基于核磁共振的致密储层含油量测定方法及装置

摘要

本发明提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法及装置，致密储层含油量测定方法包括：脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。本发明能够准确区分致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号，进而能够有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

权利要求

1.一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，包括：

脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场，并在施加该脉冲序列中的第二个脉冲之前停止施加所述第一梯度磁场；以及在施加所述脉冲序列中的最后一个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，且施加的第一梯度磁场和第二梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；

根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

2.根据权利要求1所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述脉冲序列及磁场施加步骤包括：向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场；

待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线；

待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。

3.根据权利要求2所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场，包括：向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上；

以及，在施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第一时长，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量分别旋转至所述第二轴线的正负方向上。

4.根据权利要求2所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，包括：向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，先使得所述油相磁化向量和水相磁化向量自第二轴线分别翻转至所述第一轴线的初始磁场方向和初始磁场反方向上，再使得所述水相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线。

5.根据权利要求2所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，包括：施加第三个90度脉冲，使得所述油相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场方向翻转至第二轴线，所述水相磁化向量自所述第二轴线翻转至所述第一轴线的初始磁场方向上；

以及，在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场。

6.根据权利要求1所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，在所述根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量之前，还包括：判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号；

若是，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。

7.根据权利要求6所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，包括：若所述核磁共振信号为回波信号，则确定当前的所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量由第二轴线向初始磁场方向翻转，进而确定当前的核磁共振信号为油相核磁共振信号；

其中，所述第二轴线垂直于所述初始磁场方向。

8.根据权利要求6所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，还包括：若所述核磁共振信号不为所述回波信号，则判定所述核磁共振信号由水相核磁共振信号及油相核磁共振信号共同组成；

调整第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值；

其中，所述第一时长为向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场的持续时间，所述第二时长为所述脉冲序列中的第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的时间间隔，所述第三时长为向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场的持续时间，所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场方向相反；

以及，基于调整后的第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值，重新执行所述脉冲序列及磁场施加步骤。

9.根据权利要求1所述的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，包括：根据所述核磁共振信号的强度以及预设的核磁共振信号强度与含油量的关系曲线，获得所述致密储层岩石的含油量。

10.根据权利要求9所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述关系曲线预先通过以下步骤获得：确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；

对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。

11.根据权利要求3或8所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述第一时长为0.01ms～6ms。

12.根据权利要求4或8所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述第二时长为1ms～10ms。

13.根据权利要求5或8所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，其特征在于，所述第三时长为0.01ms～6ms。

14.一种基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，其特征在于，包括：

脉冲序列及磁场施加模块，用于执行脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场，并在施加该脉冲序列中的第二个脉冲之前停止施加所述第一梯度磁场；以及在施加所述脉冲序列中的最后一个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，且施加的第一梯度磁场和第二梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

核磁共振信号获取模块，用于获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；

致密储层岩石的含油量确定模块，用于根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

15.根据权利要求14所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述脉冲序列及磁场施加模块包括：第一个90度脉冲施加单元，用于向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场；

第二个90度脉冲施加单元，用于待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线；

第三个90度脉冲施加单元，用于待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。

16.根据权利要求15所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述第一个90度脉冲施加单元包括：第一脉冲施加子单元，用于向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上；

第一梯度磁场施加子单元，用于在施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第一时长，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量分别旋转至所述第二轴线的正负方向上。

17.根据权利要求15所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述第二个90度脉冲施加单元包括：第二脉冲施加子单元，用于向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，先使得所述油相磁化向量和水相磁化向量自第二轴线分别翻转至所述第一轴线的初始磁场方向和初始磁场反方向上，再使得所述水相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线。

18.根据权利要求15所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述第三个90度脉冲施加单元包括：第三脉冲施加子单元，用于施加第三个90度脉冲，使得所述油相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场方向翻转至第二轴线，所述水相磁化向量自所述第二轴线翻转至所述第一轴线的初始磁场方向上；

第二梯度磁场施加子单元，用于在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场。

19.根据权利要求14所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，还包括：信号类型判断单元，用于判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号；

油相核磁共振信号确定单元，用于若所述核磁共振信号的类型为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。

20.根据权利要求19所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述致密储层岩石的含油量确定模块包括：油相核磁共振信号确定单元，用于若所述核磁共振信号为回波信号，则确定当前的所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量由第二轴线向初始磁场方向翻转，进而确定当前的核磁共振信号为油相核磁共振信号；

其中，所述第二轴线垂直于所述初始磁场方向。

21.根据权利要求19所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，还包括：油水混合信号确定单元，用于若所述核磁共振信号不为所述回波信号，则判定所述核磁共振信号由水相核磁共振信号及油相核磁共振信号共同组成；

时间调整单元，用于调整第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值；

其中，所述第一时长为向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场的持续时间，所述第二时长为所述脉冲序列中的第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的时间间隔，所述第三时长为向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场的持续时间，所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场方向相反；

重复施加单元，用于基于调整后的第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值，重新执行所述脉冲序列及磁场施加步骤。

22.根据权利要求14所述的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述致密储层岩石的含油量确定模块包括：致密储层岩石含油量获取单元，用于根据所述核磁共振信号的强度以及预设的核磁共振信号强度与含油量的关系曲线，获得所述致密储层岩石的含油量。

23.根据权利要求22所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，其特征在于，还包括：关系曲线预获取模块，用于预先获得所述关系曲线；

所述关系曲线预获取模块包括：

已知数据获取单元，用于确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；

线性拟合单元，用于对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。

24.根据权利要求16或21所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述第一时长为0.01ms～6ms。

25.根据权利要求17或21所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述第二时长为1ms～10ms。

26.根据权利要求18或21所述的基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，其特征在于，所述第三时长为0.01ms～6ms。

27.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的步骤，包括：脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场，并在施加该脉冲序列中的第二个脉冲之前停止施加所述第一梯度磁场；以及在施加所述脉冲序列中的最后一个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，且施加的第一梯度磁场和第二梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

28.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的步骤，包括：脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场，并在施加该脉冲序列中的第二个脉冲之前停止施加所述第一梯度磁场；以及在施加所述脉冲序列中的最后一个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，且施加的第一梯度磁场和第二梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

29.一种基于核磁共振的致密储层含油量测定系统，其特征在于，包括：控制组件，以及，与该控制组件通信连接的核磁共振波谱仪；

所述核磁共振波谱仪中设置有样品舱，且该样品舱中盛装有致密储层岩石；

所述控制组件用于向所述核磁共振波谱仪发送控制信号；

所述核磁共振波谱仪根据所述控制信号对所述致密储层岩石执行脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场，并在施加该脉冲序列中的第二个脉冲之前停止施加所述第一梯度磁场；以及在施加所述脉冲序列中的最后一个脉冲后，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，且施加的第一梯度磁场和第二梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成，以及，获取所述致密储层岩石的核磁共振信号，并将该核磁共振信号发送至所述控制组件；

所述控制组件还用于根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

30.根据权利要求29所述的致密储层含油量测定系统，其特征在于，所述控制组件还用于判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号，若所述核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，并根据所述油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

31.根据权利要求30所述的致密储层含油量测定系统，其特征在于，所述控制组件包含有通信连接的处理器及控制器；

所述处理器经所述控制器向所述核磁共振波谱仪发送控制信号，并接收所述核磁共振波谱仪发送的核磁共振信号，以及，判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号，若所述核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，并根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

