本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種砂巖孔滲參數(shù)的確定方法和裝置。

背景技術(shù)：

巖石孔滲參數(shù)包括巖石的孔隙度和滲透率，可以指的是巖石所具有的孔隙和吼道的幾何形狀、大小、分布及其互連通關(guān)系。巖石的孔隙度和滲透率是巖石儲(chǔ)層結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是影響油氣儲(chǔ)集與油田開發(fā)效果的內(nèi)在因素。在油氣開發(fā)微觀實(shí)驗(yàn)中測(cè)定不同尺度巖心樣品的孔滲參數(shù)時(shí)，可以通過測(cè)定結(jié)果了解待測(cè)儲(chǔ)層的物性特征，為制定合理的油氣開采方式提供直接依據(jù)。

砂巖氣藏具有獨(dú)特的開發(fā)特征，儲(chǔ)層均質(zhì)性良好，具備可觀的儲(chǔ)量和開發(fā)條件。目前，對(duì)砂巖氣藏儲(chǔ)層孔滲參數(shù)的測(cè)定主要是采用常規(guī)的巖心壓汞或者CT掃描巖心等技術(shù)手段來分析砂巖的孔隙結(jié)構(gòu)，并測(cè)定砂巖的滲透率和孔隙度，然而，使用上述常規(guī)方法測(cè)得的砂巖孔滲參數(shù)準(zhǔn)確度不高。

針對(duì)上述問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種砂巖孔滲參數(shù)的確定方法和裝置，以達(dá)到提高砂巖孔滲參數(shù)準(zhǔn)確度的目的。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種砂巖孔滲參數(shù)的確定方法，可以包括：根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，建立滿足預(yù)定維數(shù)的候選矩陣，所述預(yù)定維數(shù)大于等于1且小于等于所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；建立滿足預(yù)定維數(shù)的二維矩陣，所述二維矩陣中的待測(cè)元素是根據(jù)所述候選矩陣中與所述待測(cè)元素的行數(shù)和列數(shù)對(duì)應(yīng)的核磁共振數(shù)據(jù)之間的歐式距離確定的；計(jì)算所述待測(cè)元素中滿足小于第一閾值的第一距離數(shù)目、所述待測(cè)元素中滿足大于第一閾值的第二距離數(shù)目，將所述第一距離數(shù)目與所述第二距離數(shù)目相加得到距離總數(shù)，計(jì)算所述第一距離數(shù)目和所述距離總數(shù)的比值；基于所述比值，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，所述表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積；計(jì)算所述比值的對(duì)數(shù)與所述第一閾值的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系時(shí)所述表達(dá)式的斜率，將所述斜率作為所述關(guān)聯(lián)維數(shù)；基于所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述孔滲參數(shù)可以包括：孔隙度；相應(yīng)的，可以按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)：

上式中，φ表示所述待測(cè)砂巖的孔隙度，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，a為第一實(shí)數(shù)，b為第二實(shí)數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述孔滲參數(shù)可以包括：滲透率；相應(yīng)的，可以按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)：

上式中，k表示所述待測(cè)砂巖的滲透率，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，c為第三實(shí)數(shù)，d為第四實(shí)數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算所述比值的對(duì)數(shù)與所述第一閾值的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系時(shí)所述表達(dá)式的斜率，將所述斜率作為所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，可以包括：分別計(jì)算所述表達(dá)式關(guān)于所述第一閾值范圍的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)；將所述一階導(dǎo)數(shù)為常數(shù)并且所述二階導(dǎo)數(shù)為0時(shí)，所述表達(dá)式中第一閾值對(duì)應(yīng)的區(qū)間，作為所述第二閾值范圍；在所述第二閾值范圍中，對(duì)所述表達(dá)式進(jìn)行擬合，并確定擬合時(shí)所對(duì)應(yīng)的擬合度；選取所述擬合度最大時(shí)的區(qū)間作為最佳區(qū)間，與所述最佳區(qū)間對(duì)應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)作為所述待測(cè)砂巖的關(guān)聯(lián)維數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以按照以下方式確定所述預(yù)定維數(shù)：從1逐漸增加維數(shù)，根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，分別建立列數(shù)滿足所述維數(shù)的矩陣；計(jì)算所述矩陣對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值；計(jì)算相鄰維數(shù)對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值之間的差值；當(dāng)所述差值滿足預(yù)設(shè)的第三閾值范圍時(shí)，將所述差值對(duì)應(yīng)的矩陣作為候選矩陣，將所述差值對(duì)應(yīng)的維數(shù)作為預(yù)定維數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，分別建立列數(shù)滿足所述維數(shù)的矩陣，可以包括：從所述核磁共振數(shù)據(jù)中依次選取和所述維數(shù)相等數(shù)目的數(shù)據(jù)作為第一行向量；步驟1：以所述第一行向量中的第二個(gè)數(shù)據(jù)作為第一個(gè)數(shù)據(jù)，從所述核磁共振數(shù)據(jù)中依次選取和所述維數(shù)相等數(shù)目的數(shù)據(jù)作為第二行向量；步驟2：將所述第二行向量作為第一行向量；重復(fù)執(zhí)行步驟1至步驟2，直至所述核磁共振數(shù)據(jù)均存在于所述矩陣中。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以按照以下公式計(jì)算所述矩陣對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值：

