一种核磁共振探头及井下作业工具制造技术

本发明专利技术涉及一种核磁共振探头及井下作业工具。一种核磁共振探头，该核磁共振探头具有第一载板与第二载板，第一载板与第二载板上分别设有具有两个第一回路的第一线圈与具有两个第二回路的第二线圈，两个第一回路交汇处形成第一回流线，两个第二回路交汇处形成第二回流线，第一回流线与第二回流线不平行，通过上述设计，使核磁共振探头对信号的获取更加密集，且第一线圈与第二线圈通过第一载板和第二载板相对独立设置，不易互相形成干扰，信号受干扰程度低，获取到的信号不易掺杂噪声，信号清晰度较高，提高了核磁共振探头的信噪比。提高了核磁共振探头的信噪比。提高了核磁共振探头的信噪比。

【技术实现步骤摘要】
一种核磁共振探头及井下作业工具


[0001]本专利技术属于石油钻井
，具体涉及一种核磁共振探头及井下作业工具。

技术介绍

[0002]核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance)现象自从二十世纪中期发现以来，已经在物理、化学、生物等自然科学研究以及医学诊断、油气勘探开发等领域取得了广泛的应用，在石油钻井
中，为了获得各种石油地质及工程技术资料，在钻井的各个阶段往往会进行多次测井，在石油测井中使用到核磁共振测井技术能够提供独特的信息，核磁共振测井具有测量参数准确、不受岩层性质影响、获取的井下参数多等优点，因此逐渐成为近年来全球测井界的关注热点。
[0003]信噪比是指信号与噪声的比值，其比值越大，则组织内信号成分越多，图像的清晰度也就越高。在现有技术中，核磁共振的信噪比强度不足，存在噪声过多、成像不够清晰等技术问题，对测井作业造成影响。

