CN105134200A - 方位核磁共振测井仪的探头及方位核磁共振测井仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种方位核磁共振测井仪的探头及方位核磁共振测井仪。该方位核磁共振测井仪的探头包括：柱状的骨架，用于形成静磁场的磁体阵列及用于形成脉冲磁场的天线阵列；磁体阵列包括由上至下依次同轴固定于骨架内的水平截面分别为环状的上层磁体，多组中间磁体及下层磁体，上层磁体，中间磁体，下层磁体均为轴对称充磁，上层磁体充磁方向为偏于轴向向外，下层磁体的充磁方向为偏于轴向向内，多组中间磁体中以第一组中间磁体为基准，充磁方向由偏于轴向向外线性变化为偏于轴向向内；在骨架外围上周向开设天线安装槽，在天线安装槽中等间隔地嵌设有多组天线，多组天线形成水平截面为环形的天线阵列。

Description

方位核磁共振测井仪的探头及方位核磁共振测井仪

技术领域

本发明实施例涉及核磁共振测井技术领域，尤其涉及一种方位核磁共振测井仪的探头及方位核磁共振测井仪。

背景技术

核磁共振测井技术是利用核磁共振原理对井眼周围的地层进行探测的技术。其采用核磁共振测井仪进行探测。核磁共振测井仪主要包括探头和地面系统等。其中，探头是井下激发核磁共振现象和接收核磁共振信号的关键部件，探头的结构设计决定了测井仪的测量方式，产生核磁共振的敏感区域及核磁共振信号强度等关键性能。探头包括磁体和天线，磁体用于在地层中产生静磁场，以对地层中的液态油气水中的氢原子进行激发，天线用于向地层中发射射频脉冲已形成脉冲磁场，通过脉冲磁场激发地层中已经被静磁场极化的氢原子产生核磁共振现象，同时天线还用于采集地层中氢原子产生的核磁共振信号。

现有的核磁共振测井仪的探头主要有居中型核磁共振测井仪探头。在居中型核磁共振测井仪探头中采用柱状体永磁体，在柱状永磁体的两端分别为N极或S极，由N极及S极间闭合的磁力线形成静磁场，在永磁体外设置天线，能够360度激发极化的地层区域，对井眼周围地层进行全方位的探测。

但该居中型核磁共振测井仪的探头只能探测360度地层区域中信号的平均值，不具有方位分辨能力，在周向非匀质性较强的地层中，不能对井眼周围的地层进行准确的探测，进而遗失掉重要的岩石物理信息。

发明内容

本发明实施例提供一种方位核磁共振测井仪的探头及方位核磁共振测井仪。能够根据天线的组数进行不同方位敏感区域的准确的探测，进而实现对井眼周围的非匀质地层的准确探测。

本发明实施例提供一种方位核磁共振测井仪的探头，包括：柱状的骨架，用于形成静磁场的磁体阵列及用于形成脉冲磁场的天线阵列；

所述磁体阵列包括由上至下依次同轴固定于所述骨架内的水平截面分别为环状的上层磁体，多组中间磁体及下层磁体，所述上层磁体，所述中间磁体，所述下层磁体均为轴对称充磁，所述上层磁体充磁方向为偏于轴向向外，所述下层磁体的充磁方向为偏于轴向向内，所述多组中间磁体中以第一组中间磁体为基准，充磁方向由偏于轴向向外线性变化为偏于轴向向内；

在所述骨架外围上周向开设天线安装槽，在所述天线安装槽中等间隔地嵌设有多组天线，所述多组天线形成水平截面为环形的天线阵列。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪的探头，所述上层磁体与所述下层磁体尺寸相同，所述多组中间磁体中每组中间磁体尺寸相同，所述上层磁体的外围的周向长度大于所述中间磁体的外围的周向长度；

所述上层磁体的充磁方向，所述下层磁体的充磁方向分别与所述磁体阵列水平中心平面所成的角度互补，所述多组中间磁体中沿所述磁体阵列的水平中心平面上下对称的两组中间磁体的充磁方向分别与所述磁体阵列水平中心平面所成的角度互补；

