核磁共振弛豫信号联合迭代反演方法研究

【摘要】自从1946年发现核磁共振现象以来，核磁共振很快在化学、物理学、医学以及生物等领域得到广泛应用。1991年Numar公司发明了应用核磁共振原理的核磁共振成像测井仪器。利用CPMG脉冲序列观测地层孔隙流体中氢核的核磁共振信号，得到横向弛豫时间T2分布，继而获得地层孔隙度、黏土束缚水、毛管束缚水以及可流动体体积等岩石物理参数，在一定条件下，得到的地层孔径大小分布、渗透率以及流体类型饱和度，为储层评价和产能预测提供重要信息。同时，它也在低电阻率储层、低渗透率储层以及复杂岩性储层的综合评价中得到广泛应用，解决了很多油气勘探开发中的疑难问题。核磁共振测井原始数据汇集了地层饱和度、渗透率、孔隙度以及油气信息，是所有信息的一个集合。但是这些信息不能直接从回波串中解析出来，所以要对其进行解码，这个解码过程就是人们常说的解谱。在核磁共振测井中流体的弛豫机制分为纵向弛豫T1和横向弛豫T2。由于纵向弛豫T1过程相对漫长，所以在裸眼井测量过程中主要采用横向弛豫T2测量。单个孔隙流体弛豫过程是一个单指数衰减，但测井的观测对象是多个孔隙，所以反演过程就是求解一多指数衰减。解谱方法有很多，如：模平滑法、变换反演方法、共轭梯度方法、基函数方法、奇异值分解方法等。本文根据核磁共振测井原理以及解谱方法的经验，采用了联合迭代重建反演算法（simultaneousiterativereconstructiontechnique,SIRT）。它是由Dines和Lyttle提出改善ART算法的收敛性能技术的算法。与其它反演算法比较起来，SIRT算法简单易懂，编程容易实现，人为加入的控制参数少，从而减少了人为加入过多的参数造成的误差。通过与SVD算法结合，使算法计算时间变快，与SVD算法相比，计算时间明显快于后者。SIRT算法稳定，反演结果连续性好，尤其是低信噪比的数据反演，反演得到的结果具有较高的分辨率。在解的非负性问题上实现上，也非常容易。本文经过搜索资料、设计算法、编译代码、验证程序的正确性、并实际处理现实核磁测井数据这几个步骤。通过与哈里伯顿Petrosite软件处理结果比较分析，该程序处理的结果能够与Petrosite软件处理的结果较好的吻合，尤其处理低信噪比的数据，处理的效果要优于Petrosite软件的处理结果，能够的压制一定的噪声信号。
【作者】韩春江；
【导师】王祝文；
【作者基本信息】吉林大学，地球探测与信息技术，2014，硕士
【关键词】核磁共振；解谱；联合迭代反演算法；实际应用；

【参考文献】
[1]梁慧冰,沈起奋,谢俊杰.无直流电抗器的新型串级调速系统[J].冶金自动化,1994,05:20-23.
[2]梁艳梅.喷墨印刷设备生产工艺过程研究[D].北京印刷学院,机械电子工程,2013,硕士.
[3]魏大信.应用微机做劳动力规划[J].冶金自动化,1985,06:21-24+62.
[4]郑广瑜.高动态平台的参数测试技术研究[D].南京理工大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[5]杨强,吴中福,余萍,钟将.一种新型支持向量机[J].重庆大学学报(自然科学版),2005,02:81-84.
[6]罗超.Android平台流量监控软件的设计与实现[D].北京邮电大学,计算机技术（专业学位）,2013,硕士.
[7]张娟.我国环境审计法律制度研究[D].中南林业科技大学,环境与资源保护法学,2014,硕士.
[8]汪春红.第19号染色体上冠心病易感基因与烟酒交互作用的研究[D].武汉大学,2004.
[9]刘瑾.高盛公司纵向一体化战略的研究[D].吉林大学,工商管理,2012,硕士.
[10]王庆林,白超英.相空间波前构造法地震多值射线追踪的改进[J].石油地球物理勘探,2013,01:15-21+4-5.
[11]唐东海.分布式入侵检测系统的设计[D].西南交通大学,2003.
[12]马志艳,李浩,杨光友,陈昊.油田钻井现场无线传感器网络信道衰落模型研究[J].传感器与微系统,2015,03:44-46+50.
[13]郭艳朋.滚动轴承参数化建模与动力稳定性分析[D].新疆大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[14]李杰.新兴在线软件服务的用户接受影响因素研究[D].浙江大学,2008.
[15]任丹.基于MVC的在线考试系统的设计与实现[D].电子科技大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[16]张锐瑞.工科院校艺术类大学生的思想政治教育研究[D].武汉纺织大学,思想政治教育,2013,硕士.
