CN108590629B - 井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器 - Google Patents

井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器，其中，该天线包括：射频天线、定向装置和转动装置；射频天线固定在定向装置的外表面上，定向装置设置在一个磁体上，转动装置固定设置在磁体上；转动装置与定向装置活动连接；转动装置，用于带动定向装置相对于磁体进行转动，以带动定向装置上的射频天线进行转动，以使射频天线在不同的方位上获取回波信号。实现了多方位角测量的目的，进而通过本实施例的射频天线所采集的回波信号可以反应出原状地层整体的性质。

Description

井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器
技术领域
本发明涉及石油勘探技术领域，尤其涉及一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器。
背景技术
核磁共振测技术是利用核磁共振原理探测石油天然气的技术。通过勘探井周的地层情况，可以获得地层的孔隙度、渗透率、束缚流体饱和度等信息。可以在检测仪器上设置射频天线，去获取地层的回波信号，然后根据回波信号确定出获得地层的孔隙度、渗透率、束缚流体饱和度等信息。
现有技术中，会将射频天线固定设置到磁体的表面上，进而通过射频天线去获取地层的回波信号；或者，将射频天线与磁体相对设置，并且射频天线与磁体之间是相对静止的，进而通过射频天线去获取地层的回波信号。
然而现有技术中，射频天线只能采集一个方向的信息，进而不能进行多方位角探测，从而现有技术的方式所采集的回波信号无法反应原状地层整体的性质。
发明内容
本发明提供一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器，用以解决射频天线只能采集一个方向的信息，进而不能进行多方位角探测，从而现有技术的方式所采集的回波信号无法反应原状地层整体的性质的问题。
一方面，本发明提供一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，包括：
射频天线、定向装置和转动装置；
所述射频天线固定在所述定向装置的外表面上，所述定向装置设置在一个磁体上，所述转动装置固定设置在所述磁体上；
所述转动装置与所述定向装置活动连接；
所述转动装置，用于带动所述定向装置相对于所述磁体进行转动，以带动所述定向装置上的所述射频天线进行转动，以使所述射频天线在不同的方位上获取回波信号。
进一步地，所述定向装置为空心状的圆柱筒，所述定向装置套设在所述磁体上。
进一步地，所述射频天线包括至少一对天线阵列单元，所述至少一对天线阵列单元均匀的分布在所述定向装置的外表面上。
进一步地，所述转动装置包括有外壳，所述外壳为空心状的环形筒，所述转动装置套设在所述磁体上，且所述转动装置的内表面与所述磁体固定连接；
所述定向装置的一端上设置有第一环形卡槽，所述转动装置的一端卡设在所述第一环形卡槽内。
进一步地，所述转动装置还包括有内置电机、导带和滚珠轴承；
所述内置电机设置在所述转动装置的内部；
所述转动装置的一端设置有凹槽，所述导带铺设在凹槽内，所述滚珠轴承固定设置在所述导带上；
所述内置电机，用于控制所述导带转动，以带动所述滚珠轴承转动，以使所述定向装置相对于所述磁体进行转动。
进一步地，所述第一环形卡槽中设置有传感器或陀螺仪；
所述传感器，用于根据所述滚珠轴承的个数，确定所述定向装置所转动到的方位角；
所述陀螺仪，用于获取所述定向装置所转动到的方位角。
进一步地，所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，还包括：固定装置，所述固定装置与所述磁体固定连接；
所述固定装置与所述定向装置的另一端活动连接。
进一步地，所述固定装置为空心状的环形筒，所述固定装置套设在所述磁体上；
所述定向装置的另一端设置有第二环形卡槽，所述固定装置的一端卡设到所述第二环形卡槽中，且所述定向装置相对于所述固定装置可进行转动。
另一方面，本发明提供一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头，包括：
磁体和上述井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线。
又一方面，本发明提供一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪仪器，包括：
电路结构和上述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头；
所述电路结构与所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的磁体进行电连接，所述电路结构与所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线进行电连接；
所述电路结构，用于获取所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的定向装置所转动到的方位角，以及所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线发送的回波信号，并根据时序关系将所述方位角与所述回波信号进行关联。