所述天线安装槽开设在所述磁体阵列中心位置处的骨架外围。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪的探头，所述磁体阵列还包括：水平截面为环形的高导磁体，所述高导磁体同轴固定设置在所述每组中间磁体的上方及下方。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪的探头，所述磁体阵列还包括：高导磁管，所述高导磁管穿设在所述上层磁体，所述中间磁体，所述下层磁体的贯穿孔中。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪的探头，还包括：外壳，所述外壳包裹在所述骨架外围，以实现对所述天线阵列的封装。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪的探头，所述天线阵列中的每组天线为栅栏型平面结构天线。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪的探头，每组栅栏型平面结构天线由多根条带型天线并联形成。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪的探头，所述天线阵列中的天线的组数为四组。

本发明实施例提供一种方位核磁共振测井仪，包括：用于调节方位核磁共振测井仪的探头在井眼中的位置的推拿器和如上所述的任一项所述的核磁共振测井仪；

所述推拿器设置在所述方位核磁共振测井仪的探头上方，并与所述方位核磁共振测井仪的探头固定连接。

进一步地，如上所述的方位核磁共振测井仪，所述推拿器包括：弹簧片，

所述弹簧片为两个，通过连接结构对称设置在所述方位核磁共振测井仪的探头上方。

本发明实施例提供一种方位核磁共振测井仪的探头及方位核磁共振测井仪，该方位核磁共振测井仪的探头包括：柱状的骨架，用于形成静磁场的磁体阵列及用于形成脉冲磁场的天线阵列；磁体阵列包括由上至下依次同轴固定于骨架内的水平截面分别为环状的上层磁体，多组中间磁体及下层磁体，上层磁体，中间磁体，下层磁体均为轴对称充磁，上层磁体充磁方向为偏于轴向向外，下层磁体的充磁方向为偏于轴向向内，多组中间磁体中以第一粗中间磁体为基准，充磁方向由偏于轴向向外线性变化为偏于轴向向内；在骨架外围上周向开设天线安装槽，在天线安装槽中等间隔地嵌设有多组天线，形成天线阵列。能够根据天线的组数进行不同方位敏感区域的准确的探测，进而实现对井眼周围的非匀质地层的准确探测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明方位核磁共振测井仪的探头实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例一中磁体阵列的充磁方向的示意图；

图3为本发明实施例一中磁体阵列的第一结构示意图；

图4为本发明实施例一中磁体阵列的第二结构示意图；

图5为本发明方位核磁共振测井仪的探头实施例二的结构示意图；

图6为本发明方位核磁共振测井仪的探头实施例三的结构示意图；

图7为本发明实施例三中天线阵列的每组天线的结构示意图；

图8为本发明实施例三中所形成的敏感区域的结构示意图；

图9为本发明方位核磁共振测井仪实施例一的第一结构示意图；

图10为本发明方位核磁共振测井仪实施例一的第二结构示意图。

符号说明：

1-骨架21-上层磁体211-上层磁体的磁环磁体

22-中间磁体221-第一组中间磁体222-第二组中间磁体

223-第三组中间磁体2211-中间磁体的磁环磁体231-下层磁体的磁环磁体

23-下层磁体2311-下层磁体的分磁体24-高导磁体

25-高导磁管31-天线安装槽32-天线

321-条带型天线322-引线端4-外壳

5-探头6-弹簧片7-井眼

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明方位核磁共振测井仪的探头实施例一的结构示意图，图2为本发明实施例一中磁体阵列的充磁方向的示意图，如图1和图2所示，本实施例提供的方位核磁共振测井仪的探头包括：柱状的骨架1，用于形成静磁场的磁体阵列及用于形成脉冲磁场的天线阵列。

本实施例中，磁体阵列包括由上至下依次同轴固定于骨架1内的水平截面分别为环状的上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23，上层磁体21，中间磁体22，下层磁体23均为轴对称充磁，上层磁体21充磁方向为偏于轴向向外，下层磁体23的充磁方向为偏于轴向向内，多组中间磁体22中以第一组中间磁体221为基准，充磁方向由偏于轴向向外线性变化为偏于轴向向内。

在骨架1外围上周向开设天线安装槽31，在天线安装槽31中等间隔地嵌设有多组天线32，多组天线32形成水平截面为环形的天线阵列。

本实施例中，方位核磁共振测井仪的探头是指该核磁共振测井仪的探头具有方位分辨能力，能够形成多个方位的敏感区域。

具体地，本实施例中，柱状的骨架1可以由耐高温，耐高压的合金材料或其他材料制成。其中，柱状的骨架1的水平截面为圆环形，该骨架1具有一定的厚度。

上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23的水平截面具体可以为圆环形或多边环形。上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23具体可以为水平截面为圆环形或多边环形的柱状结构。其中，上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23的贯穿孔可以为圆形或多边形，并且贯穿孔的尺寸相同。

