[實用新型]溫度補償自調諧探頭和核磁共振測井儀器

有效

• 申請號: 201520493622.2
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN204790025U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 張嘉偉;宋公仆
• 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: G01V3/32
• 分類號: 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: 曲鵬;龍洪

技術領域

本實用新型涉及石油開采設備技術領域，尤指一種溫度補償自調諧探頭和一種核磁共振測井儀器。

背景技術

圖1所示為靜磁場下溫度補償自調諧核磁探頭結構圖，其中條形磁鐵分為N極與S極(分布在探頭左右兩側，靜磁場方向如圖1所標示)，探頭的探測天線線圈位于探頭的最上側。探頭的條形磁鐵由釤鈷材料制作，由于釤鈷磁性材料自身的特性，其隨溫度變化會有一個靜磁場負溫度系數，例如常用的釤鈷材料其靜磁場的負溫系數一般為-0.0004/℃，即負萬分之四每攝氏度，意思是溫度每升高1℃，其產生的靜磁場強度B0會降低萬分之四的比例。正是由于負溫系數的存在，導致在高溫下，條形磁鐵的靜磁場會相比常溫下變化很大。由于核磁共振的原理，不同的靜磁場強度B0對應不同的拉摩爾發射工作頻率，當核磁儀器在實驗室室溫環境中進行某一固定工作頻率的一系列刻度操作后，實際上是基于當前刻度時該固定工作頻率所對應的靜磁場B0探測區域進行的相關刻度操作。當儀器處于井下實際作業測試時，由于井下溫度與室溫相比變化非常大，例如南海區域，每100米地溫梯度有些甚至高達4℃，意味著井深4000米的深井，井下溫度可達175℃之高，此時當核磁儀器探頭處于該溫度環境下時，由于條形磁鐵負溫度系數的存在，會導致其相應探測位置上靜磁場強度B0下降很多，如果此時再用實驗室刻度時使用的工作頻率進行相關作業測試，會導致探測敏感區位置變化，從而影響測試的精度。

即：現有核磁共振測井儀器所使用的探頭中，永磁體材料的條形磁鐵一般都采用釤鈷磁體，該條形磁鐵材料在升溫過程中，其磁場強度會隨著溫度的增加而逐漸衰減，當核磁共振儀器的探頭處于井下高溫環境中時，其靜磁場的分布強度與室溫下測試強度有很大偏差，容易導致儀器高溫井下實際探測深度與探測信號強度同地面測試的結果有很大的誤差，會導致測量結果誤差偏大。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種應用于核磁共振測井儀器的溫度補償自調諧探頭，能夠在核磁共振儀器的探頭處于井下高溫環境中時，減小甚至消除其靜磁場隨溫度變化的分布強度與室溫下測試強度的偏差，避免出現儀器處于高溫井下環境中實際探測深度與探測信號強度同地面測試的結果有很大誤差的問題。

為了達到本實用新型目的，本實用新型提供了一種應用于核磁共振測井儀器的溫度補償自調諧探頭，包括條形磁鐵和探測天線線圈；另外，所述溫度補償自調諧探頭還包括：兩端與控制模塊相連接的線圈，繞裝在所述條形磁鐵上，且所述線圈產生的磁場方向與所述條形磁鐵產生的磁場方向相同；和所述控制模塊，用于向所述線圈供電和調整供電的電流的強度。

可選地，所述溫度補償自調諧探頭還包括：溫度傳感器，臨近所述條形磁鐵安裝，用于感知所述條形磁鐵的溫度；溫度采集模塊，連接所述溫度傳感器和所述控制模塊，用于將采集到的所述溫度傳感器感知的溫度信息傳輸給所述控制模塊；其中，所述控制模塊根據得到的所述溫度采集模塊傳輸的溫度信息來調整所述線圈內的電流的強度。

可選地，所述溫度補償自調諧探頭還包括：磁感應傳感器，安裝在所述條形磁鐵的端部處，用于感知所述條形磁鐵端部處的磁場強度；和磁感應采集模塊，連接所述磁感應傳感器與所述控制模塊，用于將采集到的所述磁感應傳感器的磁感應信息傳輸給控制模塊；其中，所述控制模塊根據得到的所述溫度采集模塊傳輸的溫度信息和所述磁感應采集模塊傳輸的磁感應信息來調整所述線圈內的電流的強度。

可選地，所述磁感應傳感器為霍爾探頭，所述磁感應采集模塊為霍爾探頭采集處理電路。

可選地，所述溫度傳感器為熱偶電阻，所述溫度采集模塊為溫度采集處理電路。

可選地，所述條形磁鐵的材質為釤鈷磁體。

可選地，所述控制模塊包括本體控制單元和與所述本體控制單元相連接的供電模塊。

本實用新型還提供了一種核磁共振測井儀器，包括：本體；和上述任一實施例所述的應用于核磁共振測井儀器的溫度補償自調諧探頭，所述溫度補償自調探頭安裝在所述本體上。

本實用新型提供的應用于核磁共振測井儀器的溫度補償自調諧探頭，控制模塊向線圈供電、并控制電流的強度來增強條形磁鐵的磁場，以此種方式來減小甚至消除其靜磁場隨溫度變化的分布強度與室溫下測試強度的偏差，避免出現儀器處于高溫井下環境中實際探測深度與探測信號強度同地面測試的結果有很大誤差的問題，其實用性顯著。

本實用新型的其它特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點可通過在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。