CN204010880U - 探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，包括主磁体和调整磁体，主磁体的整体结构为带有凹槽的柱状结构，在凹槽形结构中放置调整磁体，调整磁体为长方体磁体；主磁体由三种磁体结构组成，每种磁体结构均由20-30块的磁体叠成，调整磁体也是由磁体叠成。本实用新型采用居中式测井方案，在地层中产生梯度磁场，可形成多层壳状探测区域。在径向方向上的探测深度是不同的，即探测区域远近不同，增加了调整磁体，实现居中式测井仪的探测深度大小可调，可在井眼周围多维测井。探测深度和探测区域较大，根据要求，探测深度远近可调。
Description
技术领域
本实用新型属于石油测井装置领域，特别是涉及一种探测深度可调的核磁共振测井仪的探头永磁体的结构。
背景技术
MRIL-P探头是居中式核磁共振测井仪探头的典型代表，它具有探测深度大，可进行多频测量，较高的信噪比的特点。其探测深度可用射频磁场的频率控制，改变射频频率可以实现在地层中不同探测区域之间的转换。由于它的上述特点，MRIL-P探头被广泛用于商业化测井的行业中。
CMR探头是贴壁式核磁共振测井仪探头的典型代表，它的特点是：只在射频线圈前方产生一小块均匀区域，探测区域体积小，只能单频测量。有用于调节均匀场位置的磁体（调整磁体），改变调整磁体在径向上的位置，反转或将其去掉就可以相应的改变探测深度。
MRIL-P探头虽然可通过改变射频频率在不同距离的地层中进行探测，但是相应的地层探测区域较固定，不能进行较大的调整；CMR探头具有调整磁体，可调整在地层中的探测深度，但是仅能进行单频测量，所测量的地层区域有限。但温度变化时，需要相应地调整拉莫尔频率。
发明内容
发明目的：
为了克服上述现有技术所存在的问题，本实用新型提出了一种探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体结构，该结构可在地层中形成梯度磁场，得到远近不同的探测区域，探测深度大小可调。
技术方案：
一种探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，包括主磁体和调整磁体，其特征在于：主磁体的整体结构为带有凹槽的柱状结构，在凹槽形结构中放置有能够调整地层中磁场分布的调整磁体，调整磁体为长方体磁体；主磁体由三种磁体结构组成，分别为第一磁体、第二磁体和第三磁体，每种磁体结构均由20-30块的磁体叠成，调整磁体也是由磁体叠成。
主磁体的整体结构为柱状凹槽结构，整体结构在径向上为凹形，该结构的一边为圆弧面，圆弧面的对面为凹槽，凹槽的两侧对称设有第三磁体，凹槽的封闭的一侧设有第一磁体，第一磁体另一侧设有一边为圆弧面的第二磁体。
主磁体的径向结构是在圆的两条对称的平行弦中放置磁体；第一磁体以两条平行弦之间的距离为一边，且该边经过圆心，另一边为平行弦长的一半，组成径向的矩形结构，整体为长方体结构；第二磁体的径向结构由两条平行弦之间的圆弧边和近圆弧边构成；第三磁体为一边为紧贴第一磁体经过圆心的边，且与圆心之间存在距离L，长度为两平行弦的弦间距离/2-L，另一边为平行弦长的另一半，整体为长方体结构。
主磁体和调整磁体均采用径向方向充磁且充磁方向相同，方向均为与凹槽垂直指向圆弧面。
主磁体和调整磁体均采用烧结钕铁硼材料，总长均为1800mm。
调整磁体的尺寸小于凹槽的尺寸，并能够在凹槽中沿主磁体对称轴线上下移动。
调整磁体的径向尺寸为14~18mm×40~50mm。
优点及效果：
本实用新型这种探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，具有以下优点和有益效果：
（1）该核磁共振测井仪的主磁体结构，能够在地层中产生梯度磁场，可形成多层壳状探测区域。在径向方向上的探测深度是不同的，即探测区域远近不同。
（2）该结构中加入调整磁体，可以根据不同的要求，调整调整磁体的尺寸和位置，从而调节其在地层中的探测深度。
（3）该结构有较充分安置天线的空间，可以实现天线中加放磁芯，稳定射频磁场。且在安置天线方向上的探测深度较大，可减小射频功率损耗。
附图说明：
图1本实用新型俯视剖面图；
图2是本实用新型第一磁体的结构示意图；
图3是本实用新型第二磁体的结构示意图；
图4是本实用新型第三磁体的结构示意图；
图5是本实用新型调整磁体的结构示意图。
附图标记说明：
1、第一磁体；2、第二磁体；3、第三磁体；4、调整磁体；L、第三磁体紧贴第一磁体近圆心边与圆心之间的垂直距离。
具体实施方式：
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明：
本实用新型涉及一种探测深度可调的居中型核磁共振测井仪探头永磁体，该结构的永磁体可在井下产生梯度磁场，增加一个方向上的探测深度，可进行多频测量，观测到远近不同地层的信息，并且探测深度的大小和探测区域的体积可调节。
上述探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体包括主磁体和调整磁体，主磁体的整体结构为带有凹槽的柱状结构，在凹槽形结构中放置有能够调整地层中磁场分布的调整磁体4，调整磁体4为长方体磁体；通过采用这种永磁体的结构，实现了居中式多频测量的测井仪可以实现探测区域远近可调。主磁体由三种磁体结构组成，分别为第一磁体1、第二磁体2和第三磁体3，每种磁体结构均由20-30块的磁体叠置而成，调整磁体4也是由磁体叠置而成。在材料强度允许的情况下，尽量减少叠置磁体的数量。