32.根据权利要求29所述的致密储层含油量测定系统，其特征在于，所述样品舱包括：用于盛装所述致密储层岩石的容石腔，以及，设置在所述容石腔外侧的电磁线圈；

所述电磁线圈用于向所述容石腔内的致密储层岩石施加所述脉冲序列并获取该致密储层岩石的核磁共振信号。

33.根据权利要求32所述的致密储层含油量测定系统，其特征在于，所述样品舱还包括：与所述容石腔连通的温控组件，且该温控组件用于改变所述容石腔内温度。

34.根据权利要求29所述的致密储层含油量测定系统，其特征在于，所述核磁共振波谱仪中包含有用于向所述致密储层岩石施加梯度磁场的磁铁。

说明书

基于核磁共振的致密储层含油量测定方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及储层含油量测定技术领域，具体涉及一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法及装置。

背景技术

[0002] 地球物理测井是在勘探和开采石油、煤及金属矿体的过程中，利用各种仪器测量井下岩层的物理参数及井的技术状况，分析所记录的资料，进行地质和工程方面的研究。随着核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，简称NMR)技术的不断发展，核磁共振测井技术已成为重要的地球物理测井方法之一，其在流体性质识别、孔隙结构评价及束缚水含量计算等方面发挥了重要作用。

[0003] 目前，核磁共振技术已广泛应用到在岩石物理中的岩石孔隙度、渗透率和自由流体参数等方面。其中，对于同时含水和油的岩石样品有两种处理方法：(1)在岩石中加入水溶性顺磁性离子溶液，将水信号弛豫时间缩短，与较长弛豫时间的油信号进行区分，该种方法的弊端是饱和溶液所需时间较长，油容易挥发，不易完全饱和岩石样品的所有孔隙，饱和溶液过程中有可能破坏岩石样品结构，误差来源多，导致测定结果不准确；(2)不加入溶液直接进行岩石检测，现有核磁共振技术的横向弛豫时间(T2弛豫时间)检测极限约为6.7ms。上述处理方式均可以实现微米级孔隙检测，进而对常规储层岩石的含油量进行测定。

[0004] 然而，由于致密储层岩石纳米孔隙中油水弛豫时间叠合且均很短(即T2弛豫时间小于6.7ms，尤其是0.01ms～1ms)，使得水相与油相信号之间相互影响，因此，现有技术中的上述方式均不适用于测定致密储层岩石纳米孔隙中的含油量，即，现有技术的含油量测定方式无法区分纳米级孔隙中的油相与水相核磁共振信号，因此无法准确检测得到纳米级孔隙中的油相核磁共振信号(即T2弛豫时间小于6.7ms，尤其是0.01ms～1ms的油相核磁共振信号)。

发明内容

[0005] 针对现有技术中的问题，本发明提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法及装置，能够准确区分致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号，进而能够有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

[0007] 第一方面，本发明提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，包括：

[0008] 脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

[0009] 获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；

[0010] 根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0011] 一实施例中，所述脉冲序列及磁场施加步骤包括：

[0012] 向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场；

[0013] 待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线；

[0014] 待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。

[0015] 一实施例中，所述向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场，包括：

[0016] 向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上；

[0017] 以及，在施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第一时长，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量分别旋转至所述第二轴线的正负方向上。

[0018] 一实施例中，所述向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，包括：

[0019] 向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，先使得所述油相磁化向量和水相磁化向量自第二轴线分别翻转至所述第一轴线的初始磁场方向和初始磁场反方向上，再使得所述水相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线。

[0020] 一实施例中，所述施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，包括：

[0021] 施加第三个90度脉冲，使得所述油相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场方向翻转至第二轴线，所述水相磁化向量自所述第二轴线翻转至所述第一轴线的初始磁场方向上；

[0022] 以及，在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场。

[0023] 一实施例中，在所述根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量之前，还包括：

[0024] 判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号；

[0025] 若是，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。

[0026] 一实施例中，所述判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，包括：

[0027] 若所述核磁共振信号为回波信号，则确定当前的所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量由第二轴线向初始磁场方向翻转，进而确定当前的核磁共振信号为油相核磁共振信号；

[0028] 其中，所述第二轴线垂直于所述初始磁场方向。

[0029] 一实施例中，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定方法还包括：

[0030] 若所述核磁共振信号不为所述回波信号，则判定所述核磁共振信号由水相核磁共振信号及油相核磁共振信号共同组成；

[0031] 调整第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值；

[0032] 其中，所述第一时长为向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场的持续时间，所述第二时长为所述脉冲序列中的第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的时间间隔，所述第三时长为向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场的持续时间，所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场方向相反；

[0033] 以及，基于调整后的第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值，重新执行所述脉冲序列及磁场施加步骤。

[0034] 一实施例中，所述根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，包括：

[0035] 根据所述核磁共振信号的强度以及预设的核磁共振信号强度与含油量的关系曲线，获得所述致密储层岩石的含油量。

[0036] 一实施例中，所述关系曲线预先通过以下步骤获得：

[0037] 确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；

[0038] 对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。

[0039] 一实施例中，所述第一时长为0.01ms～6ms。

[0040] 一实施例中，所述第二时长为1ms～10ms。

[0041] 一实施例中，所述第三时长为0.01ms～6ms。

[0042] 第二方面，本发明提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，包括：

[0043] 脉冲序列及磁场施加模块，用于执行脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

[0044] 核磁共振信号获取模块，用于获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；

[0045] 致密储层岩石的含油量确定模块，用于根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0046] 一实施例中，所述脉冲序列及磁场施加模块包括：

[0047] 第一个90度脉冲施加单元，用于向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场；

[0048] 第二个90度脉冲施加单元，用于待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线；

[0049] 第三个90度脉冲施加单元，用于待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。

[0050] 一实施例中，所述第一个90度脉冲施加单元包括：

[0051] 第一脉冲施加子单元，用于向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上；

[0052] 第一梯度磁场施加子单元，用于在施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第一时长，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量分别旋转至所述第二轴线的正负方向上。

[0053] 一实施例中，所述第二个90度脉冲施加单元包括：

[0054] 第二脉冲施加子单元，用于向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，先使得所述油相磁化向量和水相磁化向量自第二轴线分别翻转至所述第一轴线的初始磁场方向和初始磁场反方向上，再使得所述水相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线。

[0055] 一实施例中，所述第三个90度脉冲施加单元包括：

[0056] 第三脉冲施加子单元，用于施加第三个90度脉冲，使得所述油相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场方向翻转至第二轴线，所述水相磁化向量自所述第二轴线翻转至所述第一轴线的初始磁场方向上；

[0057] 第二梯度磁场施加子单元，用于在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场。

[0058] 一实施例中，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定装置还包括：

[0059] 信号类型判断单元，用于判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号；

[0060] 油相核磁共振信号确定单元，用于若所述核磁共振信号的类型为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。

[0061] 一实施例中，所述致密储层岩石的含油量确定模块包括：

[0062] 油相核磁共振信号确定单元，用于若所述核磁共振信号为回波信号，则确定当前的所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量由第二轴线向初始磁场方向翻转，进而确定当前的核磁共振信号为油相核磁共振信号；

[0063] 其中，所述第二轴线垂直于所述初始磁场方向。

[0064] 一实施例中，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定装置还包括：

[0065] 油水混合信号确定单元，用于若所述核磁共振信号不为所述回波信号，则判定所述核磁共振信号由水相核磁共振信号及油相核磁共振信号共同组成；

[0066] 时间调整单元，用于调整第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值；

[0067] 其中，所述第一时长为向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场的持续时间，所述第二时长为所述脉冲序列中的第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的时间间隔，所述第三时长为向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场的持续时间，所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场方向相反；

