[實用新型]聚焦型核磁共振偏心測井探頭

有效

• 申請號: 200920246907.0
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN201546719U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 范偉;宋公仆;蔡池淵;孫志峰
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油總公司;中海油田服務股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G01V3/32
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 胡劍輝;王漪

技術領域

本實用新型涉及一種測井探頭，尤其涉及一種聚焦型核磁共振偏心測井探頭。

背景技術

核磁測井儀是一類高端測井儀器，國外已有居中型、偏心型等若干種核磁測井儀器問世，且現場應用效果較好。但核磁測井儀的服務費用非常昂貴，而國內卻沒有自主的產品。因此亟需研發出一種具有自主知識產權的核磁測井儀。探頭是核磁測井儀的關鍵部件，掌握了探頭的設計與制作方法就擁有了核磁測井儀的核心技術。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于偏心測量的聚焦型核磁共振偏心測井探頭，該探頭可在大斜度井下正常工作，能探測到地層的核磁共振回波信號。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種聚焦型核磁共振偏心測井探頭包括：射頻天線和磁體；

所述射頻天線進一步包括瓦形的磁芯和包裹在磁芯上的線圈；

所述磁體進一步包括主磁體和兩塊聚焦磁體，主磁體偏心設置在所述磁芯的靠近該磁芯內圓周面的一側，所述主磁體靠近所述磁芯內圓周面和遠離所述磁芯內圓周面的端面為與所述內圓周面曲率半徑相同的圓弧形；所述聚焦磁體軸向對稱設置在所述主磁體的兩側。

優選地，所述磁芯由軟磁材料制成。

本實用新型聚焦型偏心核磁共振測井探頭由永磁體和射頻天線兩大部分組成，永磁體包括主磁體和兩塊聚焦磁體，主磁體用于建立極化磁場，聚焦磁體可將極化磁場有效地集中在探測區域，并可調整磁力線的分布，使探測區域最大化。射頻天線由線圈和磁芯組成，磁芯有助于將極化磁場向探測方向延展，還可以提高射頻天線的發射與接收效率；線圈繞包在磁芯上，線圈的形狀有利于射頻場的定向發射，可有效避免來自探頭背面的干擾信號。本實用新型可以提供比傳統核磁測井儀更強的極化磁場和更大的探測區域，進而有效地提高信噪比。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括：射頻天線1和磁體2；射頻天線1進一步又包括瓦形的磁芯11和包裹在磁芯11上的線圈12。磁體2進一步又包括主磁體21和兩塊聚焦磁體22、23，主磁體21偏心設置在磁芯11的靠近該磁芯11內圓周面的一側，主磁體21的S極和N極在磁芯11的內圓周面的徑向上，主磁體21靠近磁芯11內圓周面和遠離磁芯11內圓周面的端面為與內圓周面曲率半徑相同的圓弧形。聚焦磁體22、23軸向對稱設置在主磁體21的兩側。

主磁體21用于產生極化磁場，磁體被沿儀器橫截面方向極化，保證其磁力線在探測區域與射頻場所致磁力線垂直，以此建立核磁共振條件。此外，主磁體21兩極為圓弧形，有利于兩極表磁的均勻分布。主磁體21靠近磁芯11一側的磁力線被磁芯11延展到更遠處。

兩塊聚焦磁體22、23在主磁體21兩側呈軸對稱分布，其極化方向與主磁體21相同。在沒有聚焦磁體23、23的情況下，主磁體21的磁力線將在聚焦磁體22、23的位置形成密集的回路，這將減弱穿透磁芯11的磁場。聚焦磁體22、23的存在可將磁場有效地向探測方向延展。而且，通過調整聚焦磁體22、23與主磁體11的間距可以調整磁力線分布，使磁場達到設計要求。

磁芯11由軟磁材料制成，磁芯11為瓦形，一方面可以將磁場向探測方向延展，另一方面可以提高天線效率。

另外，線圈12由兩圈銅條繞制而成，靠近儀器外殼的兩根銅條121、122可近似視為無限長導線，提供主要的電磁場。背部的兩根銅條123、124部分包裹磁芯11，可調整射頻場分布。

通過磁體聚焦設計獲得更大的探測區域，有效提高測量信噪比以滿足后續信號處理的要求。此外，本探頭收、發一體，既用于激勵核磁共振，也用于接收核磁共振回波信號，時分復用。

本實用新型通過結構優化和功能仿真，使靜磁場等勢線與射頻場垂直分量等勢線的重合區域達到最大，即保證了探測區域最大化；且垂直磁場可以產生更強的磁場強度，因而可以獲得比傳統儀器更好的信噪比。另外，該探頭為偏心設計，適用于大斜度井，適合海洋測井的需求。

綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。