[发明专利]具有合成孔径的核磁共振测井仪器和方法

权利要求书

1.一种用于测量地下地层的核磁共振(NMR)特性的设备，包括：

用于在地层中预先极化核自旋的磁体；

沿着设备的长度间隔开的多个发射器天线；

选择性地耦合到多个发射器天线中的至少一个和单独的接收器天线的至少一个接收器电路；和

用于将射频电流脉冲选择性地施加到多个发射器天线中的每个的电路，该电路被构造成用射频电流脉冲仅激励多个发射器中的纵向地设置成邻近地下地层中的相同感兴趣区域的那些发射器并当发射器天线移出地下地层中的感兴趣区域时停止射频电流脉冲。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述电路包括耦合到多路复用器的射频功率放大器，所述多路复用器具有连接到所述多个发射器天线中的每个的单独端子。

3.如权利要求1所述的设备，其中每个发射器天线选择性地连接到相应的发射器和接收器电路。

4.如权利要求1所述的设备，其中所述多个发射器天线包括线圈。

5.如权利要求4所述的设备，其中所述线圈包括两个线环，该两个线环由选定长度的互连电导体纵向地隔开。

6.如权利要求1所述的设备，其中所述多个发射器天线被构造为最小化它们之间的互感。

7.如权利要求1所述的设备，其中单独的接收器天线的长度等于所述多个发射器天线的长度之和。

8.如权利要求7所述的设备，其中单独的接收器天线包括由选定长度的互连电导体分开的线环。

9.如权利要求8所述的设备，其中接收器天线上的互连电导体的长度基本上等于多个发射器天线的组合长度。

10.根据权利要求1所述的设备，其中所述电路包括脉冲编程器，该脉冲编程器被构造为通过所述多个发射器中的至少一个施加90度核磁自旋重定向脉冲，并且通过选定序列的多个发射器天线施加多个180度核磁自旋重聚焦脉冲。

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述电路将所述多个发射器天线中的所选发射器天线选择性地连接到所述接收器电路，以检测在所述地下地层中引起的NMR现象。

12.根据权利要求1所述的设备，其中所述电路通过所述多个发射器天线的所选子集选择性地施加RF电流脉冲，该所选子集对应于所述设备的运动并且限定在所述地下地层的参考系中基本静止的孔径。

13.一种用于测量地下地层的核磁共振(NMR)特性的方法，包括：

在地层中引入静磁场以进行预极化核自旋；

在邻近地下地层中的感兴趣区域时使多个射频电流脉冲通过多个发射器天线中的所选择的发射器天线；

当发射器天线移出地下地层中的感兴趣区域时停止发射器天线中的射频电流脉冲；和

检测NMR信号，该检测由多个发射器天线中的至少一个和单独的接收器天线执行，其中多个发射器天线中的所选择的发射器天线限定在地下地层的参考系中基本静止的孔径，当NMR仪器沿着横穿地下地层的井筒移动时。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述多个射频脉冲包括Carr-Purcell-Meiboom-Gill脉冲序列。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述多个射频脉冲包括用于测量D-T₂、D-T₁-T₂、T₁-T₂测量值及其组合的组合中的至少一个的序列，其中D表示扩散系数，T₁表示纵向弛豫时间，T₂表示横向弛豫时间。