本发明提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器，通过提供由射频天线、定向装置和转动装置构成的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，射频天线固定在定向装置的外表面上，定向装置设置在一个磁体上，转动装置固定设置在磁体上；转动装置与定向装置活动连接；转动装置，用于带动定向装置相对于磁体进行转动，以带动定向装置上的射频天线进行转动，以使射频天线在不同的方位上获取回波信号。从而可以通过将本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线应用到磁体上，得到核磁共振测井仪之后，在进行快速定方位测量时，通过转动装置带动定向装置上的射频天线进行测量，本实施例的射频天线转动到特定位置时，射频天线可以发射特定射频脉冲并接收回波信号，从而在指定方位上完成针对性的测量目的，进而大大节省了井下测量时所需能量；在进行周向全方位测量时，可以根据转动装置转速、定向装置记录的位置以及射频天线所接收到的回波信号，进而可以识别到周向全方位的地层信息。从而实现了多方位角测量的目的，进而通过本实施例的射频天线所采集的回波信号可以反应出原状地层整体的性质。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线中的定向装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线中的转动装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线发送的射脉冲序列的序列图；
图7为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头的周向或多方位测量模式图。
附图标记：
11：射频天线； 12：定向装置； 13：转动装置；
14：磁体； 21：天线阵列单元； 22：第一环形卡槽；
23：导带； 24：滚珠轴承； 25：固定装置；
26：第二环形卡槽。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明具体的应用场景如下。
现在，核磁共振技术已经应用到了物理、化学、材料科学、生命科学和医学等多个领域。在20世纪50年代，核磁共振技术开始在石油天然气工业中应用，最初其被应用于油藏岩石物理领域；然后随着核磁共振技术的发展，核磁共振技术开始应用到油井测量中。核磁共振测井技术是利用核磁共振原理探测石油天然气的技术，可以通过勘探井周的地层情况，进而获得地层的孔隙度、渗透率、束缚流体饱和度等信息；核磁共振测井技术的技术手段主要通过核磁共振测井仪的探头内的磁体形成静磁场，并且通过射频天线向地层发射射频磁场脉冲、以及采集共振信号，进而通过射频天线采集回波信号，然后根据采集到的回波信号，通过直接测量储层流体中氢核的密度及流体分子弛豫特性对贮存在地层岩石孔隙中的流体进行分析。
可知，磁体和射频天线是核磁共振测井仪探头的最主要组成部分；磁体用于在探头周围的地层中产生静磁场，以对地层中的流体内的氢原子进行极化；射频天线用于向地层发射射频磁场脉冲，激发地层中已经被静磁场极化的氢原子，以此来产生核磁共振现象，同时射频天线还用于接收和采集核磁共振信号，即射频天线还用于接收和采集回波信号。
在现有技术中，提供了一种居中型探头，该居中型探头主要包括磁体和射频天线；其中，磁体为圆柱状，且磁化方向与周向垂直，这种结构的磁体可以向井周全方位外侧辐射磁场，进而在一定深度的地层处可以得到符合核磁共振探测要求的静磁场B0，静磁场的方向和射频天线发射的射频脉冲磁场B1的方向互相垂直，即B0与B1正交匹配，探测敏感区域截面形状为圆环形；在该居中型探头中，射频天线分别在磁体的外表面上，并且，可以将射频天线与磁体固定连接。
现有技术中还提供了一种偏心型探头该偏心型探头主要包括主磁体、屏蔽磁体、磁芯和射频天线；其中，主磁体与屏蔽磁体都是为长方体形状，主磁体厚度大于屏蔽磁体厚度，主磁体的磁化方向与主磁体的轴向垂直，屏蔽磁体的磁化方向与屏蔽磁体的轴向垂直；屏蔽磁体能够使较远区域的磁场的磁力线更为集中，从而使得静磁场能在较大角度范围内与射频磁场正交匹配；在偏心型探头中，将射频天线缠绕在磁芯上，磁芯用来增强射频天线的效率。
但是现有技术中提供的居中型探头中，居中型探头的探测范围为周向360度，其探测所得到的信息为周向地层的平均值，不具备单方位角或多方位角探测功能，不具备周向分辨能力；因此，在居中型探头中，无法通过居中型探头的射频天线探测到特定方位角范围内的地层信息的差异，进而不利于非均质性或各向异性较强的地层信息识别。
现有技术中提供的偏心型探头中，偏心型探头可以贴井壁对特定方位角地层中的流体进行极化，但是偏心型探头的探测范围为特定方位角，偏心型探头的射频天线不能进行多方位角探测；进而通过偏心型探头的射频天线得到的信息主要来特定方位角范围内的地层，无法反应原状地层整体的性质。
综上可知，现有技术中的核磁共振测井仪，只能通过核磁共振测井仪上射频天线采集一个方向的信息，进而不能进行多方位角探测，从而现有技术的方式所采集的回波信号无法反应原状地层整体的性质。
本发明提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头、天线、及仪器，旨在解决现有技术的如上技术问题。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本发明的实施例进行描述。
图1为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线的结构示意图。如图1所示，该井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线包括：
射频天线11、定向装置12和转动装置13；
射频天线11固定在定向装置12的外表面上，定向装置12设置在一个磁体14上，转动装置13固定设置在磁体14上；
