[实用新型]聚焦型核磁共振偏心测井探头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测井探头，尤其涉及一种聚焦型核磁共振偏心测井探头。

背景技术

核磁测井仪是一类高端测井仪器，国外已有居中型、偏心型等若干种核磁测井仪器问世，且现场应用效果较好。但核磁测井仪的服务费用非常昂贵，而国内却没有自主的产品。因此亟需研发出一种具有自主知识产权的核磁测井仪。探头是核磁测井仪的关键部件，掌握了探头的设计与制作方法就拥有了核磁测井仪的核心技术。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于偏心测量的聚焦型核磁共振偏心测井探头，该探头可在大斜度井下正常工作，能探测到地层的核磁共振回波信号。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种聚焦型核磁共振偏心测井探头包括：射频天线和磁体；

所述射频天线进一步包括瓦形的磁芯和包裹在磁芯上的线圈；

所述磁体进一步包括主磁体和两块聚焦磁体，主磁体偏心设置在所述磁芯的靠近该磁芯内圆周面的一侧，所述主磁体靠近所述磁芯内圆周面和远离所述磁芯内圆周面的端面为与所述内圆周面曲率半径相同的圆弧形；所述聚焦磁体轴向对称设置在所述主磁体的两侧。

优选地，所述磁芯由软磁材料制成。

本实用新型聚焦型偏心核磁共振测井探头由永磁体和射频天线两大部分组成，永磁体包括主磁体和两块聚焦磁体，主磁体用于建立极化磁场，聚焦磁体可将极化磁场有效地集中在探测区域，并可调整磁力线的分布，使探测区域最大化。射频天线由线圈和磁芯组成，磁芯有助于将极化磁场向探测方向延展，还可以提高射频天线的发射与接收效率；线圈绕包在磁芯上，线圈的形状有利于射频场的定向发射，可有效避免来自探头背面的干扰信号。本实用新型可以提供比传统核磁测井仪更强的极化磁场和更大的探测区域，进而有效地提高信噪比。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括：射频天线1和磁体2；射频天线1进一步又包括瓦形的磁芯11和包裹在磁芯11上的线圈12。磁体2进一步又包括主磁体21和两块聚焦磁体22、23，主磁体21偏心设置在磁芯11的靠近该磁芯11内圆周面的一侧，主磁体21的S极和N极在磁芯11的内圆周面的径向上，主磁体21靠近磁芯11内圆周面和远离磁芯11内圆周面的端面为与内圆周面曲率半径相同的圆弧形。聚焦磁体22、23轴向对称设置在主磁体21的两侧。

主磁体21用于产生极化磁场，磁体被沿仪器横截面方向极化，保证其磁力线在探测区域与射频场所致磁力线垂直，以此建立核磁共振条件。此外，主磁体21两极为圆弧形，有利于两极表磁的均匀分布。主磁体21靠近磁芯11一侧的磁力线被磁芯11延展到更远处。

两块聚焦磁体22、23在主磁体21两侧呈轴对称分布，其极化方向与主磁体21相同。在没有聚焦磁体23、23的情况下，主磁体21的磁力线将在聚焦磁体22、23的位置形成密集的回路，这将减弱穿透磁芯11的磁场。聚焦磁体22、23的存在可将磁场有效地向探测方向延展。而且，通过调整聚焦磁体22、23与主磁体11的间距可以调整磁力线分布，使磁场达到设计要求。

磁芯11由软磁材料制成，磁芯11为瓦形，一方面可以将磁场向探测方向延展，另一方面可以提高天线效率。

另外，线圈12由两圈铜条绕制而成，靠近仪器外壳的两根铜条121、122可近似视为无限长导线，提供主要的电磁场。背部的两根铜条123、124部分包裹磁芯11，可调整射频场分布。

通过磁体聚焦设计获得更大的探测区域，有效提高测量信噪比以满足后续信号处理的要求。此外，本探头收、发一体，既用于激励核磁共振，也用于接收核磁共振回波信号，时分复用。

本实用新型通过结构优化和功能仿真，使静磁场等势线与射频场垂直分量等势线的重合区域达到最大，即保证了探测区域最大化；且垂直磁场可以产生更强的磁场强度，因而可以获得比传统仪器更好的信噪比。另外，该探头为偏心设计，适用于大斜度井，适合海洋测井的需求。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。