[0068] 重复施加单元，用于基于调整后的第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值，重新执行所述脉冲序列及磁场施加步骤。

[0069] 一实施例中，所述致密储层岩石的含油量确定模块包括：

[0070] 致密储层岩石含油量获取单元，用于根据所述核磁共振信号的强度以及预设的核磁共振信号强度与含油量的关系曲线，获得所述致密储层岩石的含油量。

[0071] 一实施例中，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定装置还包括：关系曲线预获取模块，用于预先获得所述关系曲线；

[0072] 所述关系曲线预获取模块包括：

[0073] 已知数据获取单元，用于确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；

[0074] 线性拟合单元，用于对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。

[0075] 一实施例中，所述第一时长为0.01ms～6ms。

[0076] 一实施例中，所述第二时长为1ms～10ms。

[0077] 一实施例中，所述第三时长为0.01ms～6ms。

[0078] 第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的步骤，包括：

[0079] 脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

[0080] 获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；

[0081] 根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0082] 第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的步骤，包括：

[0083] 脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成；

[0084] 获取所述致密储层岩石的核磁共振信号；

[0085] 根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0086] 第五方面，本发明提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定系统，包括：控制组件，以及，与该控制组件通信连接的核磁共振波谱仪；

[0087] 所述核磁共振波谱仪中设置有样品舱，且该样品舱中盛装有致密储层岩石；

[0088] 所述控制组件用于向所述核磁共振波谱仪发送控制信号；

[0089] 所述核磁共振波谱仪根据所述控制信号对所述致密储层岩石执行脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成，以及，获取所述致密储层岩石的核磁共振信号，并将该核磁共振信号发送至所述控制组件；

[0090] 所述控制组件还用于根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0091] 一实施例中，所述控制组件还用于判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号，若所述核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，并根据所述油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0092] 一实施例中，所述控制组件包含有通信连接的处理器及控制器；

[0093] 所述处理器经所述控制器向所述核磁共振波谱仪发送控制信号，并接收所述核磁共振波谱仪发送的核磁共振信号，以及，判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号，若所述核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，并根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0094] 一实施例中，所述样品舱包括：用于盛装所述致密储层岩石的容石腔，以及，设置在所述容石腔外侧的电磁线圈；

[0095] 所述电磁线圈用于向所述容石腔内的致密储层岩石施加所述脉冲序列并获取该致密储层岩石的核磁共振信号。

[0096] 一实施例中，所述样品舱还包括：与所述容石腔连通的温控组件，且该温控组件用于改变所述容石腔内温度。

[0097] 一实施例中，所述核磁共振波谱仪中包含有用于向所述致密储层岩石施加梯度磁场的磁铁。

[0098] 由上述技术方案可知，本发明提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法、装置、电子设备、存储介质和基于核磁共振的致密储层含油量测定系统，其中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，首先通过对致密储层岩石执行由三个90度脉冲和两个梯度磁场的脉冲序列及磁场施加步骤，对该致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号进行区分，而后通过检测致密储层岩石的核磁共振信号，并根据该油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，进而有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

附图说明

[0099] 为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0100] 图1A为本发明实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的流程示意图。

[0101] 图1B为本发明实施例中的包含有步骤A01和A02的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的流程示意图。

[0102] 图2为本发明实施例中的致密储层岩石中的油相磁化向量与水相磁化向量分离的逻辑示意图。

[0103] 图3为本发明实施例中的致密储层含油量测定方法的步骤100的流程示意图。

[0104] 图4为本发明实施例中的致密储层含油量测定方法的步骤101的流程示意图。

[0105] 图5为本发明实施例中的油相磁化向量和水相磁化向量的初始状态均处于Z轴正方向的示意图。

[0106] 图6为本发明实施例中的施加第一个90度脉冲后的油相磁化向量和水相磁化向量均翻转至Y轴的正方向上的示意图。

[0107] 图7为本发明实施例中的施加第一梯度磁场后的水相磁化向量位于Y轴的正方向上且油相磁化向量位于Y轴的负方向上的示意图。

[0108] 图8为本发明实施例中的施加第一梯度磁场后的水相磁化向量位于Y轴的负方向上且油相磁化向量位于Y轴的正方向上的示意图。

[0109] 图9为本发明实施例中的施加第二个90度脉冲后的水相磁化向量翻转至Z轴的负方向上且油相磁化向量翻转至Z轴的正方向上的示意图。

[0110] 图10为本发明实施例中的经第二时长后的水相磁化向量在向Z轴正方向恢复的过程中且处于Y轴的负方向上的示意图。

[0111] 图11为本发明实施例中的经第二时长后的水相磁化向量在向Z轴正方向恢复的过程中且处于Y轴的正方向上的示意图。

[0112] 图12为本发明实施例中的致密储层含油量测定方法的步骤103的流程示意图。

[0113] 图13为本发明实施例中的施加第三个90度脉冲后的水相磁化向量位于Z轴正方向上且油相磁化向量位于Y轴正方向上的示意图。

[0114] 图14为本发明实施例中的施加第三个90度脉冲后的水相磁化向量位于Z轴正方向上且油相磁化向量位于Y轴负方向上结构示意图。

[0115] 图15为本发明应用实例中的包含有步骤A03和A04的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的流程示意图。

[0116] 图16为本发明应用实例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中步骤001和002的流程示意图。

[0117] 图17为本发明应用实例中的油相核磁共振信号与含油量间的关系曲线示意图。

[0118] 图18为本发明应用实例中的应用PFG脉冲序列进行致密储层含油量测定的控制逻辑示意图。

[0119] 图19为本发明应用实例中的应用脉冲序列执行所述脉冲序列及磁场施加步骤的控制逻辑示意图。

[0120] 图20为本发明应用实例中的受激回波脉冲序列示意图。

[0121] 图21为本发明实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定装置的结构示意图。

[0122] 图22为本发明实施例中的电子设备的结构示意图。

[0123] 图23为本发明实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定系统的结构示意图。

[0124] 图24为本发明实施例中的致密储层含油量测定系统中控制组件的结构示意图。

[0125] 图25为本发明实施例中的致密储层含油量测定系统中样品舱的结构示意图。

[0126] 图26为本发明实施例中的包含有温控组件的样品舱的结构示意图。

[0127] 图27为本发明实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定系统的整体结构示意图。

具体实施方式

[0128] 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、完整的描述，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作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。

[0129] 针对现有技术中无法对致密储层岩石中的油相和水相核磁共振信号进行区分的问题，本申请实施例中提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法，在弛豫维度基础上增加扩散维度(扩散指分子无规律的热运动，即布朗运动，核磁共振中扩散一般指油/水分子不断随机改变运动方向和位置的现象。分子扩散运动的速度称为扩散系数，油/水分子的扩散系数不同，通过施加一定条件，在扩散维度油/水信号会产生区别)，利用致密储层岩石中油相、水相间的扩散弛豫特征差异，通过施加梯度磁场，通过特定的脉冲和梯度使水相核磁共振信号快速衰减为零，而保留油相核磁共振信号；再通过施加特定的脉冲与梯度恢复油相核磁共振信号，由于排除了水相的影响，因此本申请实施例可以实现采集T2弛豫时间小于6.7ms，尤其是0.01ms～1ms的油核磁共振信号，即可以避免纳米孔隙中短弛豫油、水信号的相互影响，有效检测纳米级孔隙中的油相核磁共振信号，从而可以获得更为准确的致密储层岩石的含油量，避免了水相影响造成含油量测定值偏高的问题。