转动装置13与定向装置12活动连接；
转动装置13，用于带动定向装置12相对于磁体14进行转动，以带动定向装置12上的射频天线11进行转动，以使射频天线11在不同的方位上获取回波信号。
在本实施例中，具体的，本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线由射频天线11、定向装置12和转动装置13构成。
可以将射频天线11固定设置在定向装置12的外表面上。并且将定向装置12设置在一个磁体14上，该磁体14为构成核磁共振测井仪的探头的磁体14；其中，定向装置12是可以相对于磁体14进行转动的。
同时将转动装置13固定设置在磁体14上，并且将转动装置13与定向装置12进行活动连接。
基于以上连接方式，转动装置13可以带动定向装置12相对于磁体14进行转动；然后定向装置12可以带动定向装置12上的射频天线11进行转动；从而在进行测井工作的过程中，射频天线11可以在不同的方位上获取到回波信号。从而，采用本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，将该井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线应用到磁体14上，得到核磁共振测井仪之后，在进行快速定方位测量时，通过转动装置13带动定向装置12上的射频天线11进行测量，本实施例的射频天线11转动到特定位置时，射频天线11可以发射特定射频脉冲并接收回波信号，从而在指定方位上完成针对性的测量目的，进而大大节省了井下测量时所需能量；在进行周向全方位测量时，可以根据转动装置13转速、定向装置12记录的位置以及射频天线11所接收到的回波信号，进而可以识别到周向全方位的地层信息。
本实施例通过提供由射频天线11、定向装置12和转动装置13构成的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，射频天线11固定在定向装置12的外表面上，定向装置12设置在一个磁体14上，转动装置13固定设置在磁体14上；转动装置13与定向装置12活动连接；转动装置13，用于带动定向装置12相对于磁体14进行转动，以带动定向装置12上的射频天线11进行转动，以使射频天线11在不同的方位上获取回波信号。从而可以通过将本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线应用到磁体14上，得到核磁共振测井仪之后，在进行快速定方位测量时，通过转动装置13带动定向装置12上的射频天线11进行测量，本实施例的射频天线11转动到特定位置时，射频天线11可以发射特定射频脉冲并接收回波信号，从而在指定方位上完成针对性的测量目的，进而大大节省了井下测量时所需能量；在进行周向全方位测量时，可以根据转动装置13转速、定向装置12记录的位置以及射频天线11所接收到的回波信号，进而可以识别到周向全方位的地层信息。从而实现了多方位角测量的目的，进而通过本实施例的射频天线11所采集的回波信号可以反应出原状地层整体的性质。
图2为本申请实施例提供的另一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线的结构示意图，图3为本申请实施例提供的另一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线中的定向装置的结构示意图，图4为本申请实施例提供的另一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线中的转动装置的结构示意图。在图1所示实施例的基础上，如图2-图4所示，本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，定向装置12为空心状的圆柱筒，定向装置12套设在磁体14上。
射频天线11包括至少一对天线阵列单元21，至少一对天线阵列单元21均匀的分布在定向装置12的外表面上。
转动装置13包括有外壳，外壳为空心状的环形筒，转动装置13套设在磁体14上，且转动装置13的内表面与磁体14固定连接；定向装置12的一端上设置有第一环形卡槽22，转动装置13的一端卡设在第一环形卡槽22内。
转动装置13还包括有内置电机、导带23和滚珠轴承24；内置电机设置在转动装置13的内部；转动装置13的一端设置有凹槽，导带23铺设在凹槽内，滚珠轴承24固定设置在导带23上；内置电机，用于控制导带23转动，以带动滚珠轴承24转动，以使定向装置12相对于磁体14进行转动。
第一环形卡槽22中设置有传感器或陀螺仪；传感器，用于根据滚珠轴承24的个数，确定定向装置12所转动到的方位角；陀螺仪，用于获取定向装置12所转动到的方位角。
井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，还包括：固定装置25，固定装置25与磁体14固定连接；固定装置25与定向装置12的另一端活动连接。
固定装置25为空心状的环形筒，固定装置25套设在磁体14上；定向装置12的另一端设置有第二环形卡槽26，固定装置25的一端卡设到第二环形卡槽26中，且定向装置12相对于固定装置25可进行转动。
在本实施例中，具体的，磁体14是一个圆柱状的磁体14。定向装置12是一个空心状的圆柱筒，进而可以将定向装置12套设在圆柱状的磁体14上。射频天线11由至少一对天线阵列单元21构成，将至少一对天线阵列单元21均匀的固定设置在定向装置12的外表面上。