主磁体的整体结构为柱状凹槽结构，整体结构在径向上为凹形，该结构的一边为圆弧面，圆弧面的对面为凹槽，凹槽的两侧对称设有第三磁体3，凹槽的封闭的一侧设有第一磁体1，第一磁体1另一侧设有一边为圆弧面的第二磁体2。
主磁体的径向结构是在圆的两条对称的平行弦中放置磁体；第一磁体1以两条平行弦之间的距离为一边，且该边经过圆心，另一边为平行弦长的一半，组成径向的矩形结构，整体为长方体结构；第二磁体2的径向结构由两条平行弦之间的圆弧边和近圆弧边（圆弧两端之间的直线）构成；第三磁体3为一边为紧贴第一磁体1经过圆心的边，且与圆心之间存在距离L，长度为两平行弦的弦间距离/2-L，另一边为平行弦长的另一半，整体为长方体结构。
主磁体和调整磁体4均采用径向方向充磁且充磁方向相同，方向均为与凹槽垂直指向圆弧面，采用分块磁体的结构，在地层中产生的磁场比一整块主磁体更强，效果更好。
主磁体和调整磁体4均采用烧结钕铁硼材料，总长均为1800mm。
调整磁体4置于主磁体的凹槽中，调整磁体4的尺寸小于凹槽的尺寸，整体为长方体结构，并能够在凹槽中沿主磁体对称轴线上下移动，以调节磁场的分布。
调整磁体4的径向尺寸为14~18mm×40~50mm（根据实际情况和具体要求而定）。
实施例1:
如图1中所示，探测深度可调的居中型核磁共振测井仪的探头永磁体的总体结构，主磁体由三种磁体结构组成：主磁体的径向设计是基于半径为60mm的圆，在两条长度均为80mm的对称的平行弦中安放磁体，第一磁体1的结构为以两条弦之间的距离为一边，且该边经过圆心，另一边为弦长的一半，即40mm，组成径向的矩形结构，整体为长方体结构。第二磁体2为该磁体近圆弧边与圆弧边所组成的径向结构。第三磁体3为两个，它的一边为紧贴第一磁体1结构经过圆心的那边，与圆心的距离L为10mm，长度为(弦间距离/2-10)mm，另一边为另一半的弦长40mm，整体也为长方体结构。三种磁体结构视图分别如图2、图3、图4所示，其他部分照图中所示方式叠置，从而得到三种磁体结构。三种结构按照图1所示的方式组合在一起。
如图1和图5所示，居中型核磁共振测井仪的探头永磁体结构的调整磁体4，其作用是用来调节地层四周壳状探测区域的探测深度。根据地层的具体要求，决定调整磁体的尺寸和在主磁体凹槽中的位置。
本实用新型采用居中式测井方案，在地层中产生梯度磁场，可形成多层壳状探测区域。在垂直的径向方向上的探测深度是不同的，即探测区域远近不同。
Claims (7)
1.一种探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，包括主磁体和调整磁体，其特征在于：主磁体的整体结构为带有凹槽的柱状结构，在凹槽形结构中放置有能够调整地层中磁场分布的调整磁体（4），调整磁体（4）为长方体磁体；主磁体由三种磁体结构组成，分别为第一磁体（1）、第二磁体（2）和第三磁体（3），每种磁体结构均由20-30块的磁体叠成，调整磁体（4）也是由磁体叠成。
2.根据权利要求1所述的探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，其特征在于：主磁体的整体结构为柱状凹槽结构，整体结构在径向上为凹形，该结构的一边为圆弧面，圆弧面的对面为凹槽，凹槽的两侧对称设有第三磁体（3），凹槽的封闭的一侧设有第一磁体（1），第一磁体（1）另一侧设有一边为圆弧面的第二磁体（2）。
3.根据权利要求1或2所述的探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，其特征在于：主磁体的径向结构是在圆的两条对称的平行弦中放置磁体；第一磁体（1）以两条平行弦之间的距离为一边，且该边经过圆心，另一边为平行弦长的一半，组成径向的矩形结构，整体为长方体结构；第二磁体（2）的径向结构由两条平行弦之间的圆弧边和近圆弧边构成；第三磁体（3）为一边为紧贴第一磁体（1）经过圆心的边，且与圆心之间存在距离L，长度为两平行弦的弦间距离/2-L，另一边为平行弦长的另一半，整体为长方体结构。
4.根据权利要求1所述的探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，其特征在于：主磁体和调整磁体（4）均采用径向方向充磁且充磁方向相同，方向均为与凹槽垂直指向圆弧面。
5.根据权利要求1所述的探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，其特征在于：主磁体和调整磁体（4）均采用烧结钕铁硼材料，总长均为1800mm。
6.根据权利要求1所述的探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，其特征在于：调整磁体（4）的尺寸小于凹槽的尺寸，并能够在凹槽中沿主磁体对称轴线上下移动。
7.根据权利要求1所述的探测深度可调的核磁共振测井仪探头永磁体，其特征在于：调整磁体（4）的径向尺寸为14~18mm×40~50mm。
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| CN105298486A (zh) * | 2015-11-25 | 2016-02-03 | 中国石油集团钻井工程技术研究院 | 井下可控的随钻核磁共振测井装置 |
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