[0130] 由于地层所含的元素中，氢核具有最大的旋磁比，且含有较高的丰度，而地层岩石中的流体(即水和油)都含有较高的氢核，因此可将氢核作为研究对象，通过探测氢核的弛豫特征，可以获得岩石中流体的弛豫性质。一般的，核磁共振弛豫机制可以分为颗粒表面弛豫、分子扩散弛豫和体积弛豫。其中：

[0131] (1)颗粒表面弛豫：分子在孔隙空间内不停地运动和扩散，在NMR测量期间，扩散使分子有充分机会与颗粒表面碰撞，每次碰撞都提供了自旋弛豫的机会。当分子发生碰撞时，可以发生两种情况：氢核将自旋能量传递给了颗粒表面，使之沿静磁场方向重新排列，从而影响纵向弛豫时间T1；或者质子不可逆地失相，从而对横向弛豫时间T2作出贡献。当然，这些现象不是每次碰撞都发生，仅有发生的一种可能性，因此碰撞的几率越大，发生颗粒表面驰豫的几率越大。

[0132] (2)体积弛豫：对于水和烃，体积弛豫主要是因为相邻自旋核随机运动产生的局部磁场波动造成的。当一种流体被阻止与颗粒表面接触时，体积弛豫就非常重要了，如在水润湿性岩心中，油或气无法接近颗粒表面，因此只能进行体积弛豫。例如碳酸盐中的孔洞内部体积水的弛豫也是体积弛豫。

[0133] (3)扩散弛豫：在梯度磁场中，分子扩散造成的弛豫叫扩散弛豫。在梯度磁场中，分子运动造成失相，影响T2弛豫，不影响T1弛豫。梯度磁场产生的原因主要是磁场不均匀或颗粒物质和孔隙流体间的磁化率不同。对于回波时间较小的脉冲序列，可以忽略扩散的影响。由此可见，扩散弛豫在测定扩散系数和油水区分上有重要应用。

[0134] 此外，由于大部分岩石中颗粒表面弛豫是影响T1和T2的主要因素。在颗粒表面弛豫中，孔隙大小决定了弛豫的速率。大孔隙中，碰撞发生的次数少，因此弛豫时间比较长，小孔隙中碰撞次数增加，弛豫时间就变短，驰豫时间与岩石的表面体积比成正比。根据储层岩石孔隙大小与氢核弛豫率成反比关系，如果可以测定流体在岩石中分布的弛豫时间特征，就可以测定岩石孔隙中流体的含量和分布。因此，核磁共振T2谱在一定程度上反映了岩石的孔隙结构特征，其中，岩石表面弛豫可用下式1表示：

[0135]

[0136] 其中，T2弛豫时间与孔隙半径成反比；比例系数ρ2为表面弛豫率，μm/ms；S为岩石孔-1隙的表面积；V为岩石孔隙的体积； 表示孔隙比表面，μm 。

[0137] 在本说明书实施例中出现的第一个90度脉冲、第二个90度脉冲和第三个90度脉冲为一个单位脉冲序列中的具有先后执行顺序关系的脉冲。所述第一个90度脉冲、第二个90度脉冲和第三个90度脉冲均为硬脉冲，且三者的脉宽相同，其中，MRI中的射频磁场系统发射出中心频率为拉莫尔频率的射频电磁波，激发样品质子群，而发生核磁共振效应。该电磁波并非为单一频率，而是以拉莫尔频率为中心频率具有一定宽度的频带。根据频带宽度的不同，可将射频电磁波分为硬脉冲和软脉冲。射频(RF，Radio Frequency)脉冲是时间门控的高频载波信号，是时间域信号。载波频率即为频率源产生的拉莫尔频率，是一个单一频率的信号。门控信号脉冲序列发生器产生控制射频发射时序的信号。硬脉冲时间激发宽度较窄，但射频幅值较高，对应的频带较宽，可以激发较大范围的质子。

[0138] 在本说明书实施例中出现的第一时长、第二时长及第三时长仅为区分表述之用，并无特定的顺序关系。

[0139] 其中，所述第一时长为向该致密储层岩石施加的第一梯度磁场所持续的时长，且第一时长可以为所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量由第二轴线的同一方向分别处于第二轴线的正负方向所用的时长，可以根据实验经验获得。一般的，所述第一时长的取值范围可以为0.01ms～6ms。

[0140] 所述第二时长为向该致密储层岩石施加的第二个90度脉冲后的等待时间，也即施加第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的间隔时长，同时也是使得所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上所用的时长。一般的，所述第二时长的取值范围可以为1ms～10ms。

[0141] 所述第三时长为向该致密储层岩石施加的第二梯度磁场所持续的时长，由于所述第二梯度磁场与第一梯度磁场的方向相反，且强度相同，因此，所述第三时长可以与所述第一时长相等。若所述第一时长为第一个90度脉冲的半回波时间，则所述第三时长为第三个90度脉冲的半回波时间。一般的，所述第三时长的取值范围可以为0.01ms～6ms。

[0142] 在本说明书实施例中出现的第一梯度磁场为施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内向该致密储层岩石施加的梯度磁场，第二梯度磁场为施加所述第三个90度脉冲后的预设时段内向该致密储层岩石施加的梯度磁场，而为了前次抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场，所述第二梯度磁场与第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。

[0143] 基于上述内容，本发明实施例提供一种基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的具体实施方式，参见图1A，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定方法具体包括如下内容：

[0144] 步骤100-脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成。

[0145] 在步骤100中，在施加当前脉冲序列的第一个90度脉冲后，施加第一梯度磁场，在施加当前脉冲序列的第三个90度脉冲后，施加第二梯度磁场。

[0146] 可以理解的是，在施加脉冲序列之前，在初始磁场的方向与初始轴的某一方向相同的作用下，致密储层岩石内流体的氢质子受到激励而环绕所述初始轴而发生拉莫尔进动，使得油相磁化向量和水相磁化向量均处于初始磁场的方向的所述初始轴上。

[0147] 本实施例的步骤100的作用即为使得油相磁化向量与水相磁化向量分离，举例来说，参见图2，若初始磁场的方向如M0所示，则步骤100的作用即为使得油相磁化向量和水相磁化向量由初始的均处于Z轴正方向的状态，转化为水相磁化向量仍处于Z轴正方向的状态，而油相磁化向量处于Y轴的正或负方向上。此时，水相磁化向量已处于稳态，而油相磁化向量在初始磁场M0的作用下，会有Y轴以自旋的方式回到Z轴正方向。基于此，在油相磁化向量由Y轴向Z轴运动的过程中，油相磁化向量切割磁感线，产生信号，且此时检测到的信号即仅为油相磁化向量对应的油相核磁共振信号，这样即实现了油相磁化向量与水相磁化向量的分离。

[0148] 步骤200：获取所述致密储层岩石的核磁共振信号。步骤300：根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0149] 在一种具体实施方式中，参见图1B，在步骤200和300之间，还可以包含有步骤A01和A02，所述步骤A01和A02具体包括如下内容：

[0150] 步骤A01：判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号，若是，则执行步骤A02。