转动装置13包括了一个外壳，这个外壳是一个空心状的环形筒；从而可以将转动装置13套设在圆柱状的磁体14上，并且将转动装置13的内表面与磁体14固定连接，进而转动装置13与磁体14进行固定连接。转动装置13中设置有内置电机、导带23和滚珠轴承24；将内置电机设置在转动装置13的外壳的内部；在转动装置13的外壳的一端设置一个凹槽，将导带23铺设在凹槽内，并且将滚珠轴承24固定设置在导带23上。并且，在定向装置12的一端上设置了第一环形卡槽22，将转动装置13的外壳的一端卡设在该第一环形卡槽22内。内置电机可以控制导带23转动，从而导带23可以带动导带23上的滚珠轴承24转动；由于滚珠轴承24设置在转动装置13的外壳的一端，且转动装置13的外壳的一端卡设在定向装置12的第一环形卡槽22内，滚珠轴承24与定向装置12接触，从而在滚珠轴承24转动的时候，滚珠轴承24可以带动定向装置12进行转动，进而定向装置12可以相对于磁体14进行转动；由于射频天线11固定设置在定向装置12的外表面上，从而射频天线11随着定向装置12的转动而进行转动，在射频天线11转动的过程中，射频天线11就可以发送射频脉冲并接收回波信号。
进一步地，可以在定向装置12的第一环形卡槽22中设置传感器，从而随着定向装置12的转动，传感器可以根据滚珠轴承24的个数，计算出定向装置12所转动到的方位角；其中，传感器根据滚珠轴承24的个数，计算出定向装置12所转动到的方位角的方式为现有技术。或者可以在定向装置12的第一环形卡槽22中设置陀螺仪，从而随着定向装置12的转动，陀螺仪可以确定出定向装置12所转动到的方位角，其中，陀螺仪本身就具有确定陀螺仪所在的装置所转动到的方位角的功能。
进一步地，本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线还包括了一个固定装置25，可以将固定装置25与磁体14固定连接，并且将固定装置25与定向装置12的外壳的另一端活动连接；从而固定装置25可以保证定向装置12不会脱离磁体14。具体来说，固定装置25是一个空心状的环形筒，从而可以将固定装置25套设在圆柱状的磁体14上；并且在定向装置12的另一端设置了一个第二环形卡槽26，将固定装置25的一端卡设到该第二环形卡槽26中，并且定向装置12相对于固定装置25可进行转动；从而由于固定装置25的一端卡设到定向装置12的另一端的第二环形卡槽26中，并且定向装置12相对于固定装置25可进行转动，并且，转动装置13的一端卡设到定向装置12的一端的第一环形卡槽22中，进而在转动装置13带动定向装置12转动的过程中，定向装置12可以相对于转动装置13、固定装置25以及磁体14进行转动；并且由于固定装置25与定向装置12的另一端连接，固定装置25与磁体14固定连接，从而定向装置12卡在了固定装置25与转动装置13之间，定向装置12不会脱离磁体14。
本实施例通过提供由射频天线11、定向装置12和转动装置13构成的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，射频天线11固定在定向装置12的外表面上，定向装置12设置在一个磁体14上，转动装置13固定设置在磁体14上；转动装置13与定向装置12活动连接；转动装置13，用于带动定向装置12相对于磁体14进行转动，以带动定向装置12上的射频天线11进行转动，以使射频天线11在不同的方位上获取回波信号。从而由于固定装置25的一端卡设到定向装置12的另一端的第二环形卡槽26中，并且定向装置12相对于固定装置25可进行转动，并且，转动装置13的一端卡设到定向装置12的一端的第一环形卡槽22中，进而在转动装置13带动定向装置12转动的过程中，定向装置12可以相对于转动装置13、固定装置25以及磁体14进行转动；并且由于固定装置25与定向装置12的另一端连接，固定装置25与磁体14固定连接，从而定向装置12卡在了固定装置25与转动装置13之间，定向装置12不会脱离磁体14。从而可以通过将本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线应用到磁体14上，得到核磁共振测井仪之后，在进行快速定方位测量时，通过转动装置13带动定向装置12上的射频天线11进行测量，本实施例的射频天线11转动到特定位置时，射频天线11可以发射特定射频脉冲并接收回波信号，从而在指定方位上完成针对性的测量目的，进而大大节省了井下测量时所需能量；在进行周向全方位测量时，可以根据转动装置13转速、定向装置12记录的位置以及射频天线11所接收到的回波信号，进而可以识别到周向全方位的地层信息。从而实现了多方位角测量的目的，进而通过本实施例的射频天线11所采集的回波信号可以反应出原状地层整体的性质。
图5为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头，包括：磁体14以及上述实施例所提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线。
在本实施例中，具体的，井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头由磁体14和井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线构成。
其中，井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线的结构、与磁体14的连接方式，请参照图1和图2提供的实施例中的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其结构和原理相同，不再赘述。