上式中，R_m表示所述待測(cè)砂巖的偽鄰點(diǎn)值，N表示所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，m表示所述維數(shù)，m為正整數(shù)，1≤m≤N，Y_i(m)表示列數(shù)為m的矩陣中第i個(gè)行向量，Y_n(m)表示所述矩陣中的所有m維行向量中與Y_i(m)歐式距離最小的行向量。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種砂巖孔滲參數(shù)的確定裝置，可以包括：矩陣建立模塊，可以用于根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，建立滿足預(yù)定維數(shù)的候選矩陣，所述預(yù)定維數(shù)大于等于1且小于等于所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；二維矩陣建立模塊，可以用于建立滿足預(yù)定維數(shù)的二維矩陣，所述二維矩陣中的待測(cè)元素是根據(jù)所述候選矩陣中與所述待測(cè)元素的行數(shù)和列數(shù)對(duì)應(yīng)的核磁共振數(shù)據(jù)之間的歐式距離確定的；比值計(jì)算模塊，可以用于計(jì)算所述待測(cè)元素中滿足小于第一閾值的第一距離數(shù)目、所述待測(cè)元素中滿足大于第一閾值的第二距離數(shù)目，將所述第一距離數(shù)目與所述第二距離數(shù)目相加得到距離總數(shù)，計(jì)算所述第一距離數(shù)目和所述距離總數(shù)的比值；表達(dá)式確定模塊，可以用于基于所述比值，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，所述表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積；關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算模塊，可以用于計(jì)算所述比值的對(duì)數(shù)與所述第一閾值的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系時(shí)所述表達(dá)式的斜率，將所述斜率作為所述關(guān)聯(lián)維數(shù)；孔滲參數(shù)計(jì)算模塊，可以用于基于所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述孔滲參數(shù)可以包括：孔隙度；相應(yīng)的，所述孔滲參數(shù)計(jì)算模塊具體可以用于按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)：

上式中，φ表示所述待測(cè)砂巖的孔隙度，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，a為第一實(shí)數(shù)，b為第二實(shí)數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述孔滲參數(shù)可以包括：滲透率；相應(yīng)的，所述參數(shù)計(jì)算模塊具體可以用于按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)：