[0151] 步骤A02：判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。

[0152] 在步骤A01和A02中，在脉冲序列施加结束后，采集所述致密储层岩石的核磁共振信号并判断该核磁共振信号的类型是否为回波信号。可以理解的是，此处判断的作用是为了确认当前的核磁共振信号是否仅为油相核磁共振信号，也就是说，此处判断的作用是为了检测第二梯度磁场的施加是否抵消了首次施加的第一梯度磁场。若该核磁共振信号的类型为回波信号，则可以确定第二梯度磁场与第一梯度磁场相互抵消，且基于步骤100中实现的油相磁化向量与水相磁化向量的分离，使得可以判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。

[0153] 在步骤300中，根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量的具体方式可以为根据所述油相核磁共振信号的强度以及预设的核磁共振信号强度与含油量的关系曲线，获得所述致密储层岩石的含油量。

[0154] 从上述描述可知，本发明实施例提供的致密储层含油量测定方法，首先通过对致密储层岩石执行由三个90度脉冲和两个梯度磁场的脉冲序列及磁场施加步骤，对该致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号进行区分，而后通过检测致密储层岩石的核磁共振信号以及判断该核磁共振信号的类型是否为回波信号的步骤，判断前述施加的梯度磁场是否被抵消，以提高油相核磁共振信号获取的准确性和可靠性，最后，若该核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号仅为油相核磁共振信号，并根据该油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，进而有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

[0155] 在一种具体实施方式中，参见图3，本发明的致密储层含油量测定方法的步骤100具体包括如下内容：

[0156] 步骤101：向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场。

[0157] 步骤102：待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线。

[0158] 步骤103：待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。

[0159] 在一种致密储层含油量测定方法的步骤101的具体实施方式中，参见图4，所述步骤101具体包括如下内容：

[0160] 步骤101a：向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上。

[0161] 举例来说，若初始磁场M0的方向与Z轴正方向相同，所述致密储层岩石中的油相磁化向量和水相磁化向量的初始状态均处于Z轴正方向的状态，参见图5。而后向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，若将由Z轴向Y轴的正方向作为该90度脉冲的施加方向，则所述油相磁化向量和水相磁化向量均由Z轴的正方向翻转至Y轴的同一方向上，参见图6，本例中所述油相磁化向量和水相磁化向量均翻转至Y轴的正方向上。

[0162] 步骤101b：在施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第一时长，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量分别旋转至所述第二轴线的正负方向上。

[0163] 可以理解的是，所述预设时段可以根据具体应用情形设置，具体取值可以0.01ms～10ms之间。

[0164] 举例来说，若初始磁场M0的方向与Z轴正方向相同，则在施加所述第一个90度脉冲且使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由Z轴的正方向翻转至Y轴的同一方向上时，在初始磁场M0的作用下，所述油相磁化向量和水相磁化向量均会开始向各自对应的平衡态恢复，这个恢复过程形成自由感应衰减(Free Induction Decay，简称FID)。此时，所述油相磁化向量和水相磁化向量均会绕着Z轴在XY平面上旋转，这一过程即扩散过程。而由于所述油相物质和水相物质的扩散系数不同(水相物质的扩散系数大于油相物质的扩散系数，一般可达到数量级上的差别)，因此，在油相磁化向量和水相磁化向量向平衡态恢复的过程中，水相磁化向量的扩散速度快于油相磁化向量的扩散速度。而为了增加所述水相磁化向量和油相磁化向量之间的扩散速度差，步骤101b中向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第二时长，使得水相磁化向量和油相磁化向量之间的扩散速度差增大，使得所述水相磁化向量和油相磁化向量在XY平面上旋转时，所述水相磁化向量和油相磁化向量分别旋转至所述Y轴的正负方向上，参见图7和图8，图7为所述水相磁化向量位于Y轴的正方向上，油相磁化向量位于Y轴的负方向上；图8为所述水相磁化向量位于Y轴的负方向上，油相磁化向量位于Y轴的正方向上。

[0165] 在一种致密储层含油量测定方法的步骤102的具体实施方式中，所述步骤102具体包括如下内容：

[0166] 步骤102a：向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，先使得所述油相磁化向量和水相磁化向量自第二轴线分别翻转至所述第一轴线的初始磁场方向和初始磁场反方向上，再使得所述水相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线。

[0167] 举例来说，若初始磁场M0的方向与Z轴正方向相同，则在所述水相磁化向量和油相磁化向量分别旋转至所述Y轴的正负方向上时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，使得位于Y轴的正负方向上的水相磁化向量和油相磁化向量一起翻转至Z轴的正负方向上，具体的翻转方向与第二个90度脉冲的施加方向有关。分情况具体说明如下：

[0168] 情形一，当前所述水相磁化向量位于Y轴的负方向上，油相磁化向量位于Y轴的正方向上，则向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，且由Y轴负方向至Z轴负方向施加该第二个90度脉冲，即该第二个90度脉冲与第一个90度脉冲的施加方向相反，使得所述水相磁化向量翻转至Z轴的负方向上，所述油相磁化向量翻转至Z轴的正方向上，参见图9。而后使得水相磁化向量向Z轴正方向的平衡态恢复。在此期间等待第二时长，使得水相磁化向量在向Z轴正方向恢复的过程中，处于Y轴上，参见图10或图11，图10为水相磁化向量在向Z轴正方向恢复的过程中，处于Y轴的负方向上，图11为水相磁化向量在向Z轴正方向恢复的过程中，处于Y轴的正方向上。

[0169] 情形二，当前所述水相磁化向量位于Y轴的正方向上，油相磁化向量位于Y轴的负方向上，则向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，且由Y轴正向至Z轴负方向施加该第二个90度脉冲，即该第二个90度脉冲与第一个90度脉冲的施加方向相同，使得所述油相磁化向量向上翻转至Z轴的正方向上，所述水相磁化向量向下翻转至Z轴的负方向上，参见图9。而后使得水相磁化向量向Z轴正方向的平衡态恢复。在此期间等待第二时长，使得水相磁化向量在向Z轴正方向恢复的过程中，处于Y轴上，参见图10或图11。

[0170] 可以理解的是，在上述过程中，由于所述油相磁化向量处于Z轴的正方向上，且初始磁场M0的方向与Z轴正方向相同，则所述油相磁化向量已处于平衡态，因此，在施加所述第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的第二时长内，只有所述水相磁化向量向Z轴正方向的平衡态恢复。

[0171] 在一种致密储层含油量测定方法的步骤103的具体实施方式中，参见图12，所述步骤103具体包括如下内容：

[0172] 步骤103a：施加第三个90度脉冲，使得所述油相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场方向翻转至第二轴线，所述水相磁化向量自所述第二轴线翻转至所述第一轴线的初始磁场方向上。

[0173] 举例来说，若初始磁场M0的方向与Z轴正方向相同，则在所述油相磁化向量位于Z轴正方向、且所述水相磁化向量位于所述Y轴的正负方向上时，向所述致密储层岩石施加第三个90度脉冲，使得位于Y轴的正负方向上的水相磁化向量翻转至Z轴的正方向上，具体的翻转方向与第三个90度脉冲的施加方向有关。分情况具体说明如下：

[0174] 情形一，当前所述水相磁化向量位于Y轴的负方向上，此时向致密储层岩石施加一由Y轴负方向翻转至Z轴正方向的第三个90度脉冲，即该第三个90度脉冲的施加方向与第一90度脉冲的施加方向相同。使得所述水相磁化向量位于Z轴正方向上，且处于平衡态，所述油相磁化向量位于Y轴正方向上，参见图13。