在本实施例中，随着磁体14产生磁场，在射频天线11的转动过程中，射频天线11在每一个方位角上发射射频脉冲并接收回波信号；图6为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线发送的射脉冲序列的序列图，如图6所示，射频天线11发送的射脉冲序列仅为一个或数个，射频天线11所采集回波信号也仅为前几个回波信号，此时因为射频天线11每转动一圈耗时为秒级，从而射频脉冲和回波信号均为微秒级，所以在射频天线11转动时采集回波信号不受干扰，不必停止射频天线11的转动再进行测量，所得回波信号可反映出当前方位上的地层信息，地层信息例如有地层孔隙度信息等等。
采用本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头进行周向或多方位测量的时候，图7为本申请实施例提供的一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头的周向或多方位测量模式图，如图7所示，因除去被射频脉冲扫描过部分的区域内的氢核被搬转外，其余地区并未受到搬转，因此可直接进行扫描测量，并且定向装置12可以记录到每一个时刻下的方位角，从而探头进行周向或多方位扫描后，可以确定周向或多方位测量下的各方位地层在每一个时刻的地层信息，地层信息例如有孔隙度信息。
本实施例通过提供磁体14和上述实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线构成的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头，井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线由射频天线11、定向装置12和转动装置13构成，射频天线11固定在定向装置12的外表面上，定向装置12设置在一个磁体14上，转动装置13固定设置在磁体14上；转动装置13与定向装置12活动连接；转动装置13，用于带动定向装置12相对于磁体14进行转动，以带动定向装置12上的射频天线11进行转动，以使射频天线11在不同的方位上获取回波信号。从而可以通过将本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线应用到磁体14上，得到核磁共振测井仪之后，在进行快速定方位测量时，通过转动装置13带动定向装置12上的射频天线11进行测量，本实施例的射频天线11转动到特定位置时，射频天线11可以发射特定射频脉冲并接收回波信号，从而在指定方位上完成针对性的测量目的，进而大大节省了井下测量时所需能量；在进行周向全方位测量时，可以根据转动装置13转速、定向装置12记录的位置以及射频天线11所接收到的回波信号，进而可以识别到周向全方位的地层信息。从而实现了多方位角测量的目的，进而通过本实施例的射频天线11所采集的回波信号可以反应出原状地层整体的性质。
本申请实施例还提供了一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪仪器，包括：
电路结构和上述实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头；
电路结构与井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的磁体进行电连接，电路结构与井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线进行电连接；
电路结构，用于获取井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的定向装置所转动到的方位角，以及井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线发送的回波信号，并根据时序关系将方位角与回波信号进行关联。
在本实施例中，具体的，井下三维扫描核磁共振成像测井仪仪器，也可以称作核磁共振测井仪。本实施例的井下三维扫描核磁共振成像测井仪仪器由电路结构和上述实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头构成。
其中，井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头的结构和原理，请参照图5提供的实施例中的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头，其结构和原理相同，不再赘述。
将电路结构与上述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的磁体进行电连接，将电路结构与上述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线进行电连接。
井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的传感器或陀螺仪可以将定向装置所转动到的方位角、以及对应的时间发送给电路结构，然后，电路结构存储方位角、以及对应的时间；井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线将回波信号实时的发送的电路结构，然后，电路结构存储回波信号，并且电路结构根据时间的时序关系，将方位角与回波信号进行关联。电路结构将方位角与回波信号发送给计算机，计算机获取到电路结构中存储的方位角和回波信号，且方位角与回波信号具有时序关系，然后计算机就可以根据回波信号计算出地层信息。
