[發明專利]井下隨鉆核磁共振儀器磁體、探頭以及隨鉆核磁共振儀器

有效

• 申請號: 201811522274.1
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109782362B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 肖立志;廖廣志;孫哲;王軼凡;李新;羅嗣慧
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G01V3/32
• 分類號: G01V3/32;E21B49/00;E21B47/12
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 王征;黃健

本發明提供一種井下隨鉆核磁共振儀器磁體、探頭以及隨鉆核磁共振儀器，本發明的井下隨鉆核磁共振儀器磁體靜磁場分布在徑向的磁場梯度減小，使得靜磁場更加均勻，可使產生核磁共振的敏感區域在徑向的延伸長度得到顯著增加，從而增加敏感區域體積并提高信噪比，進而提高測量精度。

技術領域

本發明涉及核磁共振測井技術領域，尤其涉及一種井下隨鉆核磁共振儀器磁體、探頭以及隨鉆核磁共振儀器。

背景技術

核磁共振測井儀是利用核磁共振原理測量油井周圍的地層情況，從而探測地層中與油氣特征相關的信息，其主要通過探頭形成磁場并采集共振信號，進而根據共振信號對賦存在地層巖石孔隙中的流體進行分析，以直接測量儲層流體中氫核的密度，并可將利用核磁共振信號獲得的核磁數據直接轉換為視含水孔隙度，還可以確定儲層中不同流體的存在、含量及流體的相關特性。

其中，探頭是油氣井下激發核磁共振現象和接收核磁共振信號的關鍵部件，探頭的結構設計決定了測井儀的測量方式、產生核磁共振的共振區域及核磁共振信號強度等關鍵性能。探頭主要包括磁體和天線，磁體用于在井眼周圍的地層中產生靜磁場，以對地層中的液態油氣水中的氫原子進行激發；天線用于向地層發射射頻脈沖以形成射頻磁場，通過該射頻磁場激發地層中已經被所述靜磁場極化的氫原子產生核磁共振現象，同時還用于接收和采集地層的氫原子產生的核磁共振信號。

現有技術中的隨鉆核磁共振測井儀探頭靜磁場徑向分布示意圖如圖1所示，現有技術的隨鉆核磁共振測井儀探頭磁體產生的靜磁場徑向磁場梯度較大，因而，當儀器振動程度較劇烈時，核磁共振產生的徑向敏感探測區域厚度就會很薄，使得敏感區域體積變小，從而使測量得到的信號強度減小，即信噪比降低，影響測量精度。

發明內容

本發明提供一種井下隨鉆核磁共振儀器磁體、探頭以及隨鉆核磁共振儀器，以達到降低可產生隨鉆核磁共振測井儀探頭磁體的靜磁場的徑向磁場梯度，提高核磁共振產生的徑向敏感探測區域厚度，提高敏感區域體積，從而提高信號強度，提高信噪比，進而提高測量精度。

本發明的一個方面是提供一種井下隨鉆核磁共振儀器磁體，包括：第一主磁體、第二主磁體和至少一對聚焦磁體；

所述第一主磁體、所述第二主磁體和所述聚焦磁體設置于柱狀探頭骨架的容置腔內，所述第一主磁體、所述第二主磁體和所述聚焦磁體的中心均設置有通孔，分別用于套設在所述柱狀探頭骨架中心軸處穿設的供鉆井液流通的泥漿管上，且所述聚焦磁體設置于所述第一主磁體和所述第二主磁體之間，所述第一主磁體、所述第二主磁體和所述聚焦磁體與所述柱狀探頭骨架相對固定設置；

所述第一主磁體和所述第二主磁體的充磁方向均為徑向充磁，且充磁方向相反；所述聚焦磁體充磁方向為軸向充磁。

進一步的，所述第一主磁體的充磁方向沿徑向由泥漿管中心向外充磁；

所述第二主磁體的充磁方向沿徑向由外向泥漿管中心充磁。

進一步的，所述第一主磁體、所述第二主磁體和所述聚焦磁體為多邊形柱狀磁體，所述第一主磁體和所述第二主磁體尺寸相同。

進一步的，所述第一主磁體由至少一個環狀磁體沿軸向組合而成；和/或

所述第二主磁體由至少一個環狀磁體沿軸向組合而成；和/或

所述聚焦磁體由至少一個環狀磁體沿軸向組合而成。

進一步的，所述第一主磁體由至少六個環狀磁體沿軸向組合而成；和/或

所述第二主磁體由至少六個環狀磁體沿軸向組合而成；和/或

所述聚焦磁體由至少兩個環狀磁體沿軸向組合而成。

進一步的，所述環狀磁體由多個水平截面為正方形的分磁體沿環形陣列拼接而成。