具有双层磁体的核磁共振测井仪探头及天线激励方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及核磁共振测井技术领域，尤其设及一种核磁共振测井仪探头及天线激 励方法。
【背景技术】 阳00引核磁共振（NuclearMa即eticResonance,NMR)现象在1946年被发现，之后很快 应用在物理、化学、材料科学、生命科学和医学等领域。20世纪50年代，核磁共振开始在 石油天然气工业中应用，最初应用于油藏岩石物理领域。核磁共振测井仪可W利用核磁共 振原理对井眼周围的地层信息的进行探测，具有独特的储层流体的定性识别和定量评价能 力。
[0003] 探头是核磁共振测井仪的重要部件之一，探头的结构决定了仪器的测量方式、核 磁共振区域和核磁共振信号强度等关键性能。核磁共振测井仪探头主要包括磁体和天线， 磁体能形成用于极化自旋氨质子的静磁场，天线能发射用于扳转自旋氨质子的射频场。撤 去射频场后，自旋氨质子开始沿着静磁场发生进动，从而产生核磁共振感应信号，通过探测 核磁共振感应信号，可W对地层情况进行分析。
[0004] 现有的核磁共振测井仪探头多采用柱状体磁体，磁体的圆面两边分别为N极和S极，磁场分布由N极指向S极的闭合磁力线形成，天线环绕在磁体周围，能向井眼四周360° 激发极化的地层区域，使得在井眼周围没有探测盲区，可W进行多频多切片测量，但测量得 到的信号只能是360°地层中信号的平均信号。因此，现有技术中的核磁共振测井仪探头只 能进行径向深度维、轴向深度维的信号检测，不具有周向多方位敏感区域的信号检测能力。
【发明内容】
阳〇化]本发明提供一种核磁共振测井仪探头及天线激励方法，用W解决现有技术中核磁 共振测井仪探头只能进行径向深度维和轴向深度维的信号检测、不具有周向多方位敏感区 域的信号检测能力的技术问题。
[0006] 本发明提供一种核磁共振测井仪探头，包括：探头骨架W及设置在所述探头骨架 中的屏蔽层；
[0007] 所述屏蔽层的上方和下方分别设置有多个主磁体；
[0008] 各个主磁体的中屯、轴线相互平行，且各个主磁体的中屯、轴线与所述探头骨架中屯、 轴线之间的距离相等；
[0009] 任意两个主磁体的中屯、轴线之间的距离不小于第一预设值；
[0010] 每个所述主磁体的外侧均设置有天线，多个所述天线各自独立馈电。
[0011] 进一步地，所述屏蔽层上方和下方分别均匀设置有四个主磁体，八个所述主磁体 沿所述探头骨架的周向均匀分布，且所述屏蔽层上方的主磁体与下方的主磁体交错排布；
[0012] 所述主磁体呈=棱柱状、且上下底面均为等腰直角=角形；
[0013] 所述探头骨架的中屯、轴线和所述主磁体的中屯、轴线所在的平面为第一平面，所述 第一平面与所述主磁体的底面直角边垂直；
[0014] 所述主磁体的充磁方向为径向。
[0015] 进一步地，对应主磁体的底面的两个直角边分别设置有辅助磁体，所述辅助磁体 与对应的直角边之间的距离不大于第二预设值；
[0016] 所述辅助磁体呈四棱柱状，所述辅助磁体与所述主磁体高度相等，且两个所述辅 助磁体的底面长边分别与所述主磁体的两个直角边平行；
[0017] 所述辅助磁体沿着底面长边的延伸方向充磁，且所述辅助磁体的充磁方向与所述 主磁体的充磁方向相反。
[0018] 进一步地，所述主磁体和所述辅助磁体分别与所述屏蔽层粘接固定。
[0019] 进一步地，所述天线由去氧铜皮绕制而成，所述天线呈回型或者蚊香型。
[0020] 进一步地，所述天线包括N应去氧铜皮，第1应与第2应之间的距离等于第N-I应 与第N应之间的距离，且第k应与第k+1应之间的距离大于第1应与第2应之间的距离； 阳02U 其中，k、N均为自然数，2 <k<N-1，N> 3。
[0022] 进一步地，所述探头骨架上开设有多个凹槽，多个所述天线分别固定设置在多个 所述凹槽中，且所述凹槽中填充有高导磁材料。
[0023] 进一步地，所述核磁共振测井仪探头，还包括：用于为天线馈电的天线激励装置；
[0024] 所述天线激励装置中包括多个激励通道，多个所述天线分别与多个所述激励通道 电连接。
[00巧]进一步地，所述探头骨架中设置有通孔，所述通孔的中屯、轴线与所述探头骨架的 中屯、轴线重合；
[00%] 所述通孔中穿设有支撑架，所述支撑架与探头壳体固定连接，或者，所述通孔中穿 设有供钻井液流通的导流管，所述导流管通过金属件与所述探头骨架固定连接。
[0027] 本发明还提供一种基于上述任一项所述的核磁共振测井仪探头的天线激励方法， 包括：
[0028] 激励一个天线，实现井下单方位角的探测；
[0029] 激励至少两个天线，实现井下多方位角的探测；
[0030] 激励全部天线，实现井下全方位探测。
[0031] 本发明提供的核磁共振测井仪探头及天线激励方法中，在探头骨架中设置有上下 两层主磁体，每个主磁体的外侧均对应设有独立馈电的天线，通过激励不同的天线，可W实 现不同方位角的地层信息探测，提高了核磁共振测井仪探头的周向分辨能力，实现了径向、 轴向、周向=维尺度下的地层探测。并且，上下两层主磁体可W分别实现不同方位角的探 ，在不增大探头径向尺寸的基础上增加了探头的周向分辨能力，节约了成本，且不会对井 下探测工作产生影响。
【附图说明】
[0032] 图1为本发明实施例一提供的核磁共振测井仪探头中主磁体与屏蔽层的结构示 意图；
[0033] 图2为图1中示出的主磁体的俯视图；
[0034] 图3为本发明实施例一提供的核磁共振测井仪探头中回型天线的结构示意图；
[0035] 图4为本发明实施例一提供的核磁共振测井仪探头中蚊香型天线的结构示意图；
[0036] 图5为本发明实施例一提供的核磁共振测井仪探头中回型天线与主磁体的位置 不意图。
[0037] 附图标记：
[0038] 1-屏蔽层 21-东部磁体 22-南部磁体23-西部磁体
[0039] 24-北部磁体31-东南磁体 32-西南磁体4-辅助磁体
[0040] 5-回型天线 6-蚊香型天线
【具体实施方式】
[0041] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 W42] 实施例一
[0043] 本发明实施例一提供一种核磁共振测井仪探头。本实施例中的核磁共振测井仪探 头，可W包括：探头骨架W及设置在探头骨架中的屏蔽层1 ;
[0044] 屏蔽层1的上方和下方分别设置有多个主磁体； 阳045] 各个主磁体的中屯、轴线相互平行，且各个主磁体的中屯、轴线与探头骨架中屯、轴线 之间的距离相等；
[0046] 任意两个主磁体的中屯、轴线之间的距离不小于第一预设值；
[0047]