用于根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、水的多维核磁共振T

第八模拟单元，用于根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中油的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、油的多维核磁共振T

第三得到单元，用于将水在T

第三改变单元，用于改变D编辑阶段的两个180°脉冲的时间间隔，返回执行根据岩石三维数字岩心模型，通过数值模拟方法依次模拟岩石孔隙中水的多维核磁共振扩散系数D编辑阶段信号衰减、水的多维核磁共振T

第三作为单元，用于将P组饱和油、水与CO

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置，还可以包括：

第二建立模块，用于在根据岩石CT图构建三维数字岩心后，根据三维数字岩心，采用形态学方法建立仅包含饱和油、水的岩石三维数字岩心模型。

本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取装置，第二建立模块可以包括：

第九模拟单元，用于设定三维数字岩心的孔隙中完全含油、水中的润湿相流体，对孔隙空间进行形态学方法中的开运算，以模拟含油、水中的非润湿相流体，得到仅包含油、水的岩石三维数字岩心模型。

本申请实施例还提供了一种多维核磁共振谱获取设备，参见图12，其示出了本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取设备的结构示意图，可以包括：

存储器201，用于存储计算机程序；

处理器202，用于执行存储器201存储的计算机程序时可实现如下步骤：

获取岩石CT图，根据岩石CT图构建三维数字岩心；根据三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

本申请实施例还提供了一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：

获取岩石CT图，根据岩石CT图构建三维数字岩心；根据三维数字岩心，采用形态学方法建立不同饱和度条件下的饱和油、水与CO

该可读存储介质可以包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请提供的一种多维核磁共振谱获取装置、设备及可读存储介质中相关部分的说明可以参见本申请实施例提供的一种多维核磁共振谱获取方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。