本实施例通过提供由电路结构和上述实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头井下三维扫描核磁共振成像测井仪仪器，井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头包括磁体和上述实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线由射频天线、定向装置和转动装置构成，射频天线固定在定向装置的外表面上，定向装置设置在一个磁体上，转动装置固定设置在磁体上；转动装置与定向装置活动连接；转动装置，用于带动定向装置相对于磁体进行转动，以带动定向装置上的射频天线进行转动，以使射频天线在不同的方位上获取回波信号。从而可以通过将本实施例提供的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线应用到磁体上，得到核磁共振测井仪之后，在进行快速定方位测量时，通过转动装置带动定向装置上的射频天线进行测量，本实施例的射频天线转动到特定位置时，射频天线可以发射特定射频脉冲并接收回波信号，从而在指定方位上完成针对性的测量目的，进而大大节省了井下测量时所需能量；在进行周向全方位测量时，可以根据转动装置转速、定向装置记录的位置以及射频天线所接收到的回波信号，进而可以识别到周向全方位的地层信息。从而实现了多方位角测量的目的，进而通过本实施例的射频天线所采集的回波信号可以反应出原状地层整体的性质。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本发明旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (9)

1.一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其特征在于，包括：
射频天线、定向装置和转动装置；
所述射频天线固定在所述定向装置的外表面上，所述定向装置设置在一个磁体上，所述转动装置固定设置在所述磁体上；
所述转动装置与所述定向装置活动连接；
所述转动装置，用于带动所述定向装置相对于所述磁体进行转动，以带动所述定向装置上的所述射频天线进行转动，以使所述射频天线在不同的方位上获取回波信号；
所述转动装置包括有外壳，所述外壳为空心状的环形筒，所述转动装置套设在所述磁体上，且所述转动装置的内表面与所述磁体固定连接；
所述定向装置的一端上设置有第一环形卡槽，所述转动装置的一端卡设在所述第一环形卡槽内。
2.根据权利要求1所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其特征在于，所述定向装置为空心状的圆柱筒，所述定向装置套设在所述磁体上。
3.根据权利要求2所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其特征在于，所述射频天线包括至少一对天线阵列单元，所述至少一对天线阵列单元均匀的分布在所述定向装置的外表面上。
4.根据权利要求1所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其特征在于，所述转动装置还包括有内置电机、导带和滚珠轴承；
所述内置电机设置在所述转动装置的内部；
所述转动装置的一端设置有凹槽，所述导带铺设在凹槽内，所述滚珠轴承固定设置在所述导带上；
所述内置电机，用于控制所述导带转动，以带动所述滚珠轴承转动，以使所述定向装置相对于所述磁体进行转动。
5.根据权利要求4所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其特征在于，所述第一环形卡槽中设置有传感器或陀螺仪；
所述传感器，用于根据所述滚珠轴承的个数，确定所述定向装置所转动到的方位角；
所述陀螺仪，用于获取所述定向装置所转动到的方位角。
6.根据权利要求4或5任一项所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其特征在于，所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，还包括：固定装置，所述固定装置与所述磁体固定连接；
所述固定装置与所述定向装置的另一端活动连接。
7.根据权利要求6所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线，其特征在于，所述固定装置为空心状的环形筒，所述固定装置套设在所述磁体上；
所述定向装置的另一端设置有第二环形卡槽，所述固定装置的一端卡设到所述第二环形卡槽中，且所述定向装置相对于所述固定装置可进行转动。
8.一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头，其特征在于，包括：
磁体和权利要求1-7任一项所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪天线。
9.一种井下三维扫描核磁共振成像测井仪仪器，其特征在于，包括：
电路结构和权利要求8所述的井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头；
所述电路结构与所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的磁体进行电连接，所述电路结构与所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线进行电连接；
所述电路结构，用于获取所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的定向装置所转动到的方位角，以及所述井下三维扫描核磁共振成像测井仪探头中的射频天线发送的回波信号，并根据时序关系将所述方位角与所述回波信号进行关联。
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