上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23由上至下依次同轴固定在骨架1内，并且上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23的中心轴线与骨架的中心轴线重合。

其中，上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23之间可采用粘接固定，如采用强力胶粘接固定，或采用其他方式固定，本实施例中不做限定。柱状的骨架1包覆在磁体阵列的外围，实现骨架1与磁体阵列的固定。

本实施例中，图2为本发明实施例一中磁体阵列的充磁方向的示意图，图2中的箭头方向为磁体阵列中上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23的充磁方向。如图2所示，本实施例中，以垂直地面向上的方向为轴向。在磁体阵列充磁时，上层磁体21，中间磁体22，下层磁体23均为轴对称充磁，上层磁体21充磁方向为偏于轴向向外，下层磁体22的充磁方向为偏于轴向向内，具体地，上层磁体21充磁方向偏于轴向的角度为锐角，下层磁体23充磁方向偏于轴向的角度为锐角，其中，上层磁体21充磁方向偏于轴向的角度可以与下层磁体23充磁方向偏于轴向的角度相等也可不等，本实施例中对此不做限定。

其中，多组中间磁体22中以第一组中间磁体221为基准，充磁方向由偏于轴向向外线性变化为偏于轴向向内。具体地，在磁体阵列的中心轴线的右侧磁体阵列的充磁方向中，第一组中间磁体221的充磁方向偏于轴向的角度可以为锐角，后一组的中间磁体的充磁方向可以以前一组中间磁体为基准，逐渐逆时针线性变化，使最后一组的中间磁体的充磁方向偏于轴向向内，其中最后一组中间磁体充磁方向偏于轴线的角度为锐角，以保证最后一组中间磁体的充磁方向偏于轴向向内。

由于多组中间磁体22为轴对称充磁，所以对应的磁体阵列的中心轴线的左侧磁体阵列的充磁方向中，第一组中间磁体221的充磁方向偏于轴向的角度为锐角，后一组的中间磁体的充磁方向可以以前一组中间磁体为基准，逐渐顺时针线性变化，使最后一组的中间磁体的充磁方向偏于轴向向内，其中最后一组中间磁体充磁方向偏于轴线的角度为锐角，以保证最后一组中间磁体的充磁方向偏于轴向向内。

本实施例中，为了能够保证磁体阵列中上层磁体21，多组中间磁体22，下层磁体23均为轴对称充磁，图3为本发明实施例一中磁体阵列的第一结构示意图，图4为本发明实施例一中磁体阵列的第二结构示意图，如图3和图4所示，本实施例中，上层磁体21，多组中间磁体22，下层磁体23都是多个磁环磁体组合而成的，其中上层磁体的磁环磁体211与下层磁体的磁环磁体231及多组中间磁体的磁环磁体2211都分别由多个水平截面为扇形的分磁体拼接而成。

其中，图4中显示的是下层磁体23的下层磁体的磁环磁体231的结构及下层磁体的磁环磁体231中分磁体2311的结构。具体地，可将多个分磁体2311粘接形成下层磁体的磁环磁体231，再将多个下层磁体的磁环磁体231同轴粘接分别形成下层磁体23。

本实施例中，在骨架1包裹磁体阵列后，在骨架1外围上周向开设天线安装槽31，其中开设的天线安装槽31可以为围绕骨架1周向外围的圆形的天线安装槽，也可以根据天线的组数，分别在骨架外围上周向开设多个天线安装槽，本实施例中不做限定。

本实施例中，在天线安装槽中等间隔地嵌设多组天线后，使多组天线形成水平截面为圆环形的天线阵列，即多组天线铺满整个骨架的周向外围，能够形成360度的脉冲磁场。

本实施例中，天线阵列和磁场阵列在径向上具有距离，中间存在一部分耐高温，耐高压的骨架。

本实施例中，每组天线的形状和尺寸相同，对天线的形状和尺寸不做限定。本实施例中，对天线的组数不做限定，如可以为四组，六组等。天线的组数决定了该方位核磁共振测井仪的探头的单方位探测的最小角度。

