[實(shí)用新型]一種用于隨鉆核磁共振測(cè)井的天線快速切換系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720873240.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN206920623U
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柏志雨;林君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G01V3/32
• 分類號(hào): G01V3/32
• 代理公司: 沈陽銘揚(yáng)聯(lián)創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)21241
• 代理人: 趙艷

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于核磁共振技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于隨鉆核磁共振測(cè)井的天線快速切換系統(tǒng)。

背景技術(shù)

核磁共振是迄今為止唯一能夠直接探測(cè)氫質(zhì)子的地球物理方法，核磁共振測(cè)井是一種適用于裸眼井的測(cè)井新技術(shù)，是目前唯一可以直接測(cè)量任意巖性儲(chǔ)集層自由流體(油、氣、水)滲流體積特性的測(cè)井方法，具有明顯的優(yōu)越性。

核磁共振測(cè)井儀通常由地面控制系統(tǒng)與井下測(cè)量系統(tǒng)組成，其中測(cè)量系統(tǒng)置于探頭內(nèi)部。通常測(cè)井儀的接收和發(fā)射采用同一線圈，而核磁共振信號(hào)是甚微弱信號(hào)，通常是nV級(jí)別，為了獲得高信噪比、高分辨率的信號(hào)，需要研制一套天線快速切換的系統(tǒng)。而油層通常位于地下幾百米至幾千米，隨著地下距離的加深，溫度、壓力也隨即升高，因此設(shè)計(jì)快速切換系統(tǒng)還要考慮使用耐高溫器件。

現(xiàn)有的磁共振儀器多采用電磁繼電器，固態(tài)繼電器，光耦繼電器，然而電磁繼電器切換速度慢，固態(tài)繼電器體積大，溫度低，抗干擾能力差，光耦繼電器溫度低，都不適宜應(yīng)用在隨鉆測(cè)井環(huán)境中。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決現(xiàn)有磁共振儀器采用的天線切換裝置難以滿足地下石油勘探需求的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型提供一種用于隨鉆核磁共振測(cè)井的天線快速切換系統(tǒng)；該天線快速切換系統(tǒng)完成對(duì)信號(hào)發(fā)射與接收的切換。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：

一種用于隨鉆核磁共振測(cè)井的天線快速切換系統(tǒng)，包括：主控時(shí)序電路、發(fā)射電路、快速切換電路、上位機(jī)以及天線探頭；其中：

主控時(shí)序電路，與所述發(fā)射電路、快速切換電路和上位機(jī)連接，接收上位機(jī)發(fā)出的操控信號(hào)，發(fā)送發(fā)射信號(hào)給發(fā)射電路，發(fā)送接收信號(hào)給快速切換電路；

發(fā)射電路，與所述天線探頭連接，向天線探頭發(fā)射電流；

天線探頭，為發(fā)射與接收一體化的線圈，作為發(fā)射線圈對(duì)探頭周圍的富氫物質(zhì)的激發(fā)，作為接收天線接收核磁共振信號(hào)；

快速切換電路，與所述天線探頭連接，對(duì)所述天線探頭進(jìn)行發(fā)射與接收的切換。

進(jìn)一步，所述用于隨鉆核磁共振測(cè)井的天線快速切換系統(tǒng)還包括與快速切換電路連接的低噪聲配諧和前放電路，以及與所述低噪聲配諧和前放電路連接的采集處理和存儲(chǔ)電路，所述核磁共振信號(hào)經(jīng)低噪聲配諧和前放電路前置信號(hào)處理后，經(jīng)采集處理和存儲(chǔ)電路傳至與所述采集處理和存儲(chǔ)電路的輸出端連接的上位機(jī)進(jìn)行顯示與存儲(chǔ)。

進(jìn)一步，所述快速切換電路包括隔離驅(qū)動(dòng)電路和兩個(gè)高壓MOS管，所述隔離驅(qū)動(dòng)電路為兩個(gè)高壓MOS管提供相應(yīng)的參考電壓，通過所述高壓MOS管的輸出端連接天線探頭。

進(jìn)一步，所述隔離驅(qū)動(dòng)電路包括兩個(gè)DC-DC電源模塊、光耦以及驅(qū)動(dòng)芯片，兩個(gè)DC-DC電源模塊均連接光耦和驅(qū)動(dòng)芯片，所述主控時(shí)序電路發(fā)出信號(hào)經(jīng)過光耦傳送給驅(qū)動(dòng)芯片，驅(qū)動(dòng)芯片采用兩路輸出分別控制兩個(gè)高壓MOS管，判斷天線探頭進(jìn)行發(fā)射信號(hào)或進(jìn)行信號(hào)采集。

進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)芯片采用的型號(hào)為IXDD409芯片。

進(jìn)一步，所述光耦采用耐高溫光耦，耐高溫光耦的型號(hào)為TPL2301。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

本實(shí)用新型自制快速切換電路由耐高溫光耦，隔離電源，耐高溫驅(qū)動(dòng)芯片和高壓MOS管組成，將系統(tǒng)低壓控制部分和高壓驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部分進(jìn)行隔離，避免驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部分的強(qiáng)電干擾控制回路中的弱信號(hào)。

本實(shí)用新型采用隔離驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)不僅避免驅(qū)動(dòng)電路的輸入輸出使用同一地端，產(chǎn)生相互干擾，還可以使人工在線調(diào)試免于直接接觸高壓電路，從而更加方便、安全。

本實(shí)用新型一種用于隨鉆核磁共振測(cè)井的天線快速切換系統(tǒng)，是一種耐高溫高壓的天線快速切換系統(tǒng)，采用耐高溫器件制成，而且能夠獲得高信噪比、高分辨率的信號(hào)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型用于隨鉆核磁共振測(cè)井的天線快速切換系統(tǒng)的整體框圖。

圖2為本實(shí)用新型快速切換電路的內(nèi)部框圖。

圖中1、主控時(shí)序電路，2、發(fā)射電路，3、快速切換電路，4、低噪聲配諧和前放電路，5、采集處理和存儲(chǔ)電路，6、上位機(jī)，7、天線探頭，8、DC-DC電源模塊Ⅰ，9、DC-DC電源模塊Ⅱ，10、光耦，11、驅(qū)動(dòng)芯片，12高壓MOS管。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。