[實用新型]一種瞬變電磁測井探頭檢測系統

有效

• 申請號: 201320663856.8
• 申請日: 2013-10-26
• 公開（公告）號: CN203640729U
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 臧德福;沈建國;張付明;張守偉;劉樹勤;管林華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工集團公司;中石化勝利石油工程有限公司測井公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 侯華頌

技術領域

???本發明涉及石油測井儀器配套系統領域，具體是針對裸眼井和套管井的套管質量檢測、裸眼井和套管井地層電阻率測量的專用儀器配套的一種瞬變電磁測井儀器的探頭測量系統，通過測量磁化曲線，獲得電磁探頭的線性區域、磁飽和區域，實現對瞬變電磁測井儀器的探頭進行檢測。

背景技術

在石油勘探和開發的過程中，在套管井中測量地層的電阻率，評價含油飽和度是認識剩余油分布的重要手段。在現有技術中，過套管電阻率測量采用直流電極方法。該方法給推靠到井壁的電極供比較大的電流，要求電極與井壁之間必須有良好的接觸，為此，測井前要先洗井、并用通井規將井內壁進行刮管，以保證電極與套管壁之間能夠良好地接觸，電極法過套管電阻率測井對套管質量的苛刻要求。

長期以來，感應測井是以時諧場為基礎的，采用穩態正弦波（諧變）激發的電磁場進行電導率的測量，從普通感應、雙感應、陣列感應到俄羅斯高頻感應，其激發的頻率從20kHz增加到2MHz，均為單頻率或離散頻率。發射的正弦信號遇到套管時，由于集膚效應，感應測井和電磁波測井儀器發射的正弦波和電磁波信號根本無法穿過套管進入地層。為此，常規感應測井方法僅適用于裸眼井測井。

發明內容：

本發明是針對現有技術中存在的大功率線圈具有非線性和磁飽和等問題，提出一種在大功率狀態下對瞬變電磁測井儀器的探頭參數進行檢測的系統，為設計與其配套的激發電路提供依據和具體參數。

本發明的技術方案是

瞬變電磁測井探頭檢測系統由控制電路、大功率通斷器件IGBT的驅動電路、大功率通斷器件IGBT、待測探頭測量電路和大功率直流電源，其中：大功率直流電源、大功率通斷器件IGBT以及待測探頭構成主回路，大功率通斷器件IGBT通過大功率通斷器件IGBT的驅動電路與控制電路連接，待測探頭中設有發射線圈，測量電路中設有接收線圈。

其工作原理是：控制電路產生方波，該方波通過大功率通斷器件IGBT的驅動電路產生能夠驅動IGBT器件通斷的驅動信號，在該驅動信號作用下，IGBT器件實現通斷，從而在IGBT的主回路內形成高電壓、大電流即大功率的通斷，該大功率信號加在待測探頭上發射線圈，在大電流斷開瞬間其產生的瞬變電磁場（矩形波上升及下降沿），該瞬變電磁場被測量電路中的接收線圈接收，形成測量信號，取該測量信號的極大值作為測量結果。通過改變主回路中加在線圈上的直流電壓，測量信號的極大值，建立該極大值與所加瞬變電壓的函數關系，其線性范圍為探頭的有效激發區域，非線性區域為探頭的磁飽和區域。此關系反映了磁性材料起始磁化曲線變化特征。

上述方案還包括所述的控制電路產生發射方波，該方波通過大功率通斷器件IGBT的驅動電路產生能夠驅動IGBT器件通斷的驅動信號，在該驅動信號作用下，IGBT器件實現通斷，從而在IGBT的主回路內形成大電流、大功率發射的通斷，該大功率信號加載與發射線圈。在大電流斷開瞬間其產生的瞬變電磁場，該瞬變電磁場被測量電路中的接收線圈接收，形成測量信號，取該測量信號的極大值作為測量結果。通過改變主回路中加在線圈上的直流電壓，測量信號的極大值，建立該極大值與所加瞬變電壓的函數關系，其線性范圍為探頭的有效激發區域，非線性區域為探頭的磁飽和區域。此關系反映了磁性材料起始磁化曲線變化特征。發射方波頻率較低，范圍在（0.01～1000）Hz之間。并且在區間內可調，采用正向發射，并且發射方波的電壓值遞增，測試過程不使磁性材料產生剩磁。

所述瞬變電磁測井探頭檢測系統的大功率通斷器件IGBT關斷時間t_of<0.09mS。保證信號以方波發射時產生較小的失真，使得實際加載于發射線圈兩端激發波形的上升沿和下降沿波形斜率非常小。

最后通過記錄測量的電壓值來觀測磁性材料的起始磁化曲線變化特征。

本發明的技術方案基于以下相關技術研究基礎上。