上式中，k表示所述待測(cè)砂巖的滲透率，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，c為第三實(shí)數(shù)，d為第四實(shí)數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種砂巖孔滲參數(shù)的確定裝置，可以包括處理器以及用于存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，所述處理器執(zhí)行所述指令時(shí)可以實(shí)現(xiàn)：根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，建立滿足預(yù)定維數(shù)的候選矩陣，所述預(yù)定維數(shù)大于等于1且小于等于所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；建立滿足預(yù)定維數(shù)的二維矩陣，所述二維矩陣中的待測(cè)元素是根據(jù)所述候選矩陣中與所述待測(cè)元素的行數(shù)和列數(shù)對(duì)應(yīng)的核磁共振數(shù)據(jù)之間的歐式距離確定的；計(jì)算所述待測(cè)元素中滿足小于第一閾值的第一距離數(shù)目、所述待測(cè)元素中滿足大于第一閾值的第二距離數(shù)目，將所述第一距離數(shù)目與所述第二距離數(shù)目相加得到距離總數(shù)，計(jì)算所述第一距離數(shù)目和所述距離總數(shù)的比值；基于所述比值，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，所述表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積；計(jì)算所述比值的對(duì)數(shù)與所述第一閾值的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系時(shí)所述表達(dá)式的斜率，將所述斜率作為所述關(guān)聯(lián)維數(shù)；基于所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)指令，所述指令被執(zhí)行時(shí)可以實(shí)現(xiàn)以下步驟：根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，建立滿足預(yù)定維數(shù)的候選矩陣，所述預(yù)定維數(shù)大于等于1且小于等于所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；建立滿足預(yù)定維數(shù)的二維矩陣，所述二維矩陣中的待測(cè)元素是根據(jù)所述候選矩陣中與所述待測(cè)元素的行數(shù)和列數(shù)對(duì)應(yīng)的核磁共振數(shù)據(jù)之間的歐式距離確定的；計(jì)算所述待測(cè)元素中滿足小于第一閾值的第一距離數(shù)目、所述待測(cè)元素中滿足大于第一閾值的第二距離數(shù)目，將所述第一距離數(shù)目與所述第二距離數(shù)目相加得到距離總數(shù)，計(jì)算所述第一距離數(shù)目和所述距離總數(shù)的比值；基于所述比值，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，所述表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積；計(jì)算所述比值的對(duì)數(shù)與所述第一閾值的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系時(shí)所述表達(dá)式的斜率，將所述斜率作為所述關(guān)聯(lián)維數(shù)；基于所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)建立候選矩陣，再根據(jù)所述候選矩陣中行向量之間的歐式距離，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，根據(jù)所述表達(dá)式的斜率計(jì)算得到所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，并最終確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。因?yàn)榇郎y(cè)砂巖多孔介質(zhì)中的流體、孔隙表面相互作用均與流體的弛豫時(shí)間有關(guān)，利用流體的核磁共振特性，獲取待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，通過測(cè)量所述核磁共振數(shù)據(jù)來辨識(shí)不同大小的孔隙，利用由表征所述核磁共振數(shù)據(jù)之間關(guān)系的參數(shù)所組成的矩陣，確定所述核磁共振數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)維數(shù)，最終計(jì)算確定待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)，提供了一種確定孔滲參數(shù)的新方法，并提高了砂巖孔滲參數(shù)的識(shí)別精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N砂巖孔滲參數(shù)的確定方法流程圖；

圖2是本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N砂巖孔滲參數(shù)的確定裝置的一種結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。

考慮到現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)得的砂巖孔滲參數(shù)準(zhǔn)確度不高的問題，發(fā)明人提出了通過測(cè)定待測(cè)砂巖的弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，根據(jù)由核磁共振數(shù)據(jù)所建立的矩陣中各個(gè)元素之間的關(guān)系，計(jì)算確定待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。在本申請(qǐng)中，提出了一種砂巖孔滲參數(shù)的確定方法，如圖1所示，可以包括以下步驟：

S101：根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，建立滿足預(yù)定維數(shù)的候選矩陣，所述預(yù)定維數(shù)大于等于1且小于等于所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。

儲(chǔ)層多孔介質(zhì)中的流體含有大量具有自旋角動(dòng)量的氫核，可以在繞核旋轉(zhuǎn)中產(chǎn)生核磁矩。在無外在磁場(chǎng)時(shí)，核磁矩?zé)o規(guī)律自由排列；外加靜磁場(chǎng)時(shí)，核磁矩沿磁場(chǎng)方向排列，再外加一個(gè)垂直于靜磁場(chǎng)的射頻脈沖，低能級(jí)的核磁矩躍遷至高能級(jí)，稱為核磁共振。撤銷脈沖后，核磁矩恢復(fù)到沿靜磁場(chǎng)方向排列的狀態(tài)，此過程稱為弛豫，可以通過縱向弛豫時(shí)間T₂來描述。多孔介質(zhì)中流體的弛豫時(shí)間與流體性質(zhì)、流體與孔隙表面相互作用等因素有關(guān)。其中，核磁矩的弛豫時(shí)間與核磁信號(hào)衰減幅度具有正相關(guān)性，弛豫時(shí)間越長(zhǎng)，孔隙越大；反之孔隙越小。

其中，縱向弛豫時(shí)間T₂的計(jì)算公式為：

上式中，T_2S表示待測(cè)砂巖的表面弛豫時(shí)間，T_2D表示待測(cè)砂巖的擴(kuò)散弛豫時(shí)間，T_2B表示待測(cè)砂巖的體弛豫時(shí)間。

