[发明专利]一种三维感应测井仪器线圈系的设计方法

权利要求书

1.一种三维感应测井仪器探头线圈系结构的设计方法，其特征在于：本方法步骤如下：

1)根据三维感应电磁场原理，建立线圈坐标系，在直角坐标系下，建立线圈响应关系参数方程，使能对线圈参数进行形状调整；

2)在三维发射和接收线圈之间增加三维屏蔽线圈，作为抵消直耦信号线圈；

3)在线圈系结构选定约束条件；

4)根据设计要求和约束条件，利用比奥-萨伐定理计算线圈系的场分布，建立发射线圈到接收线圈的响应关系，建立误差函数公式；

5)建立优化问题，利用迭代法计算线圈参数；

6)根据线圈参数来设计三维感应测井仪器探头。

2.根据权利要求1所述的三维感应测井仪器探头线圈系结构设计的方法，其特征在于：建立线圈坐标系，在直角坐标系下，线圈有限大小以及形状的线圈参数。

3.根据权利要求1所述的三维感应测井仪器探头线圈系结构设计的方法，其特征在于：在三维发射和接收线圈之间增加屏蔽线圈，基于三维正交，每个线圈系两两相互正交，建立几组阵列结构的三维感应线圈系结构。

4.根据权利要求1所述的三维感应测井仪器探头线圈系结构设计的方法，其特征在于：选定目标约束条件，根据最值理论，接收线圈响应信号最大，直耦信号最小；根据线圈的正交性，横向方向上的两个线圈是相互对应的，故约束目标函数取一个方向进行计算。

5.根据权利要求1所述的三维感应测井仪器探头线圈系结构设计的方法，其特征在于：所述的根据设计要求和约束条件，利用比奥-萨伐定理计算线圈系的场分布，建立发射线圈到接收线圈的响应关系，建立误差函数公式；

f_i(Γ)＝|G(x，y，z)-G_m(x，y，z)|    (1)

其中，G(x，y，z)表示发射到接收线圈的响应G_m(x，y，z)表示发射到屏蔽线圈的响应。

6.根据权利要求1所述的三维感应测井仪器探头线圈系结构的设计方法，其特征在于：建立优化问题

min:f_i(Γ)                (1)

max:F_i(Γ)＝G(x，y，z)    (2)

结合实际工程设计以及实际仪器结构限制计算最优线圈参数。

7.根据权利要求1所述的三维感应测井仪器探头线圈系结构的设计方法，其特征在于：根据得到的三维感应线圈参数代入径向积分几何因子和纵向几何因子修正是否满足设计要求以保证仪器的一定探测范围。

8.根据权利要求1所述的三维感应测井仪器探头线圈系结构设计的方法，其特征在于：根据得到的三维感应线圈参数设计仪器探头，即可得到整体阵列三维感应仪器探头。