[发明专利]机载低温超导核磁共振浅层油渗漏探测装置及探测方法

说明书

本发明涉及一种机载低温超导核磁共振浅层油渗漏探测装置及探测方法，是由直升机内装有上位机和低温超导机载核磁共振浅层油渗漏探测装置，预极化线圈和杜瓦瓶通过绳索吊装在直升机下方，且杜瓦瓶吊挂在预极化线圈中央，杜瓦瓶轴线垂直于地面，杜瓦瓶内装有SQUID，杜瓦瓶和预极化线圈通过导线与低温超导机载核磁共振浅层油渗漏探测装置连接构成。采用“空中发射—空中接收”模式，适用于浅层油渗漏检测，解决了传统仪器检测分辨率低下的难题，实现原位非侵入式检测，速度快，极大地提高了信噪比，为之后的反演提供了良好的基础。操作简单，极大地提高了探测范围。不仅减少了探测时间，增大探测面积，还能获得高信噪比高精度的检测结果。

技术领域

本发明涉及一种航空地球物理勘探设备及方法，尤其是超导量子干涉器接收的低温超导核磁共振浅层油渗漏探测装置及方法。

背景技术

石油是一种不可再生的能源，更是国家生存和发展所不可或缺的战略资源，在国家经济、社会发展和国防安全方面起着不可估量的作用。核磁共振探测方法是目前唯一的直接地下油层探测方法，上世纪70年代石油工业便开始引进核磁共振技术在井中描述储层中油气的静态及动态，为油气藏的勘探开发做出了贡献，核磁共振探测方法相比与其它地球物理方法更加精准，同时避免了钻井的昂贵花费，成为地球物理探测方法中的一个重要研究方向。但现有技术存在接收信号信噪比低，反演效果差，探测面积小，速度慢，成本高等问题。因此，有必要探索和发展快速高效的非侵入式核磁共振油渗漏检测装置及检测方法。

超导量子干涉器件(Superconducting Quantum Interference Device,SQUID)是一种灵敏度极高的磁敏感器件，可构建超导磁传感器。广泛应用于生物磁场、地球磁场异常、极低场等磁共振及地球物理探测等微弱磁场探测应用领域，其探测灵敏度已经达到了飞特(10^-15特斯拉)量级。

CN102360703A公开了一种“石油井下核磁共振随钻测井仪的磁体结构”，该磁体结构与井轴共轴设置，其包含永磁体磁块和铁磁材料磁块，所述的永磁体磁块和铁磁材料磁块沿井轴方向共轴连接。该发明结构简单，稳定性高，其所产生的静态匀强磁场具有很深的探测深度和足够的磁场强度，可以在井下产生多个不同深度的地层核磁信息，能够满足石油井下核磁共振探测的需要，适用于现代石油勘探钻井的需求。

CN103344996A公开的“串联谐振式核磁共振探测装置及探测方法”，是由三分量磁场测量电路通过数据线与计算机相连，计算机通过串口总线分别与输出电压可调的大功率电源、发射控制单元和信号采集单元相连，输出电压可调的大功率电源与大功率发射桥路连接，发射控制单元通过控制总线经大功率发射桥路与发射线圈的一端相连，大功率发射桥路经配谐电容与发射线圈的另一端连接，发射控制单元通过控制线与高压继电器连接，发射控制单元通过控制线经信号采集单元、放大器电路和高压继电器与接收单元连接，高压继电器的一端与第一接收单元连接，高压继电器的另一端与第N接收单元连接构成。该发明的有益之处是：减少了接收装置的尺寸和重量，提高了核磁共振探测的横向分辨率，小尺寸的接收探头有更好的适应性。

上述发明的核磁共振装置针对特殊的探测对象需要和应用场合均具有较高的测量精度和良好的测量效果，但都存在一些不足：如在强噪声环境下，有着核磁共振信号与强背景噪声相比很小，即信噪比很低的问题，对工作环境的适应能力差。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种基于低温超导的机载核磁共振浅层油渗漏探测装置及方法，高信噪比，适用于浅层油渗漏的快速检测，达到高效率高分辨率非侵入式检测的目的，节省检测时间，对强噪声地区的浅层油渗漏检测具有重要意义。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：