核磁弛豫產(chǎn)生核磁共振信號(hào)，飽和地層水的巖心中含有大量的氫核。通過測(cè)量縱向弛豫時(shí)間T₂下的信號(hào)衰減幅度分布，可以辨識(shí)不同大小的孔隙。在本申請(qǐng)中，可以測(cè)取待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間T₂下的核磁共振數(shù)據(jù)。

在獲取弛豫時(shí)間T₂下的核磁共振數(shù)據(jù)之后，可以按照以下方式確定所述預(yù)定維數(shù)：

S1-1：從1逐漸增加維數(shù)，根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，分別建立列數(shù)滿足所述維數(shù)的矩陣。

具體的，可以按照以下步驟建立滿足列數(shù)滿足所述維數(shù)的矩陣：從所述核磁共振數(shù)據(jù)中依次選取和所述維數(shù)相等數(shù)目的數(shù)據(jù)作為第一行向量；步驟1：以所述第一行向量中的第二個(gè)數(shù)據(jù)作為第一個(gè)數(shù)據(jù)，從所述核磁共振數(shù)據(jù)中依次選取和所述維數(shù)相等數(shù)目的數(shù)據(jù)作為第二行向量；步驟2：將所述第二行向量作為第一行向量；重復(fù)執(zhí)行步驟1至步驟2，直至所述核磁共振數(shù)據(jù)均存在于所述矩陣中。

可以通過以下過程進(jìn)行具體的說明：設(shè)某個(gè)系統(tǒng)中共有N個(gè)數(shù)據(jù)：(X₁，X₂，…，X_n)，通過實(shí)驗(yàn)可以測(cè)量得到其隨時(shí)間的變化情況，而這些變量的時(shí)間序列包含了整個(gè)系統(tǒng)的大量信息，可以通過這些時(shí)序數(shù)據(jù)人為構(gòu)建出一個(gè)多維相空間。假設(shè)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量得到一組時(shí)間序列：(X₁，X₂，…，X_n)，令：

Y₁＝(X₁,X₂,…,X_m)；

Y₂＝(X₂,X₃,…,X_m+1)；

…

Y_n-m+1＝(X_n-m+1,X_n-m+2,…,X_n)；

即，由原始時(shí)序數(shù)據(jù)生成(n-m+1)個(gè)行向量，每個(gè)行向量的維數(shù)為m。

將上述過程應(yīng)用在本申請(qǐng)中，則可以按照上述方式，根據(jù)獲取的N個(gè)在不同弛豫時(shí)間T₂下的核磁共振數(shù)據(jù)(X₁，X₂，…，X_n)，構(gòu)造一個(gè)(N-m+1)*m的二維矩陣A，設(shè)定二維矩陣A中各個(gè)行向量的維數(shù)為m，其中，m為[1,N]內(nèi)的正整數(shù)，可以表示如下：

矩陣A可以由(N-m+1)個(gè)行向量Y_i組成，從而構(gòu)建出一個(gè)包含(n-m+1)個(gè)m維行向量的矩陣。當(dāng)m取不同的矩陣維數(shù)時(shí)，可以根據(jù)多個(gè)核磁共振數(shù)據(jù)建立不同矩陣維數(shù)的多個(gè)矩陣。

S1-2：計(jì)算所述矩陣對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值。

具體的，可以按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的偽鄰點(diǎn)值：

上式中，R_m表示所述待測(cè)砂巖的第一偽鄰點(diǎn)值，N表示所述核磁共振數(shù)據(jù)的總個(gè)數(shù)，m表示所述維數(shù)，m為正整數(shù)，Y_i(m)表示所述m維向量矩陣中第i個(gè)行向量，Y_n(m)表示所述m維向量矩陣中與Y_i(m)的歐式距離最小的行向量。

S1-3：計(jì)算相鄰維數(shù)對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值之間的差值。

S1-4：當(dāng)所述差值滿足預(yù)設(shè)的第三閾值范圍時(shí)，將所述差值對(duì)應(yīng)的矩陣作為候選矩陣，將所述差值對(duì)應(yīng)的維數(shù)作為預(yù)定維數(shù)。

在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過計(jì)算S1-2中當(dāng)m取不同的維數(shù)值時(shí)所對(duì)應(yīng)的R_m，并計(jì)算相鄰偽鄰點(diǎn)值之間的差值和所述第三閾值范圍之間的關(guān)系，確定最佳矩陣。

