[实用新型]一种瞬变电磁测井探头检测系统有效
申请号: | 201320663856.8 | 申请日: | 2013-10-26 |
公开(公告)号: | CN203640729U | 公开(公告)日: | 2014-06-11 |
发明(设计)人: | 臧德福;沈建国;张付明;张守伟;刘树勤;管林华 | 申请(专利权)人: | 中国石油化工集团公司;中石化胜利石油工程有限公司测井公司 |
主分类号: | E21B49/00 | 分类号: | E21B49/00;E21B47/00 |
代理公司: | 东营双桥专利代理有限责任公司 37107 | 代理人: | 侯华颂 |
地址: | 100728 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 电磁 测井 探头 检测 系统 | ||
技术领域
本发明涉及石油测井仪器配套系统领域,具体是针对裸眼井和套管井的套管质量检测、裸眼井和套管井地层电阻率测量的专用仪器配套的一种瞬变电磁测井仪器的探头测量系统,通过测量磁化曲线,获得电磁探头的线性区域、磁饱和区域,实现对瞬变电磁测井仪器的探头进行检测。
背景技术
在石油勘探和开发的过程中,在套管井中测量地层的电阻率,评价含油饱和度是认识剩余油分布的重要手段。在现有技术中,过套管电阻率测量采用直流电极方法。该方法给推靠到井壁的电极供比较大的电流,要求电极与井壁之间必须有良好的接触,为此,测井前要先洗井、并用通井规将井内壁进行刮管,以保证电极与套管壁之间能够良好地接触,电极法过套管电阻率测井对套管质量的苛刻要求。
长期以来,感应测井是以时谐场为基础的,采用稳态正弦波(谐变)激发的电磁场进行电导率的测量,从普通感应、双感应、阵列感应到俄罗斯高频感应,其激发的频率从20kHz增加到2MHz,均为单频率或离散频率。发射的正弦信号遇到套管时,由于集肤效应,感应测井和电磁波测井仪器发射的正弦波和电磁波信号根本无法穿过套管进入地层。为此,常规感应测井方法仅适用于裸眼井测井。
发明内容:
本发明是针对现有技术中存在的大功率线圈具有非线性和磁饱和等问题,提出一种在大功率状态下对瞬变电磁测井仪器的探头参数进行检测的系统,为设计与其配套的激发电路提供依据和具体参数。
本发明的技术方案是
瞬变电磁测井探头检测系统由控制电路、大功率通断器件IGBT的驱动电路、大功率通断器件IGBT、待测探头测量电路和大功率直流电源,其中:大功率直流电源、大功率通断器件IGBT以及待测探头构成主回路,大功率通断器件IGBT通过大功率通断器件IGBT的驱动电路与控制电路连接,待测探头中设有发射线圈,测量电路中设有接收线圈。
其工作原理是:控制电路产生方波,该方波通过大功率通断器件IGBT的驱动电路产生能够驱动IGBT器件通断的驱动信号,在该驱动信号作用下,IGBT器件实现通断,从而在IGBT的主回路内形成高电压、大电流即大功率的通断,该大功率信号加在待测探头上发射线圈,在大电流断开瞬间其产生的瞬变电磁场(矩形波上升及下降沿),该瞬变电磁场被测量电路中的接收线圈接收,形成测量信号,取该测量信号的极大值作为测量结果。通过改变主回路中加在线圈上的直流电压,测量信号的极大值,建立该极大值与所加瞬变电压的函数关系,其线性范围为探头的有效激发区域,非线性区域为探头的磁饱和区域。此关系反映了磁性材料起始磁化曲线变化特征。
上述方案还包括所述的控制电路产生发射方波,该方波通过大功率通断器件IGBT的驱动电路产生能够驱动IGBT器件通断的驱动信号,在该驱动信号作用下,IGBT器件实现通断,从而在IGBT的主回路内形成大电流、大功率发射的通断,该大功率信号加载与发射线圈。在大电流断开瞬间其产生的瞬变电磁场,该瞬变电磁场被测量电路中的接收线圈接收,形成测量信号,取该测量信号的极大值作为测量结果。通过改变主回路中加在线圈上的直流电压,测量信号的极大值,建立该极大值与所加瞬变电压的函数关系,其线性范围为探头的有效激发区域,非线性区域为探头的磁饱和区域。此关系反映了磁性材料起始磁化曲线变化特征。发射方波频率较低,范围在(0.01~1000)Hz之间。并且在区间内可调,采用正向发射,并且发射方波的电压值递增,测试过程不使磁性材料产生剩磁。
所述瞬变电磁测井探头检测系统的大功率通断器件IGBT关断时间tof<0.09mS。保证信号以方波发射时产生较小的失真,使得实际加载于发射线圈两端激发波形的上升沿和下降沿波形斜率非常小。
最后通过记录测量的电压值来观测磁性材料的起始磁化曲线变化特征。
本发明的技术方案基于以下相关技术研究基础上。
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