[0175] 情形二，当前所述水相磁化向量位于Y轴的正方向上，此时向致密储层岩石施加一由Y轴正方向翻转至Z轴正方向的第三个90度脉冲，即该第三个90度脉冲的施加方向与第一90度脉冲的施加方向相反。使得所述水相磁化向量位于Z轴正方向上，且处于平衡态，所述油相磁化向量位于Y轴负方向上，参见图14。

[0176] 步骤103b：在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场。

[0177] 举例来说，若初始磁场M0的方向与Z轴正方向相同，则在施加所述第三个90度脉冲且使得所述水相磁化向量位于Z轴正方向上、所述油相磁化向量位于Y轴负正负方向上时，向所述致密储层岩石施加与第一梯度磁场强度相同且方向相反的第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场，使得所述油相磁化向量在向Z轴正方向的平衡态恢复的同时，切割磁感线并产生回波信号。

[0178] 从上述描述可知，本发明实施例提供的致密储层含油量测定方法，在弛豫维度基础上增加扩散维度(扩散指分子无规律的热运动，即布朗运动，核磁共振中扩散一般指油/水分子不断随机改变运动方向和位置的现象。分子扩散运动的速度称为扩散系数，油/水分子的扩散系数不同，通过施加一定条件，在扩散维度油/水信号会产生区别)，利用致密储层岩石中油相、水相间的扩散弛豫特征差异，通过施加梯度磁场，通过特定的脉冲和梯度使水相核磁共振信号快速衰减为零，而保留油相核磁共振信号；再通过施加特定的脉冲与梯度恢复油相核磁共振信号，由于排除了水相的影响，因此本申请实施例可以实现采集T2弛豫时间小于6.7ms，尤其是0.01ms～1ms的油核磁共振信号，即可以避免纳米孔隙中短弛豫油、水信号的相互影响，有效检测纳米级孔隙中的油相核磁共振信号，从而可以获得更为准确的致密储层岩石的含油量，避免了水相影响造成含油量测定值偏高的问题。

[0179] 在一种具体实施方式中，本发明实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中的步骤300具体包括如下内容：

[0180] 若所述核磁共振信号为回波信号，则确定当前的所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量由第二轴线向初始磁场方向翻转，进而确定当前的核磁共振信号为油相核磁共振信号，其中，所述第二轴线垂直于所述初始磁场方向。

[0181] 在一种具体实施方式中，参见图15，本发明实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中的步骤A01和A02之后还具体包括如下内容：

[0182] 步骤A01和A02的判断过程的作用是为了检测步骤100的执行是否成功分离了油相磁化向量和水相磁化向量，同时也抵消了首次施加的梯度磁场。若该核磁共振信号的类型不是回波信号，则可以确定当前还未产生回波信号，而造成这种状况的原因可能为第一时长、第二时长和第三时长的时长设置不够准确，因此，需要对着三个时间值进行调整，并根据实际测量情况选择每次调整一个或是任意多个。具体包括：

[0183] 步骤A03：若所述核磁共振信号不为所述回波信号，则判定所述核磁共振信号由水相核磁共振信号及油相核磁共振信号共同组成；

[0184] 步骤A04：调整第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值；

[0185] 其中，所述第一时长为向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场的持续时间，所述第二时长为所述脉冲序列中的第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的时间间隔，所述第三时长为向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场的持续时间，所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场方向相反；

[0186] 以及，基于调整后的第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值，重新执行所述脉冲序列及磁场施加步骤。

[0187] 从上述描述可知，本发明实施例提供的致密储层含油量测定方法，能够进一步提高致密储层含油量测定的可靠性和准确性。

[0188] 在一种具体实施方式中，参见图16，本发明实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中的所述关系曲线预先通过以下步骤获得：

[0189] 步骤001：确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；

[0190] 步骤002：对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。

[0191] 可以理解的是，所述关系曲线包括：y＝ax+b

[0192] 其中，y表示核磁共振信号强度；x表示含油量；a和b为常数。

[0193] 由于油相核磁共振信号与含油量线性相关。因此，可以预先通过线性拟合的方式获得油相核磁共振信号与含油量间的关系曲线y＝ax+b。其中，y表示核磁共振信号强度；x表示含油量；a和b为常数。具体的，首先确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；然后对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，从而获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。

[0194] 由此，在获得核磁共振信号强度后，将其代入关系曲线可以得出待检测的致密储层岩石的含油量。当然，在本申请其他实施例中，也可以计算含油率，或者含油量和含油均计算。

[0195] 举例来说，采用的静磁场的场磁强度为0.2T，梯度磁场可使用梯度为0.6T/m的梯度线圈，90度脉冲宽度6us，τ＝0.9ms，T＝7ms。如图17所示，在本示例性实施例中，油相核磁共振信号与含油量间的关系曲线可预先对用5个已知含油量的人工模拟样品进行拟合得到，为下式：

[0196] y＝49315*x+67.607式2

[0197] 其中，y表示核磁共振信号强度；x表示含油量；49315为斜率；67.607为截距。R为相关系数，表征两组数据线性相关的程度，越接近于1，相关性越高。R2为相关系数的平方，其作用类似于相关系数。

[0198] 如此，通过将获得的各个岩石样品的油相核磁共振信号代入关系曲线y＝49315*x+67.607，可对应得到各个岩石样品的含油量，如下表1所示：

[0199] 表1

[0200]

[0201]

[0202] 当致密储层岩中含有不同的氢时，其幅值M(t)可表示为：

[0203]

[0204] 例如，在致密储层岩石中油相中有氢质子，水相中也有氢质子，所以幅值M(t)可表示为：

[0205]

[0206] 上式4中，Pi表示岩石中各含氢组分的核磁共振信号幅值，分为油、水两相，即P油和P水；t表示弛豫时间，ms；T2油、T2水分别表示油与水的核磁共振横向弛豫时间，在特定条件下为定值。

[0207] 在一种方式中，可以应用PFG脉冲序列进行致密储层含油量测定，且其控制逻辑如图18所示，应用PFG脉冲序列的回波幅度如下式所示：

[0208]

[0209] 在式5中，bik为扩散权重；m为横向弛豫时间T2的布点数；n为扩散系数D的布点数；j为横向弛豫时间T2的序号；p为扩散系数D的序号；f()为幅值；Dp为扩散系数；T2j为横向弛豫时间；γ为旋磁比；Gk为扩散梯度磁场强度；δ为扩散梯度脉冲持续时间； 为扩散时间；i为回波峰点的序号；TE为能够屏蔽水相核磁共振信号的时间。

[0210] 由式5可知，需要足够的梯度大小和施加时间来能区分油水信号。当Dp＝2.5e^-9时，Gk＝50guass/cm，此时TE＝13.5ms(真实信号为：0.00864，δ＝4.5ms)理论上利用此序列需要TE＝13.5ms才能完全屏蔽水相核磁共振信号，但是TE太大，导致无法快速获取短弛豫时间(即较小孔隙)油相核磁共振信号。

[0211] 而本申请的一种应用实例中应用脉冲序列执行所述脉冲序列及磁场施加步骤，且所述脉冲序列及磁场施加步骤的控制逻辑如图19所示，且应用本发明脉冲序列的回波幅度如下式所示：

[0212]