具體的，R_m為m的遞增函數(shù)，當(dāng)m增加時(shí)，R_m逐漸增大直至趨于穩(wěn)定，計(jì)算相鄰偽鄰點(diǎn)值之間的差值，當(dāng)所述差值滿足接近于0的第三閾值范圍時(shí)，將此時(shí)m對(duì)應(yīng)的值作為預(yù)定維數(shù)，帶入矩陣A中，此時(shí)矩陣A即為候選矩陣。例如，當(dāng)m＝4和m＝3時(shí)所對(duì)應(yīng)的R₄-R₃接近于0，則取m＝3作為預(yù)定維數(shù)，當(dāng)矩陣A中的m＝3時(shí)所對(duì)應(yīng)的矩陣即為候選矩陣。

S102：建立滿足預(yù)定維數(shù)的二維矩陣，所述二維矩陣中的待測(cè)元素是根據(jù)所述候選矩陣中與所述待測(cè)元素的行數(shù)和列數(shù)對(duì)應(yīng)的核磁共振數(shù)據(jù)之間的歐式距離確定的。

建立所述方陣時(shí)，可以根據(jù)矩陣A按照以下公式所述方陣中的各個(gè)元素值：

并產(chǎn)生由任意兩個(gè)行向量之間的距離組成的m*m二維矩陣R：

即，可知：所述二維矩陣R中的主對(duì)角線中的元素值為0，并且二維矩陣R沿主對(duì)角線對(duì)稱。

S103：計(jì)算所述待測(cè)元素中滿足小于第一閾值的第一距離數(shù)目、所述待測(cè)元素中滿足大于第一閾值的第二距離數(shù)目，將所述第一距離數(shù)目與所述第二距離數(shù)目相加得到距離總數(shù)，計(jì)算所述第一距離數(shù)目和所述距離總數(shù)的比值。

S104：基于所述比值，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，所述表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積。

具體的，給定任意實(shí)數(shù)ε，其中，ε表示所述第一閾值。統(tǒng)計(jì)所述待測(cè)元素中滿足小于第一閾值的第一距離數(shù)目，即統(tǒng)計(jì)r_ij中滿足r_ij<ε的第一距離數(shù)目為N₁，統(tǒng)計(jì)所述待測(cè)元素中滿足大于第一閾值的第二距離數(shù)目，即統(tǒng)計(jì)r_ij中滿足r_ij>ε的第二距離數(shù)目為N₂。將所述第一距離數(shù)目與所述第二距離數(shù)目相加得到距離總數(shù)，計(jì)算所述第一距離數(shù)目和所述距離總數(shù)的比值，則，所述比值具體可以表示為：C＝N₁/(N₁+N₂)。

基于所述比值C，在所述第二閾值范圍內(nèi)，有表征歐氏距離總數(shù)和歐氏距離之間關(guān)系的表達(dá)式，如下：

C(ε)∝ε^D

對(duì)上式兩側(cè)同時(shí)取對(duì)數(shù)。則，基于所述比值，可以得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，所述表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積，可以表示為：

InC(ε)＝DInε

此時(shí)，關(guān)聯(lián)維數(shù)Dr可以定義為：

即，所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積。

S105：計(jì)算所述比值的對(duì)數(shù)與所述第一閾值的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系時(shí)所述表達(dá)式的斜率，將所述斜率作為所述關(guān)聯(lián)維數(shù)。

具體的，可以包括以下步驟：

S5-1：分別計(jì)算所述表達(dá)式關(guān)于所述第一閾值的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)。

S5-2：將所述一階導(dǎo)數(shù)為常數(shù)并且所述二階導(dǎo)數(shù)為0時(shí)，所述表達(dá)式中第一閾值對(duì)應(yīng)的區(qū)間，作為所述第二閾值范圍。

S5-3：在所述第二閾值范圍中，對(duì)所述表達(dá)式進(jìn)行擬合，并確定擬合時(shí)所對(duì)應(yīng)的擬合度。

S5-4：選取所述擬合度最大時(shí)的區(qū)間作為最佳區(qū)間，與所述最佳區(qū)間對(duì)應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)作為所述待測(cè)砂巖的關(guān)聯(lián)維數(shù)。