本实施例中，每组天线具有引线端，本实施例中可以在骨架内开设与贯穿孔平行的引线槽，将引线与探头上方的激励电路连接。

在实际使用过程中，由上层磁体21，多组中间磁体22及下层磁体23组成的磁体阵列在地层中产生的静磁场的磁力线方向从上层磁体21的上方发出，从底层穿过，从下层磁体23的下方返回，并且都为单极向外辐射磁力线，沿轴向对称，所以，在地层中沿轴向某一高度处的磁感线在轴向上分布均匀，并且磁力线的方向与轴平行向下。在该高度处的骨架上开设天线安装槽，等间隔地嵌设有多组天线，形成水平截面为环形的天线阵列，该天线阵列产生的脉冲磁场B₀与磁体阵列产生的静磁场B₁达到良好的正交匹配，形成与天线组数相同的多个敏感区域。通过激励电路的不同组合，实现单个方位敏感区域激励，多个方位敏感区域激励及360度敏感区域的激励，使该方位核磁共振测井仪的探头能够根据天线的组数进行不同方位敏感区域的准确的探测。

本实施例中提供的方位核磁共振测井仪的探头，包括柱状的骨架，用于形成静磁场的磁体阵列及用于形成脉冲磁场的天线阵列；磁体阵列包括由上至下依次同轴固定于骨架内的水平截面分别为环状的上层磁体，多组中间磁体及下层磁体，上层磁体，中间磁体，下层磁体均为轴对称充磁，上层磁体充磁方向为偏于轴向向外，下层磁体的充磁方向为偏于轴向向内，多组中间磁体中以第一组中间磁体为基准，充磁方向由偏于轴向向外线性变化为偏于轴向向内；在骨架外围上周向开设天线安装槽，在天线安装槽中等间隔地嵌设有多组天线，多组天线形成水平截面为环形的天线阵列。由于由上层磁体，多组中间磁体及下层磁体组成的磁体阵列中各磁体均为轴对称充磁，在地层中沿轴向某一高度处的磁感线在轴向上分布均匀，并且磁力线的方向与轴平行向下，并且在该高度处的骨架上开设天线安装槽，等间隔地嵌设有多组天线，形成水平截面为环形的天线阵列，该天线阵列产生的脉冲磁场B₀与磁体阵列产生的静磁场B₁达到良好的正交匹配，形成多个不同方位的敏感区域，通过激励电路对一组或多组天线的激励，实现单个方位敏感区域激励，多个不同方位敏感区域激励及360度敏感区域的激励，所以，该方位核磁共振测井仪的探头能够根据天线的组数进行不同方位敏感区域的准确的探测，进而实现对井眼周围的非匀质地层的准确探测。

图5为本发明方位核磁共振测井仪的探头实施例二的结构示意图，本实施例提供的方位核磁共振测井仪的探头在实施例一提供的方位核磁共振测井仪的探头的基础上，磁体阵列还包括高导磁体24。

进一步地，本实施例中，在实施例一提供的方位核磁共振测井仪的探头的基础上，上层磁体21与下层磁体23尺寸相同，多组中间磁体22中每组中间磁体尺寸相同，上层磁体21的外围的周向长度大于中间磁体22的外围的周向长度；

上层磁体21的充磁方向，下层磁体23的充磁方向分别与磁体阵列水平中心平面所成的角度互补，多组中间磁体22中沿磁体阵列的水平中心平面上下对称的两组中间磁体的充磁方向分别与磁体阵列水平中心平面所成的角度互补。

天线安装槽31开设在磁体阵列中心位置处的骨架外围。

具体地，本实施例中，上层磁体21及下层磁体22设置为形状形同，尺寸相同的磁体，即上层磁体21的轴向尺寸与径向尺寸与下层磁体22对应的尺寸相同。多组中间磁体22中每组中间磁体尺寸相同，即每组中心磁体的轴向尺寸与径向尺寸都相同，上层磁体21的外围的周向长度大于中间磁体22的外围的周向长度，即若上层磁体21和中间磁体22都为圆环柱形结构，则上层磁体21的水平截面的外圆圆周大于中间磁体22水平截面的外圆圆周，若上层磁体21和中间磁体都为多边柱形，则上层磁体21的水平截面的多边形的周长大于中间磁体22的水平截面的多边形的周长。