[0213] 在式6中，bik为扩散权重；m为横向弛豫时间T2的布点数；n为扩散系数D的布点数；j为横向弛豫时间T2的序号；p为扩散系数D的序号；s为纵向弛豫时间T1的布点数；q为纵向弛豫时间T1的序号；f()为幅值；T1q为纵向弛豫时间；Dp为扩散系数；T2j为横向弛豫时间；γ为旋磁比；Gk为扩散梯度磁场强度；δ为扩散梯度脉冲持续时间； 为扩散时间；i为回波峰点的序号；TE为能够屏蔽水相核磁共振信号的时间；t1为纵向弛豫的时间窗长；t0为横向弛豫的时间窗长。

[0214] 由式6可知，通过减小t0，增大t1，把采样开始时间尽量缩短，保留短弛豫信号；较大的磁场梯度和施加时间(t1)把水信号抑制。能够使得TE最短达到0.3ms。

[0215] 由此可见，本申请实施例基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中脉冲序列结构为：在一个90度脉冲后跟两个90度脉冲，如图20所示。在第一个90度脉冲后会出现自由感应衰减信号，在第三个90度脉冲后会出现回波信号。一般情况下，致密储层岩石的核磁共振信号仅来源于水和油，此时FID信号为水和油的信号之和。上文中已经阐明，致密储层岩石内水和油的扩散系数存在数量级的差别。因此，经历过T时间的扩散后，在第三个90度脉冲后出现的第一个回波的峰值为即为油相核磁共振信号。

[0216] 从软件层面来看，本发明实施例还提供一种能够实现所述基于核磁共振的致密储层含油量测定方法全部内容的一种基于核磁共振的致密储层含油量测定装置的具体实施方式，参见图21，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定装置具体包括如下内容：

[0217] 脉冲序列及磁场施加模块10，用于执行脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成。

[0218] 核磁共振信号获取模块20，用于获取所述致密储层岩石的核磁共振信号。

[0219] 致密储层岩石的含油量确定模块30，用于根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0220] 本申请提供的基于核磁共振的致密储层含油量测定装置的实施例具体可以用于执行上述实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述方法实施例的详细描述。

[0221] 从上述描述可知，本发明实施例提供的基于核磁共振的致密储层含油量测定装置，首先通过对致密储层岩石执行由三个90度脉冲和两个梯度磁场的脉冲序列及磁场施加步骤，对该致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号进行区分，而后通过检测致密储层岩石的核磁共振信号以及判断该核磁共振信号的类型是否为回波信号的步骤，判断前述施加的梯度磁场是否被抵消，以提高油相核磁共振信号获取的准确性和可靠性，最后，若该核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号仅为油相核磁共振信号，并根据该油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，进而有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

[0222] 在一种具体实施方式中，所述致密储层含油量测定装置还包括：

[0223] 信号类型判断单元A1，用于判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号；

[0224] 油相核磁共振信号确定单元A2，用于若所述核磁共振信号的类型为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号。

[0225] 在一种具体实施方式中，所述脉冲序列及磁场施加模块10包括：

[0226] 第一个90度脉冲施加单元11，用于向致密储层岩石施加第一个90度脉冲，并在施加该脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场；

[0227] 第二个90度脉冲施加单元12，用于待所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量和水相物质对应的水相磁化向量分别处于第二轴线的正负方向时，向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲，其中，所述第二轴线垂直于与初始磁场方向平行的第一轴线；

[0228] 第三个90度脉冲施加单元13，用于待所述油相磁化向量处于初始磁场方向且所述水相磁化向量自第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线上时，施加第三个90度脉冲，并在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场，其中，所述第二梯度磁场与所述第一梯度磁场的磁场强度相同且方向相反。

[0229] 其中，所述第一个90度脉冲施加单元11包括：

[0230] 第一脉冲施加子单元11a，用于向所述致密储层岩石施加第一个90度脉冲，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量均由所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线的同一方向上；

[0231] 第一梯度磁场施加子单元11b，用于在施加所述第一个90度脉冲后的预设时段内，向该致密储层岩石施加第一梯度磁场并持续第一时长，使得所述油相磁化向量和水相磁化向量分别旋转至所述第二轴线的正负方向上。

[0232] 其中，所述第二个90度脉冲施加单元12包括：

[0233] 第二脉冲施加子单元12a，用于向所述致密储层岩石施加第二个90度脉冲并等待第二时长，先使得所述油相磁化向量和水相磁化向量自第二轴线分别翻转至所述第一轴线的初始磁场方向和初始磁场反方向上，再使得所述水相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场反方向翻转至所述第二轴线。

[0234] 其中，所述第三个90度脉冲施加单元13包括：

[0235] 第三脉冲施加子单元13a，用于施加第三个90度脉冲，使得所述油相磁化向量自所述第一轴线的初始磁场方向翻转至第二轴线，所述水相磁化向量自所述第二轴线翻转至所述第一轴线的初始磁场方向上；

[0236] 第二梯度磁场施加子单元13b，用于在施加所述第三个脉冲后的预设时段内，向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场并持续第三时长，以抵消施加在所述致密储层岩石上的第一梯度磁场。

[0237] 在一种实施例中，所述致密储层岩石的含油量确定模块30包括：

[0238] 油相核磁共振信号确定单元31，用于若所述核磁共振信号为回波信号，则确定当前的所述致密储层岩石中的油相物质对应的油相磁化向量由第二轴线向初始磁场方向翻转，进而确定当前的核磁共振信号为油相核磁共振信号；

[0239] 其中，所述第二轴线垂直于所述初始磁场方向。

[0240] 在一种实施例中，所述的致密储层含油量测定装置还包括：

[0241] 油水混合信号确定单元40，用于若所述核磁共振信号不为所述回波信号，则判定所述核磁共振信号由水相核磁共振信号及油相核磁共振信号共同组成；

[0242] 时间调整单元50，用于调整第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值；

[0243] 其中，所述第一时长为向所述致密储层岩石施加第一梯度磁场的持续时间，所述第二时长为所述脉冲序列中的第二个90度脉冲与第三个90度脉冲之间的时间间隔，所述第三时长为向所述致密储层岩石施加第二梯度磁场的持续时间，所述第一梯度磁场与所述第二梯度磁场方向相反；

[0244] 重复施加单元60，用于基于调整后的第一时长、第二时长和第三时长中的至少一个值，重新执行所述脉冲序列及磁场施加步骤。

[0245] 在一种实施例中，所述致密储层岩石的含油量确定模块30还包括：

[0246] 致密储层岩石含油量获取单元32，用于根据所述油相核磁共振信号的强度以及预设的核磁共振信号强度与含油量的关系曲线，获得所述致密储层岩石的含油量。

[0247] 所述基于核磁共振的致密储层含油量测定装置中还包括：关系曲线预获取模块00，用于预先获得所述关系曲线；

[0248] 所述关系曲线预获取模块00包括：

[0249] 已知数据获取单元01，用于确定多个已知含油量的致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量；