由上文可知：在本申請(qǐng)中，表征歐氏距離總數(shù)和歐氏距離之間關(guān)系的表達(dá)式只在預(yù)設(shè)的區(qū)間中成立。由于lnC與lnε成線性關(guān)系，斜率即為Dr；隨著m的增大，Dr逐漸增大，最后趨于穩(wěn)定。因此，為了有效降低線性段提取的誤差和干擾，依據(jù)線性曲線一階導(dǎo)數(shù)為常數(shù)，二階導(dǎo)數(shù)為零的原理，確定所述第二閾值范圍。在確定出所述第二閾值范圍之后，可以在所述第二閾值范圍中，利用最小二乘法對(duì)所述表達(dá)式分別進(jìn)行擬合，并確定所述各個(gè)區(qū)間的擬合度。

選取擬合度最大時(shí)對(duì)應(yīng)的區(qū)間作為所述最佳區(qū)間，與所述最佳區(qū)間相對(duì)應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)作為所述待測(cè)砂巖的關(guān)聯(lián)維數(shù)D_r。

S106：基于所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。

其中，所述孔滲參數(shù)包括：孔隙度和/或滲透率。

1)可以按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)，包括：

上式中，φ表示所述待測(cè)砂巖的孔隙度，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，a為第一實(shí)數(shù)，b為第二實(shí)數(shù)。

在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，a＝1.0806,b＝0.0796。則上式可以對(duì)應(yīng)為：

將S105中計(jì)算得到的關(guān)聯(lián)維數(shù)D_r帶入上式中，可以得到待測(cè)砂巖的孔隙度。

2)可以按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)，包括：

上式中，k表示所述待測(cè)砂巖的滲透率，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，c為第三實(shí)數(shù)，d為第四實(shí)數(shù)。

在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例中，c＝6.1457,d＝5.0606。則上式可以對(duì)應(yīng)為：

將S105中計(jì)算得到的關(guān)聯(lián)維數(shù)D_r帶入上式中，可以得到待測(cè)砂巖的滲透率。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例中還提供了一種砂巖孔滲參數(shù)的確定裝置，如下面的實(shí)施例所述。由于砂巖孔滲參數(shù)的確定裝置解決問題的原理與砂巖孔滲參數(shù)的確定方法相似，因此砂巖孔滲參數(shù)的確定裝置的實(shí)施可以參見砂巖孔滲參數(shù)的確定方法的實(shí)施，重復(fù)之處不再贅述。以下所使用的，術(shù)語“單元”或者“模塊”可以實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的軟件和/或硬件的組合。盡管以下實(shí)施例所描述的裝置較佳地以軟件來實(shí)現(xiàn)，但是硬件，或者軟件和硬件的組合的實(shí)現(xiàn)也是可能并被構(gòu)想的。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的砂巖孔滲參數(shù)的確定裝置的一種結(jié)構(gòu)框圖，如圖2所示，可以包括：矩陣建立模塊201、二維矩陣建立模塊202、比值計(jì)算模塊203、表達(dá)式確定模塊204、關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算模塊205、孔滲參數(shù)計(jì)算模塊206，下面對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。

矩陣建立模塊201，可以用于根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，建立滿足預(yù)定維數(shù)的候選矩陣，所述預(yù)定維數(shù)大于等于1且小于等于所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)；

二維矩陣建立模塊202，可以用于建立滿足預(yù)定維數(shù)的二維矩陣，所述二維矩陣中的待測(cè)元素是根據(jù)所述候選矩陣中與所述待測(cè)元素的行數(shù)和列數(shù)對(duì)應(yīng)的核磁共振數(shù)據(jù)之間的歐式距離確定的；

比值計(jì)算模塊203，可以用于計(jì)算所述待測(cè)元素中滿足小于第一閾值的第一距離數(shù)目、所述待測(cè)元素中滿足大于第一閾值的第二距離數(shù)目，將所述第一距離數(shù)目與所述第二距離數(shù)目相加得到距離總數(shù)，計(jì)算所述第一距離數(shù)目和所述距離總數(shù)的比值；

表達(dá)式確定模塊204，可以用于基于所述比值，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，所述表達(dá)式表征的是在第二閾值范圍內(nèi)，所述比值的對(duì)數(shù)等于所述第一閾值的對(duì)數(shù)與所述關(guān)聯(lián)維數(shù)的乘積；

關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算模塊205，可以用于計(jì)算所述比值的對(duì)數(shù)與所述第一閾值的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系時(shí)所述表達(dá)式的斜率，將所述斜率作為所述關(guān)聯(lián)維數(shù)；

孔滲參數(shù)計(jì)算模塊206，可以用于基于所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述孔滲參數(shù)可以包括：孔隙度；相應(yīng)的，所述孔滲參數(shù)計(jì)算模塊具體可以用于按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)：