具体地，上层磁体21的充磁方向，下层磁体23的充磁方向分别与磁体阵列水平中心平面所成的角度互补是指上层磁体21的充磁方向与磁体阵列水平中心平面所成的角度，下层磁体23的充磁方向与磁体阵列水平中心平面所成的角度相加为180度。

举例说明为：如图5所示，若上层磁体21的充磁方向为偏向轴向30度，即上层磁体21的充磁方向与水平中心平面形成的角度为60度，则下层磁体23的充磁方向为偏向轴向-30度，即下层磁体22的充磁方向与水平中心平面形成的角度为120度。

本实施例中，多组中间磁体22中沿磁体阵列的水平中心平面上下对称的两组中间磁体的充磁方向分别与磁体阵列水平中心平面所成的角度互补，其中，根据设置的中间磁体的组数，根据式(1)计算每组中间磁体22与水平中心平面形成的角度θ。

其中，N为中间磁体的组数。

举例说明为：如图5所示，若中间磁体22中N＝3，则第一组中间磁体221的充磁方向与水平中心平面形成的角度为45度，第二组中间磁体222的充磁方向与水平中心平面形成的角度为90度，第三组中间磁体223的充磁方向与水平中心平面形成的角度为135度，则第一组中间磁体221与第三组中间磁体225分别与磁体阵列水平中心平面所成的角度互补。

进一步地，本实施例中，将骨架1外围上周向开设的天线安装槽31开设在磁体阵列中心位置处的骨架外围上，在磁体阵列中心位置处的骨架外围上的天线安装槽31中等间隔地嵌设有多组天线32，多组天线32形成水平截面为环形的天线阵列。

本实施例中提供的方位核磁共振测井仪的探头，由于上层磁体与下层磁体尺寸相同，多组中间磁体中每组中间磁体尺寸相同，上层磁体的外围的周向长度大于中间磁体的外围的周向长度；上层磁体的充磁方向，下层磁体的充磁方向分别与磁体阵列水平中心平面所成的角度互补，多组中间磁体中沿磁体阵列的水平中心平面上下对称的两组中间磁体的充磁方向分别与磁体阵列水平中心平面所成的角度互补，则由该磁体阵列形成的静磁场B₁中，使地层中静磁场B₁的磁力线沿磁体结构的中心轴线左右对称，并沿磁体结构的水平中心平面上下对称，使在磁体结构的中心位置处的磁力线均匀，并与磁体结构的中心轴线平行向下。将天线安装槽开设在磁体阵列中心位置处的骨架外围，使多组天线设置在磁体机构的中心位置处的骨架外围的天线安装槽内，形成环形的天线阵列，该天线阵列产生的脉冲磁场B₀与磁体阵列产生的静磁场B₁达到良好的正交匹配，形成与天线组数相同的多个敏感区域。该方位核磁共振测井仪的探头使磁体阵列的结构更加简单，天线阵列的设置位置更具有可实施性，不同方位敏感区域探测更加准确。

进一步地，如图5所示，本实施例中方位核磁共振测井仪的探头中，磁体阵列还包括：水平截面为环形的高导磁体24。

其中，高导磁体24同轴固定设置在每组中间磁体22的上方及下方。

其中高导磁体24可以采用高导磁材料，如铁氧体或高导磁体钢制成。

具体地，本实施例中，高导磁体24水平截面具体可以为圆环形或多边环形，高导磁体24的形状为环形柱状结构，即高导磁体24为与磁体阵列中的上层磁体22，中间磁体22及下层磁体23形状相同的磁体。高导磁体的尺寸可以与中间磁体22的尺寸相同。

本实施例中，高导磁体24与上方的中间磁体22及下方的中间磁体22通过粘接固定。并且高导磁体24与磁体阵列中的其他磁体同轴设置。

本实施例中，磁体阵列还包括：水平截面为环形的高导磁体，高导磁体同轴固定设置在每组中间磁体的上方及下方，不仅可以延长磁场的长度，减少永磁体数量，而且可以增加磁场强度，使静磁场在轴向上的分布更加均匀。

图6为本发明方位核磁共振测井仪的探头实施例三的结构示意图，本实施例提供的方位核磁共振测井仪的探头在实施例二提供的方位核磁共振测井仪的探头的基础上，以高导磁管25代替实施例二中的高导磁体24。并且还可以包括：外壳4。

