[发明专利]磁化率检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及地球物理测井领域，具体地涉及一种磁化率检测装置。

背景技术

地球物理测井是在井孔中测量地层的电、声、放射性等物理性质，以辨别地层岩石和流体性质的方法，是勘探和开发油气，金属介质等矿产资源的重要手段。感应测井是测井仪器的重要组成部分，主要采用电磁感应原理，在发射线圈天线通以交流电，交流电必然在井周围感应出涡流，这个涡流在接收线圈天线产生感应电动势，通过将这个与地层介质相关的感应电动势提取，得出相应地层的电导率信号。同时由于交流电产生磁场，必然使得井周围介质磁化，产生附加磁场，这个磁场与交流电的一次磁场信号叠加，在接收线圈天线产生感应电动势。一般来说，由于涡流信号产生的二次磁场与交流电的一次磁场信号的相位相差90度，所以接收线圈天线产生的感应电动势实部主要反映与涡流相关的地层电导率信号，而介质磁化产生的磁场与一次磁场相位相同，因此感应电动势的虚部主要反映与介质磁化相关的地层磁化率信号。

现有感应测井技术无法直接获取金属介质相对于井眼的位置，需要大量时间去检测金属介质的方位信息。另一种现有技术中感应测井测量磁化率时，通常由于地层磁化率对感应测井测量信号的影响较弱，而且感应测井的虚部同时会受到介质电导率的影响，所以现有技术无法采用常规感应测井测量磁化率来辨识地层中的金属介质矿藏分布。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种磁化率检测装置，两线圈天线的法线方向正交，使得接收线圈天线能够最大地接收磁场能量，提高了信噪比，使得接收线圈天线的感应电动势对介质磁化率的响应能力不再受电导率的影响；将圆柱体芯棒固定在旋转轴上，旋转轴旋转两线圈天线对井周围的介质进行扫描，使得装置测量介质磁化率时，更容易检测到井周围的介质相对于井眼的方位。

为实现上述目的，本发明第一方面提供了一种磁化率检测装置，该装置包括：

圆柱体芯棒，固定在旋转轴上，放置在待检测井眼内，圆柱体芯棒内具有第一凹槽和第二凹槽；

发射线圈天线，容置在圆柱体芯棒的第一凹槽，用于在通入低频交流电时，产生交变电磁场，从而使得外部的金属介质磁化；

接收线圈天线，容置在圆柱体芯棒的第二凹槽，用于当金属介质产生磁化后，使得接收线圈天线产生感应电动势；

电缆，用于当圆柱体芯棒在检测井眼内围绕旋转轴旋转时，发射线圈天线产生的交变电磁场磁化检测井眼周围的介质，当其中的金属介质被磁化后，使接收线圈天线产生的感应电动势发生变化，变化的感应电动势信号通过电缆传输出来，通过分析感应电动势信号的虚部的强弱变化来得到介质的磁化率，从而定位金属矿相对于检测井眼的位置。

优选地，圆柱体芯棒的材质是无磁性材质。

优选地，第一凹槽的凹槽面与第二凹槽的凹槽面的法线方向正交，从而使得发射线圈天线与接收线圈天线的法线方向正交。

优选地，发射线圈天线通入的低频交流电的频率为400Hz到100KHz。

本发明带来的有益效果是：本发明提供了一种磁化率检测装置，该装置在检测金属介质磁化率时不受电导率的影响，可以精确地检测金属介质，并可以快速地定位金属介质的位置。

附图说明

图1为本发明实施例中磁化率检测装置原理示意图；

图2为本发明实施例中图1磁化率检测装置原理示意图；

图3为本发明实施例中发射线圈天线和接收线圈天线的磁场分布示意图；

图4为本发明实施例中图2磁化率检测装置在检测井中检测金属介质时的原理示意图；

图5为本发明实施例感应电动势虚部与源距的关系图；

图6为本发明实施例中感应电动势的虚部与磁化率的关系图；

图7为本发明实施例中磁化率检测方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案以及优点表达的更清楚，下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明公开了一种用于测量磁化率的感应测井装置，主要通过旋转轴旋转带动装置对井周围的介质进行扫描，发射线圈天线产生交变电磁场，当发现金属介质时，交变电磁场使金属介质产生磁化，使得接收线圈天线产生感应电动势发生变化，变化的感应电动势信号通过电缆传输到测井车进行数据分析，计算出金属介质的磁化率及可以得到金属介质的方位，再根据金属介质的磁化率表得知相应的金属介质。

图1为本发明实施例中磁化率检测装置原理示意图。

如图1所示，本发明提供的磁化率检测装置包括：