上式中，φ表示所述待測(cè)砂巖的孔隙度，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，a為第一實(shí)數(shù)，b為第二實(shí)數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述孔滲參數(shù)可以包括：滲透率；相應(yīng)的，所述參數(shù)計(jì)算模塊具體可以用于按照以下公式計(jì)算確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)：

上式中，k表示所述待測(cè)砂巖的滲透率，D_r表示所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，c為第三實(shí)數(shù)，d為第四實(shí)數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述關(guān)聯(lián)維數(shù)計(jì)算模塊可以包括：分別計(jì)算所述表達(dá)式關(guān)于所述第一閾值的一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)；將所述一階導(dǎo)數(shù)為常數(shù)并且所述二階導(dǎo)數(shù)為0時(shí)，所述表達(dá)式中第一閾值對(duì)應(yīng)的區(qū)間，作為所述第二閾值范圍；在所述第二閾值范圍中，對(duì)所述表達(dá)式進(jìn)行擬合，并確定擬合時(shí)所對(duì)應(yīng)的擬合度；選取所述擬合度最大時(shí)的區(qū)間作為最佳區(qū)間，與所述最佳區(qū)間對(duì)應(yīng)的一階導(dǎo)數(shù)作為所述待測(cè)砂巖的關(guān)聯(lián)維數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述矩陣建立模塊具體可以用于按照以下方式確定所述預(yù)定維數(shù)：從1逐漸增加維數(shù)，根據(jù)獲取的待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，分別建立列數(shù)滿足所述維數(shù)的矩陣；計(jì)算所述矩陣對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值；計(jì)算相鄰維數(shù)對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值之間的差值；當(dāng)所述差值滿足預(yù)設(shè)的第三閾值范圍時(shí)，將所述差值對(duì)應(yīng)的矩陣作為候選矩陣，將所述差值對(duì)應(yīng)的維數(shù)作為預(yù)定維數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述矩陣建立模塊可以包括：第一行向量選取單元，可以用于從所述核磁共振數(shù)據(jù)中依次選取和所述維數(shù)相等數(shù)目的數(shù)據(jù)作為第一行向量；矩陣建立單元，步驟1：用于以所述第一行向量中的第二個(gè)數(shù)據(jù)作為第一個(gè)數(shù)據(jù)，從所述核磁共振數(shù)據(jù)中依次選取和所述維數(shù)相等數(shù)目的數(shù)據(jù)作為第二行向量；步驟2：用于將所述第二行向量作為第一行向量；重復(fù)執(zhí)行步驟1至步驟2，直至所述核磁共振數(shù)據(jù)均存在于所述矩陣中。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述矩陣建立模塊具體可以用于按照以下公式計(jì)算所述矩陣對(duì)應(yīng)的偽鄰點(diǎn)值：

上式中，R_m表示所述待測(cè)砂巖的偽鄰點(diǎn)值，N表示所述核磁共振數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)，m表示所述維數(shù)，m為正整數(shù)，1≤m≤N，Y_i(m)表示列數(shù)為m的矩陣中第i個(gè)行向量，Y_n(m)表示所述矩陣中的所有m維行向量中與Y_i(m)歐式距離最小的行向量。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：根據(jù)待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)建立候選矩陣，再根據(jù)所述候選矩陣中行向量之間的歐式距離，得到關(guān)聯(lián)維數(shù)的表達(dá)式，根據(jù)所述表達(dá)式的斜率計(jì)算得到所述關(guān)聯(lián)維數(shù)，并最終確定所述待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)。因?yàn)榇郎y(cè)砂巖多孔介質(zhì)中的流體、孔隙表面相互作用均與流體的弛豫時(shí)間有關(guān)，利用流體的核磁共振特性，獲取待測(cè)砂巖弛豫時(shí)間下的核磁共振數(shù)據(jù)，通過測(cè)量所述核磁共振數(shù)據(jù)來辨識(shí)不同大小的孔隙，利用由表征所述核磁共振數(shù)據(jù)之間關(guān)系的參數(shù)所組成的矩陣，確定所述核磁共振數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)維數(shù)，最終計(jì)算確定待測(cè)砂巖的孔滲參數(shù)，提供了一種確定孔滲參數(shù)的新方法，并提高了砂巖孔滲參數(shù)的識(shí)別精度。