进一步地，本实施例中提供的方位核磁共振测井仪的探头中，磁体阵列还包括：高导磁管25。

其中，高导磁管25穿设在上层磁体21，中间磁体22，下层磁体23的贯穿孔中。

本实施例中，高导磁管25采用抗高温高压，高导磁率和高机械硬度的材料制成。

本实施例中，高导磁管外壁25与贯穿孔相贴合。

本实施例中，高导磁管穿设在上层磁体，中间磁体，下层磁体的贯穿孔中，可增加地层中的静磁场的磁场强度，使磁体结构能够承受地层中强大的机械应力。

进一步地，图7为本发明实施例三中天线阵列的每组天线的结构示意图，如图7所示，本实施例提供的方位核磁共振测井仪的探头中的天线阵列中的每组天线32为栅栏型平面结构天线。

优选地，本实施例中，该天线阵列中的天线32的组数为四组。

具体地，本实施例中，每组栅栏型平面结构天线由多根条带型天线321并联形成。每根条带型天线321由去氧铜皮制成。本实施例中，每根条带型天线的宽度相等，厚度相等，并联后的任意相邻的两根条带型天线的间距相等。

本实施例中，每组天线通过引线端322分别与核磁共振仪的激励电路相连，激励电路可以对一组或多组天线的激励，实现单个方位敏感区域激励，多个不同方位敏感区域激励及360度敏感区域的激励。其中，每组天线的引线端分别为P1，P2，P3，P4。

本实施例中，当天线阵列中的天线的组数为四组时，每组天线与磁体阵列形成的有效敏感区域的开角为90度。图8为本发明实施例三中所形成的敏感区域的结构示意图，图8中，A、B、C、D分别表示不同方位的敏感区域。虚线表示不同的底层。每组天线在激励电路的激励下可以独立工作或同时工作。表1表示对不同组天线进行激励形成的天线模式及敏感区域。

表1：对不同组天线进行激励形成的天线模式及敏感区域

本实施例中，天线阵列中的每组天线为栅栏型平面结构天线，每组栅栏型平面结构天线由多根条带型天线并联形成。且天线阵列中的天线的组数为四组，可使天线阵列的结构更加简单，并实现了不同方位敏感区域的准确的探测。

进一步地，本实施例中提供的方位核磁共振测井仪的探头还包括外壳4。

其中，外壳4包裹在骨架2外围，以实现对天线阵列的封装。

本实施例中，外壳采用抗高温高压，高机械硬度的材料制成。

具体地，本实施例中，在天线安装槽31中等间隔地嵌设有多组天线32，多组天线32形成水平截面为环形的天线阵列后，在骨架1的外围包裹外壳4，实现了对天线阵列的封装和保护，进一步增加了探头承受地层机械应力的能力。

进一步地，本实施例中，由于在磁体结构的中心位置的静磁场B₁随着地层深度的增加，磁场强度越小，进而磁场梯度越小，根据近距离磁场梯度大，远距离磁场梯度小，可实现深浅两种模式的探测。

图9为本发明方位核磁共振测井仪实施例一的第一结构示意图，图10为本发明方位核磁共振测井仪实施例一的第二结构示意图，如图9和图10所示，本实施例提供的方位核磁共振测井仪包括：用于调节方位核磁共振测井仪的探头在井眼中的位置的推拿器和方位核磁共振测井仪的探头。

其中，推拿器设置在方位核磁共振测井仪的探头6上方，并与方位核磁共振测井仪的探头6固定连接。

本实施例提供的方位核磁共振测井仪中，方位核磁共振测井仪的探头6的结构和功能与本发明方位核磁共振测井仪的探头实施例一、实施例二、实施例三中的相同，此处不再赘述。

具体地，本实施例中，推拿器为耐磨、耐高温、耐高压的金属材质的推拿器，在推拿器上周向上设置多个可伸缩的部件，通过定位控制系统控制可伸缩部件的伸缩。

在实际使用过程中，定位控制系统控制多个伸缩部件同时伸张，使伸缩部件贴合在井壁两侧，方位核磁共振测井仪的探头位于井眼的中间位置，进而该方位核磁共振测井仪的探头为居中型探头。定位控制系统控制多个伸缩部件中的部分伸缩部件收缩，部分伸缩部件伸张，使该方位核磁共振测井仪的探头的某个方位与井壁贴合，其他方位远离井壁，使该方位核磁共振测井仪的探头为偏心型探头。