[0250] 线性拟合单元02，用于对所述致密储层岩石的核磁共振信号强度及含油量进行线性拟合，获得核磁共振信号强度与含油量的关系曲线。

[0251] 从上述描述可知，本发明实施例提供的致密储层含油量测定装置，在弛豫维度基础上增加扩散维度(扩散指分子无规律的热运动，即布朗运动，核磁共振中扩散一般指油/水分子不断随机改变运动方向和位置的现象。分子扩散运动的速度称为扩散系数，油/水分子的扩散系数不同，通过施加一定条件，在扩散维度油/水信号会产生区别)，利用致密储层岩石中油相、水相间的扩散弛豫特征差异，通过施加梯度磁场，通过特定的脉冲和梯度使水相核磁共振信号快速衰减为零，而保留油相核磁共振信号；再通过施加特定的脉冲与梯度恢复油相核磁共振信号，由于排除了水相的影响，因此本申请实施例可以实现采集T2弛豫时间小于6.7ms，尤其是0.01ms～1ms的油核磁共振信号，即可以避免纳米孔隙中短弛豫油、水信号的相互影响，有效检测纳米级孔隙中的油相核磁共振信号，从而可以获得更为准确的致密储层岩石的含油量，避免了水相影响造成含油量测定值偏高的问题。

[0252] 本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中全部步骤的一种电子设备的具体实施方式，参见图22，所述电子设备具体包括如下内容：

[0253] 处理器(processor)601、存储器(memory)602、通信接口(Communications Interface)603和总线604；

[0254] 其中，所述处理器601、存储器602、通信接口603通过所述总线604完成相互间的通信；所述通信接口603用于实现基于核磁共振的致密储层含油量测定装置以及用户终端等相关设备之间的信息传输；

[0255] 所述处理器601用于调用所述存储器602中的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

[0256] 步骤100-脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成。

[0257] 步骤200：获取所述致密储层岩石的核磁共振信号。

[0258] 若所述核磁共振信号为回波信号。

[0259] 步骤300：根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0260] 从上述描述可知，本发明实施例提供的电子设备，首先通过对致密储层岩石执行由三个90度脉冲和两个梯度磁场的脉冲序列及磁场施加步骤，对该致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号进行区分，而后通过检测致密储层岩石的核磁共振信号以及判断该核磁共振信号的类型是否为回波信号的步骤，判断前述施加的梯度磁场是否被抵消，以提高油相核磁共振信号获取的准确性和可靠性，最后，若该核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号仅为油相核磁共振信号，并根据该油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，进而有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

[0261] 本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：

[0262] 步骤100-脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成。

[0263] 步骤200：获取所述致密储层岩石的核磁共振信号。

[0264] 步骤300：根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量。

[0265] 从上述描述可知，本发明实施例提供的计算机可读存储介质，首先通过对致密储层岩石执行由三个90度脉冲和两个梯度磁场的脉冲序列及磁场施加步骤，对该致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号进行区分，而后通过检测致密储层岩石的核磁共振信号以及判断该核磁共振信号的类型是否为回波信号的步骤，判断前述施加的梯度磁场是否被抵消，以提高油相核磁共振信号获取的准确性和可靠性，最后，若该核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号仅为油相核磁共振信号，并根据该油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，进而有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

[0266] 从实体装置层面来说，本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的基于核磁共振的致密储层含油量测定方法中全部步骤的一种基于核磁共振的致密储层含油量测定系统的具体实施方式，参见图23，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定系统具体包括如下内容：

[0267] 控制组件1，以及，与该控制组件1通信连接的核磁共振波谱仪2。

[0268] 所述核磁共振波谱仪2中设置有样品舱210，且该样品舱210中盛装有致密储层岩石3。

[0269] 所述控制组件1用于向所述核磁共振波谱仪2发送控制信号。

[0270] 所述核磁共振波谱仪2根据所述控制信号对所述致密储层岩石3执行脉冲序列及磁场施加步骤：向致密储层岩石3施加一脉冲序列，并在施加该脉冲序列中的首个及最后一个脉冲后，分别向所述致密储层岩石3施加一梯度磁场，且两次施加的梯度磁场的方向相反，其中，所述脉冲序列由三个90度脉冲组成，以及，获取所述致密储层岩石3的核磁共振信号，并将该核磁共振信号发送至所述控制组件1。

[0271] 所述控制组件1还用于根据所述核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，以及判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号，若所述核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，并根据所述油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石3的含油量。

[0272] 参见图24，所述控制组件1包含有通信连接的处理器110及控制器120；所述处理器110经所述控制器120向所述核磁共振波谱仪2发送控制信号，并接收所述核磁共振波谱仪2发送的核磁共振信号，以及，判断所述核磁共振信号的类型是否为回波信号，若所述核磁共振信号为回波信号，则判定所述核磁共振信号为油相核磁共振信号，并根据所述油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石3的含油量。

[0273] 参见图25，所述样品舱210包括：用于盛装所述致密储层岩石的容石腔211，以及，设置在所述容石腔211外侧的电磁线圈212。

[0274] 所述电磁线圈212用于向所述容石腔211内的致密储层岩石3施加所述脉冲序列并获取该致密储层岩石3的核磁共振信号。且所述电磁线圈212与所述容石腔211之间还可以设有绝缘层213。

[0275] 另外，所述样品舱210还包括与所述容石腔211连通的温控组件213，且该温控组件213用于改变所述容石腔211内温度。

[0276] 由于物质的扩散系数与环境温度相关，因此，为了增大油相物质和水相物质之间的扩散速度差，本实施例中还包括对所述致密储层岩石3进行温度控制的步骤，且相对应的，所述基于核磁共振的致密储层含油量测定系统中还需要包含有温控组件213。

[0277] 在一种具体举例中，参见图26，所述温控组件213包含有温控器2131、用于降温或提供低温环境的液氮源2132、用于进行快速加热的快加热系统2133及用于缓慢加热的慢加热系统2134，所述温控器2131分别与所述液氮源2132、快加热系统2133和慢加热系统2134通信连接，且所述液氮源2132、快加热系统2133和慢加热系统2134均连接至所述容石腔211，使得所述温控器2131控制所述液氮源2132对所述容石腔211进行降温，并控制快加热系统2133和慢加热系统2134对所述容石腔211进行升温。

[0278] 参见图27，所述核磁共振波谱仪中包含有用于向所述致密储层岩石施加梯度磁场的磁铁7，且该磁铁7可以设置在一磁体柜4中，所述处理器110可以为一种电脑5，且所述控制器可以安装在一控制柜6中。

[0279] 在一种举例中，所述磁体柜4的长宽高可以为：826mm×1120mm×1326mm；所述控制柜6的长宽高可以为：1600mm×600mm×1170mm。

[0280] 从上述描述可知，本发明实施例提供的致密储层含油量测定系统，首先通过核磁共振波谱仪对致密储层岩石执行由三个90度脉冲和两个梯度磁场的脉冲序列及磁场施加步骤，对该致密储层岩石纳米孔隙中的油相与水相核磁共振信号进行区分，而后通过控制组件检测致密储层岩石的核磁共振信号以及判断该核磁共振信号的类型是否为回波信号的步骤，判断前述施加的梯度磁场是否被抵消，以提高油相核磁共振信号获取的准确性和可靠性，最后，若该核磁共振信号为回波信号，则控制组件判定所述核磁共振信号仅为油相核磁共振信号，并根据该油相核磁共振信号的强度确定所述致密储层岩石的含油量，进而有效提高致密储层岩石的含油量检测结果的准确性。

[0281] 上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

[0282] 虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。

[0283] 上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

[0284] 虽然本说明书实施例提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。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、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。

[0285] 为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0286] 本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

[0287] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0288] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0289] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0290] 在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

[0291] 内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

[0292] 计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

[0293] 本领域技术人员应明白，本说明书的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0294] 本说明书实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

[0295] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0296] 以上所述仅为本说明书实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施例的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书实施例的权利要求范围之内。