盡管本申請(qǐng)內(nèi)容中提到獲取核磁共振數(shù)據(jù)、二維矩陣的建立方法、候選矩陣的確定方法、根據(jù)所述表達(dá)式確定關(guān)聯(lián)維數(shù)等方法的描述，但是，本申請(qǐng)并不局限于本申請(qǐng)實(shí)施例所描述的情況。某些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者使用自定義方式或?qū)嵤├枋龅膶?shí)施基礎(chǔ)上略加修改后的實(shí)施方案也可以實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例相同、等同或相近、或變形后可預(yù)料的實(shí)施效果。應(yīng)用這些修改或變形后的獲取核磁共振數(shù)據(jù)、二維矩陣的建立方法、候選矩陣的確定方法、根據(jù)所述表達(dá)式確定關(guān)聯(lián)維數(shù)等方法獲取的實(shí)施例，仍然可以屬于本申請(qǐng)的可選實(shí)施方案范圍之內(nèi)。

雖然本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳鐚?shí)施例或流程圖所述的方法操作步驟，但基于常規(guī)或者無創(chuàng)造性的手段可以包括更多或者更少的操作步驟。實(shí)施例中列舉的步驟順序僅僅為眾多步驟執(zhí)行順序中的一種方式，不代表唯一的執(zhí)行順序。在實(shí)際中的裝置或終端產(chǎn)品執(zhí)行時(shí)，可以按照實(shí)施例或者附圖所示的方法順序執(zhí)行或者并行執(zhí)行(例如并行處理器或者多線程處理的環(huán)境，甚至為分布式數(shù)據(jù)處理環(huán)境)。術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、產(chǎn)品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、產(chǎn)品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，并不排除在包括所述要素的過程、方法、產(chǎn)品或者設(shè)備中還存在另外的相同或等同要素。

上述實(shí)施例闡明的單元、裝置或模塊等，具體可以由計(jì)算機(jī)芯片或?qū)嶓w實(shí)現(xiàn)，或者由具有某種功能的產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)。為了描述的方便，描述以上裝置時(shí)以功能分為各種模塊分別描述。當(dāng)然，在實(shí)施本申請(qǐng)時(shí)可以把各模塊的功能在同一個(gè)或多個(gè)軟件和/或硬件中實(shí)現(xiàn)，也可以將實(shí)現(xiàn)同一功能的模塊由多個(gè)子模塊或子單元的組合實(shí)現(xiàn)等。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

本領(lǐng)域技術(shù)人員也知道，除了以純計(jì)算機(jī)可讀程序代碼方式實(shí)現(xiàn)控制器以外，完全可以通過將方法步驟進(jìn)行邏輯編程來使得控制器以邏輯門、開關(guān)、專用集成電路、可編程邏輯控制器和嵌入微控制器等的形式來實(shí)現(xiàn)相同功能。因此這種控制器可以被認(rèn)為是一種硬件部件，而對(duì)其內(nèi)部包括的用于實(shí)現(xiàn)各種功能的裝置也可以視為硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)?；蛘呱踔粒梢詫⒂糜趯?shí)現(xiàn)各種功能的裝置視為既可以是實(shí)現(xiàn)方法的軟件模塊又可以是硬件部件內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

本申請(qǐng)可以在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述，例如程序模塊。一般地，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對(duì)象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、類等等。也可以在分布式計(jì)算環(huán)境中實(shí)踐本申請(qǐng)，在這些分布式計(jì)算環(huán)境中，由通過通信網(wǎng)絡(luò)而被連接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備來執(zhí)行任務(wù)。在分布式計(jì)算環(huán)境中，程序模塊可以位于包括存儲(chǔ)設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)中。

通過以上的實(shí)施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本申請(qǐng)可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn)?；谶@樣的理解，本申請(qǐng)的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)中，如ROM/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，移動(dòng)終端，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請(qǐng)各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。

本說明書中的各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同或相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。本申請(qǐng)可用于眾多通用或?qū)Ｓ玫挠?jì)算機(jī)系統(tǒng)環(huán)境或配置中。例如：個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持設(shè)備或便攜式設(shè)備、平板型設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器的系統(tǒng)、置頂盒、可編程的電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)PC、小型計(jì)算機(jī)、大型計(jì)算機(jī)、包括以上任何系統(tǒng)或設(shè)備的分布式計(jì)算環(huán)境等等。

雖然通過實(shí)施例描繪了本申請(qǐng)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本申請(qǐng)有許多變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本申請(qǐng)的精神。