[17]杨栋.TETRA协议分析仪基带信号处理模块的研究与开发[D].北京交通大学,2015.
[18]张懋.高校领导干部经济责任审计研究[D].西南农业大学,会计学,2004,硕士.
[19]李海云.广东省佛山市南海区流动人口计划生育网格化管理服务研究[D].吉林大学,社会医学与卫生事业管理,2014,硕士.
[20]汪博洋.热处理对Cr/Au双层薄膜显微结构和应力的影响[D].哈尔滨工业大学,材料工程,2013,硕士.
[21]李雅华.苯硼酸化合物的合成及其在生物传感器中的应用研究[D].南昌大学,2013.
[22]孙增圻,张再兴.智能控制的理论与技术[J].控制与决策,1996,01:1-8.
[23]张鹏.高动态、低信噪比条件下基于PCM/FM遥测信号的角跟踪技术研究[D].国防科学技术大学,信息与通信工程,2012,硕士.
[24]鲁石,赵强.龙舟文化在高职校园文化建设中的应用平台创新——以苏州工业园区服务外包职业学院为例[J].长春教育学院学报,2014,06:113-114.
[25]李平.金刚健骨片含药血清对成骨细胞增殖、分化的影响[D].湖南中医药大学,中医骨伤科学（专业学位）,2014,硕士.
[26]王柳艳.太湖流域腹部地区水系结构、河湖连通及功能分析[D].南京大学,自然地理学,2013,硕士.
[27]陈涛.测量与理论模型结合方法定征高强度聚焦超声非线性声场[D].南京大学,声学,2014,博士.
[28]苏东林,樊振丽.大型逆断层富水性探测与防水煤岩柱留设研究[J].煤炭科学技术,2014,S2:158-160+164.
[29]杨秋菊.车江侗族琵琶歌艺术特征研究[D].贵州民族大学,民族学,2014,硕士.
[30]宋娇.变速器齿轮的修形研究[D].武汉理工大学,车辆工程,2013,硕士.
[31]陈珊珊.基于CCD的MTF系统自动调焦系统开发及误差分析[D].复旦大学,光学工程,2011,硕士.
[32]米云凤.学生网上学习发生现状及其对策研究[D].内蒙古师范大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[33]刘斯文.生态文明视野下的技术创新研究[D].沈阳师范大学,科学技术哲学,2014,硕士.
[34]恩赫曼图胡.鸡新城疫油乳剂灭活疫苗的研究[D].内蒙古农业大学,预防兽医学,2012,硕士.
[35]孙杨.当前高校感恩教育的问题与建议[D].山西师范大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[36]赵婧.中日目的表达的对比研究[D].西南交通大学,日语语言文学,2013,硕士.
[37]白杨.电针对APP/PS1双转基因AD鼠Morris水迷宫学习记忆及脑皮层Aβ水平的影响[D].北京中医药大学,针灸推拿学,2014,硕士.
[38]彭伟霞.上海市静安区老年人健康期望寿命及其对策研究[D].复旦大学,劳动卫生与环境卫生学,2013,博士.
[39]史雪.阿司匹林联合氯吡格雷治疗缺血性脑卒中疗效的TOAST分型评价[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[40]崔涛.锂离子电池硅基负极材料的制备及其性能研究[D].燕山大学,应用化学,2014,硕士.
[41]李学军.河北煤炭科学研究所研制出新型浅层地震仪[J].石油地球物理勘探,1991,03:384.
[42]冯冠华（JoeyKHFeng）.从《夜来香》到《七里香》：通过流行音乐分析台湾在大陆的软实力[D].南京大学,国际关系,2013,硕士.
[43]杨洛.初中语文教科书中的生命观研究[D].华中科技大学,课程与教学论,2013,硕士.
[44]熊菲.框—剪结构剪力墙的布置及合理刚度的研究[D].华中科技大学,结构工程,2013,硕士.
[45]郭华明.标识路由关键技术研究[D].北京交通大学,2010.
[46]盘昱良.肿瘤细胞凋亡检测及肿瘤细胞检测新方法研究[D].湖南大学,2013.
[47]郑司若.进城农民工子女歧视知觉对学习的影响效应分析及社会工作的介入[D].中国社会科学院研究生院,社会工作理论与实践（专业学位）,2014,硕士.
[48]高曼.周谷城反欧洲中心论史学思想研究[D].安徽大学,史学史与史学理论,2014,硕士.
[49]徐晓东.网络教学的理论与中学物理课堂教学实践[D].上海师范大学,教育,2004,硕士.
[50]张艳芳.具有脉冲和带毒素功能性反应的植物—食草动物系统的研究[D].山西师范大学,应用数学,2014,硕士.