本实施例中提供的方位核磁共振测井仪，包括：用于调节方位核磁共振测井仪的探头在井眼中的位置的推拿器和方位核磁共振测井仪的探头，推拿器设置在方位核磁共振测井仪的探头上方，并与方位核磁共振测井仪的探头固定连接，实现了该方位核磁共振测井仪的探头作为居中型探头和偏心型探头的互相转换，增加了该方位核磁共振测井仪的探头的通用性。

进一步地，本实施例提供的方位核磁共振测井仪中，该推拿器器包括：弹簧片7。

其中，该弹簧片为两个，通过连接结构对称设置在方位核磁共振测井仪的探头上方。

本实施例中，推拿器包括弹簧片7，两个弹簧片7做为伸缩部件对称设置在方位核磁共振测井仪的探头6上方。如图9所示，当定位控制系统控制两个弹簧片同时伸张时，使弹簧片7与井壁贴合，方位核磁共振测井仪的探头6位于井眼的中间位置，进而该方位核磁共振测井仪的探头为居中型探头，如图10所示，当定位控制系统控制两个弹簧片一个伸张另一个收缩时，使该方位核磁共振测井仪的探头的某个方位与井壁贴合，其他方位远离井壁，使该方位核磁共振测井仪的探头为偏心型探头。

本实施例提供的方位核磁共振测井仪中，推拿器器包括：弹簧片，其中，该弹簧片为两个，通过连接结构对称设置在方位核磁共振测井仪的探头上方，使方位核磁共振测井仪的探头在居中型探头和偏心型探头之间的转换简单易行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，包括：柱状的骨架，用于形成静磁场的磁体阵列及用于形成脉冲磁场的天线阵列；

所述磁体阵列包括由上至下依次同轴固定于所述骨架内的水平截面分别为环状的上层磁体，多组中间磁体及下层磁体，所述上层磁体，所述中间磁体，所述下层磁体均为轴对称充磁，所述上层磁体充磁方向为偏于轴向向外，所述下层磁体的充磁方向为偏于轴向向内，所述多组中间磁体中以第一组中间磁体为基准，充磁方向由偏于轴向向外线性变化为偏于轴向向内；

在所述骨架外围上周向开设天线安装槽，在所述天线安装槽中等间隔地嵌设有多组天线，所述多组天线形成水平截面为环形的天线阵列。

2.根据权利要求1所述的方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，

所述上层磁体与所述下层磁体尺寸相同，所述多组中间磁体中每组中间磁体尺寸相同，所述上层磁体的外围的周向长度大于所述中间磁体的外围的周向长度；

所述上层磁体的充磁方向，所述下层磁体的充磁方向分别与所述磁体阵列水平中心平面所成的角度互补，所述多组中间磁体中沿所述磁体阵列的水平中心平面上下对称的两组中间磁体的充磁方向分别与所述磁体阵列水平中心平面所成的角度互补；

所述天线安装槽开设在所述磁体阵列中心位置处的骨架外围。

3.根据权利要求2所述的方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，所述磁体阵列还包括：水平截面为环形的高导磁体，所述高导磁体同轴固定设置在所述每组中间磁体的上方及下方。

4.根据权利要求2所述的方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，所述磁体阵列还包括：高导磁管，所述高导磁管穿设在所述上层磁体，所述中间磁体，所述下层磁体的贯穿孔中。

5.根据权利要求3或4所述的方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，还包括：外壳，所述外壳包裹在所述骨架外围，以实现对所述天线阵列的封装。

6.根据权利要求5所述的方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，所述天线阵列中的每组天线为栅栏型平面结构天线。

7.根据权利要求6所述的方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，每组栅栏型平面结构天线由多根条带型天线并联形成。

8.根据权利要求6或7所述的方位核磁共振测井仪的探头，其特征在于，所述天线阵列中的天线的组数为四组。

9.一种方位核磁共振测井仪，其特征在于，包括：用于调节方位核磁共振测井仪的探头在井眼中的位置的推拿器和如权利要求1-8任一项所述的方位核磁共振测井仪的探头；

所述推拿器设置在所述方位核磁共振测井仪的探头上方，并与所述方位核磁共振测井仪的探头固定连接。

10.根据权利要求9所述的方位核磁共振测井仪，其特征在于，所述推拿器包括：弹簧片，

所述弹簧片为两个，通过连接结构对称设置在所述方位核磁共振测井仪的探头上方。