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原文传递一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法

专利名称：	一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法
摘要：	本发明实施例公开了一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，包括如下步骤：步骤100、选取不同变质程度的煤样，对饱和水煤样进行核磁共振实验测试，对所述饱和水煤样进行离心实验后获得离心煤样，对离心煤样再次进行核磁共振实验测试，计算弛豫时间截止值并作出前后两次核磁共振的孔径分布曲线；步骤200、对原始的煤样进行低温氮吸附实验测试，计算得到比表面积S和孔体积V；步骤300、基于表面弛豫率的计算，对离心实验后的煤样在核磁共振实验中的信号损失量进行补偿；本发明对离心过程产生的核磁信号量损失进行补偿，提高了分析结果的精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国地质大学(北京)
发明人：	刘大锰;李夏伟;蔡益栋;王颖晋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201910333621.4
公开号：	CN110108616A
代理机构：	北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	胡剑辉
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	100083 北京市海淀区学院路29号
主权项：	1.一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤100、选取不同变质程度的煤样，对饱和水煤样进行核磁共振实验测试，对所述饱和水煤样进行离心实验后获得离心煤样，对离心煤样再次进行核磁共振实验测试，计算弛豫时间截止值并作出前后两次核磁共振的孔径分布曲线；步骤200、对原始的煤样进行低温氮吸附实验测试，计算得到比表面积S和孔体积V；步骤300、基于表面弛豫率的计算，对离心实验后的煤样在核磁共振实验中的信号损失量进行补偿。 2.根据权利要求1所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，在步骤100中，饱和水煤样和离心煤样的核磁共振实验具体步骤为：将饱和水煤样在2.38MHz的Rec Core 2500低场核磁共振测量仪中进行实验，反演T2弛豫时间谱，实验设置参数为：回波间隔时间0.240ms，等待时间6s，回波个数8000，扫描次数64，实验温度25℃；将离心后的煤样在相同的测试环境下再次进行核磁共振实验。 3.根据权利要求1所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，还包括所述饱和水煤样进行离心实验前确定最佳离心力，其具体步骤为：将饱和水煤样在恒定温度25℃，离心力分别为0.69、0.92、1.15、1.38、1.61MPa的条件下依次进行离心，每次离心时间均为1h，通过在不同离心转速作用下获取的煤样核磁共振信号量来确定最佳离心力。 4.根据权利要求3所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，核磁共振实验测试弛豫时间截止值的具体计算步骤为：在核磁共振实验测试中直接获得饱和水煤样和离心后煤样核磁共振的弛豫时间谱图；对离心前后的弛豫时间谱图分别做核磁共振信号累计幅度曲线，并从离心后的累计幅度曲线最大值处作X轴的平行线，直至与饱和水累计幅度曲线相交，并由交点处再作垂线与X轴相交，即所述垂线的横坐标即为弛豫时间截止值。 5.根据权利要求1所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，在步骤200中，煤样低温液氮吸附实验测试的具体步骤为：将煤样破碎并筛选60～80目的煤粉，将筛选后的煤样进行脱气处理后，在77K温度、相对压力介于0.01～0.995范围内进行煤样的低温氮吸/脱附实验，记录每个相对压力点下的吸附量，并依据BET模型或BJH模型计算对应比表面积S以及孔体积V。 6.根据权利要求4所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，所述表面弛豫率的计算方法具体为：将横向弛豫时间简化为只有表面弛豫的等式：其中T2表示实验测得的孔隙流体的弛豫时间，ρ2为煤样横向表面弛豫率，S为孔隙的表面积，V表示孔隙体积。 7.根据权利要求6所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，根据在等式两边均取孔径范围内以孔体积为权重的对数平均值，得到：其中，T2LM表示弛豫时间T2分布的对数平均值，单位ms；T2i代表孔径范围内第i个T2值，单位ms；代表T2值对应的NMR信号量的比例；计算液氮吸附实验得到的区间比表面积S和孔体积V之比的对数平均值：其中，S和V分别代表液氮吸附实验得到的比表面积和孔体积，单位分别为m2/g、cm3/g；代表液氮吸附实验得到的区间比表面积S和孔体积V之比的对数平均值，单位×104cm-1；Sj和Vj分别代表液氮吸附实验得到的第j个孔径段孔隙的比表面积和孔体积，单位分别为m2/g、cm3/g；根据上述两个公式对煤样依次进行计算，得到煤样横向表面弛豫率。 8.根据权利要求7所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，所述目标孔径计算范围为10～100nm。 9.根据权利要求7所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，运用煤样横向表面弛豫率可以对补偿后的弛豫时间截止值进行计算，其具体步骤为,将弛豫时间的表达式转化为包含孔径和孔隙几何因子的表达式：其中，Fs代表孔隙几何因子，研究储层孔隙为柱状孔，取值为2；r代表孔隙半径。 10.根据权利要求9所述一种对核磁共振实验中煤样离心过程信号损失补偿方法，其特征在于，还包括核磁信号补偿的验证，其具体步骤为，根据弛豫时间T2的值与煤样孔径r之间的对应关系：其中，弛豫时间截止值T2C为弛豫时间T2的截止值；根据补偿后T2C值的计算结果对核磁共振表征孔径分布结构进行重新计算，并将该结算的结果与压汞实验测试、低温氮吸附测试对应的孔径分布结果进行对比。
所属类别：	发明专利