技术实现思路

[0004]为了解决上述全部或部分问题，本专利技术目的在于提供一种核磁共振探头及井下作业工具。
[0005]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种核磁共振探头，包括探头本体、沿探头本体的周向覆于探头本体外壁的第一载板和沿探头本体的周向覆于第一载板外的第二载板；第一载板与第二载板上分别设有第一线圈与第二线圈，第一线圈具有两个第一回路，两个第一回路交汇处形成有第一回流线，第二线圈具有两个第二回路，两个第二回路交汇处共同形成由第二回流线，第一回流线与第二回流线不平行。
[0006]通过在第一载板上设置第一线圈，在第二载板上设置第二线圈，使第一线圈与第二线圈的第一回流线与第二回流线互相不平行，使第一线圈与第二线圈的磁场产生交叉，增大了信号接收区域，信号接收更加充分的同时不会扩大噪声，提高了核磁共振的信噪比。
[0007]根据本专利技术实施例的一个方面，第一载板沿探头本体的周向方向的长度不大于探头本体底面周长的二分之一。
[0008]在测井时，探头本体的一侧贴靠井壁，另一侧为井下管道，若核磁共振的信号在贴靠井壁的一侧发出，则可直接穿透地层岩石获取地质情况，若核磁共振的信号在靠近井下管道的一侧发出，井下管道中的水流与泥浆等杂物会严重干扰信号获取效率，并会对正确方向的信号获取到的信息成像造成影响，通过使第一载板沿探头本体的周向方向的长度不大于探头本体底面周长的二分之一，使第一载板上的第一线圈的信号方向主要集中在探头本体的一侧，不易在探头本体的其它部位分散出不必要的信号，核磁共振采集到的数据的指向性更加准确，不易因为不必要的信号导致噪声增加，提高了核磁共振的信噪比。
[0009]根据本专利技术实施例的一个方面，第二载板沿探头本体的轴向方向的长度小于探头本体轴向方向的长度。
[0010]端部效应的产生原因有多种，产生端部效应会对核磁共振探头磁场造成影响，降低核磁共振成像的准确性，同时也会使线圈的电阻增加，引起电机的附加损耗，降低电机效率。为了避免端部效应的产生，通过使第二载板沿探头本体的轴向方向的长度小于探头本体轴向方向的长度，间接使设置在第二载板上的第二线圈沿探头本体轴向方向的长度短于探头本体轴向方向的长度，使第二线圈与探头本体的两端保持有一定距离，有效避免了静态磁场的端部效应，保证了核磁共振信号的稳定性与准确性。
[0011]根据本专利技术实施例的一个方面，第一线圈沿探头本体轴向方向两端的导线形成有互相平行的横档，横档与探头本体最近一端的距离小于横档与探头本体沿轴向方向的中心的距离；第一载板沿探头本体轴向方向的长度小于探头本体轴向方向的长度。
[0012]通过使横档与探头本体最近一端的距离小于横档与探头高的长度中心的距离，使两个横档能够分别靠近探头本体的两端，扩大了第一线圈沿上下方向产生信号的有效范围，提高了核磁共振信号的范围。
[0013]根据本专利技术实施例的一个方面，第一回流线至少部分与第二回流线重叠。
[0014]通过使第一回流线至少部分与第二回流线重叠，使第一线圈与第二线圈的信号重叠，从而形成核磁共振的敏感区，当实际使用时，可以方便地通过调整第一回流线与第二回流线重叠处对应的方位，来实现准确地朝向指定区域进行核磁共振测井。
[0015]根据本专利技术实施例的一个方面，第一回流线至少部分与第二回流线的中点重叠，第二回流线至少部分与第一回流线的中点重叠。
[0016]通过使第一回流线至少部分与第二回流线的中点重叠，第二回流线至少部分与第一回流线的中点重叠，使第一线圈与第二线圈的信号重叠部位更加准确，实际使用时能够更准确的调整核磁共振信号发射的方向，达到更好的核磁共振测井效果。
[0017]根据本专利技术实施例的一个方面，两个第一回路分别形成有第一包围空间与第二包围空间，第一包围空间与第二包围空间的形状与第一载板相适应；两个第二回路分别形成有第三包围空间与第四包围空间，第三包围空间与第四包围空间的形状与第二载板相适应；第一载板与第二载板为矩形。
[0018]通过使第一包围空间、第二包围空间、第三包围空间与第四包围空间形成与矩形的第一载板与第二载板相适应的形状，使第一线圈与第二线圈能够形成矩形的拓扑结构，并且通过设置第一包围空间、第二包围空间、第三包围空间与第四包围空间，使第一线圈与第二线圈中空出无导线部分，使能量更分散的同时提高了散热能力，减少了作业时的热损耗。
[0019]根据本专利技术实施例的一个方面，第一线圈与第二线圈形成第一射频场，探头本体形成第二射频场，第一射频场与第二射频场具有重叠部，重叠部位于探头本体靠近第一回流线的一侧。
[0020]通过使第一线圈与第二线圈形成第一射频场，使探头本体产生的第二射频场与第一射频场形成位于探头本体靠近第一回流线一侧的重叠部，使信号更加密集，提高了核磁共振探头获取信息的清晰度与信噪比。
[0021]根据本专利技术实施例的一个方面，第一射频场与第二射频场彼此正交。
[0022]通过使第一射频场与第二射频场彼此正交，使第一射频场与第二射频场形成的重叠部对核磁共振的信号接收更加全面，能够采集到全部的信号，对信号资源的利用更加充
分，而第一射频场与第二射频场彼此正交与噪声不相关，对信号的增大更为明显，因此提高了信噪比。
[0023]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种井下作业工具，包括如上所述的核磁共振探头。
[0024]在井下作业工具中应用本申请实施例提供的核磁共振探头时，通过设置第一载板与第二载板，并在第一载板与第二载板上设置第一线圈与第二线圈，使第一线圈与第二线圈相对独立，不易互相造成干扰，提高了井下作业工具的核磁共振的信号稳定度与清晰度。第一线圈具有两个第一回路，第二线圈具有两个第二回路，使线圈可以在有限的范围内的匝数增加，提高核磁共振的信号强度。通过使两个第一回路交汇形成的第一回流线与两个第二回路交汇形成的第二回流线互相不平行，使线圈的磁场产生交叉，接收信号更加密集，提高了信号接收效率与清晰度。通过上述设计，本申请实施例提供的核磁共振探头及井下作业工具实现了提高核磁共振信噪比的效果。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核磁共振探头，其特征在于，所述核磁共振探头包括探头本体、沿所述探头本体的周向覆于所述探头本体外壁的第一载板和沿所述探头本体的周向覆于所述第一载板外的第二载板；所述第一载板与所述第二载板上分别设有第一线圈与第二线圈，所述第一线圈具有两个第一回路，两个所述第一回路交汇处共同形成有第一回流线，所述第二线圈具有两个第二回路，两个所述第二回路交汇处共同形成有第二回流线，所述第一回流线与所述第二回流线不平行。2.根据权利要求1所述的核磁共振探头，其特征在于，所述第一载板沿所述探头本体的周向方向的长度不大于所述探头本体底面周长的二分之一。3.根据权利要求1所述的核磁共振探头，其特征在于，所述第二载板沿所述探头本体的轴向方向的长度小于所述探头本体轴向方向的长度。4.根据权利要求1所述的核磁共振探头，其特征在于，所述第一线圈沿所述探头本体轴向方向两端的导线形成有互相平行的横档，所述横档与所述探头本体最近一端的距离小于所述横档与所述探头本体沿轴向方向的中心的距离；所述第一载板沿所述探头本体轴向方向的长度小于所述探头本体轴向方向的长度。5.根据权利要求1所述的核磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：范伟，宋公仆，姜志敏，张嘉伟，于会媛，王光伟，蔡池渊，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：