每个主磁体的外侧均设置有天线,多个天线各自独立馈电。
[0048] 具体地,本实施例中的探头骨架可W为柱状结构,探头骨架中可W设置有容置腔, 屏蔽层1和主磁体可W固定在容置腔中。主磁体分为上下两层,分别设置在屏蔽层1的上 方和下方,屏蔽层1可W采用高导磁材料制成,能够避免上下两层主磁体产生的磁场相互 干扰,主磁体与屏蔽层1之间可W粘接固定。
[0049] 主磁体可W为柱状结构或者棱锥状结构等。具体地,柱状结构可W为圆柱形或棱 柱形。本实施例中,柱状结构的中屯、轴线是指,上下底面中屯、点之间的连线所在的直线,棱 锥状结构的中屯、轴线是指,顶点与下底面中屯、点之间的连线所在的直线。当然主磁体也可 W为其它形状,只要保证能够产生激发地层中氨质子的静磁场即可。
[0050] 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1的结构示 意图。如图1所示,屏蔽层1上方和下方分别均匀设置有四个主磁体,当然,主磁体的个数 不限于八个,本领域技术人员可W根据实际需要相应地增加或减少主磁体的数量,本实施 例中仅W八个为例来进行说明。
[0051] 为了便于描述,可W按照罗盘方位分别为八个主磁体命名:屏蔽层1上方的四个 磁体依次为东部磁体21、南部磁体22、西部磁体23和北部磁体24,屏蔽层1下方的四个磁 体依次为东南磁体31、西南磁体32、西北磁体和东北磁体(西北磁体和东北磁体图中未示 出)。 阳052] 其中,各个主磁体的中屯、轴线相互平行,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,W保证各个主磁体距离探头骨架的中屯、轴线的距离大致相等,运样, 在井下相同径向深度上各个主磁体产生的磁场强度也大致相等,便于对地层信息进行探 测。
[0053] 此外,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,也就是说,屏蔽 层1上方的主磁体与下方的主磁体的中屯、轴线均不重合,运样,在周向上可W形成八个探 测区域,提高了探头周向探测的分辨力。第一预设值可W根据探头、主磁体的尺寸来确定, 一般情况下,第一预设值可W在l-5mm之间取值。
[0054] 每个主磁体的外侧均设置有天线,多个天线各自独立馈电。本实施例中,主磁体 的个数可W为八个,相应的,天线个数也可W为八个,八个天线分别设置在八个主磁体的外 侦U。探头骨架上可W开设有八个凹槽,八个天线可W分别固定设置在相应凹槽中,凹槽中还 可W填充有高导磁材料,高导磁材料能够提高天线效率,保证敏感区域的深度。 阳化5] 在实际工作过程中,探头进入井下后,多个主磁体产生的静磁场会激发周向上多 个方位角的氨质子,当需要探测某一方位角的地层信息时,可W对该方位角对应的天线发 送激励信号,天线产生的射频磁场能够扳转氨质子,停止对天线发送激励信号后,氨质子会 沿着静磁场发生进动,产生核磁共振感应信号,通过探测该核磁共振感应信号,可W获取相 应单方位角的地层信息。类似的,激励至少两个天线,可W实现井下多方位角的探测,激励 全部天线,可W实现井下全方位探测。
[0056] 在井下探测过程中,通过上提探头、下降探头,可W实现不同轴向深度的地层信息 的探测;通过改变天线的激励频率,可W实现不同径向深度的地层信息的探测;通过激励 不同的天线,可W实现不同方位角的地层信息的探测。因此,将轴向深度维信号、径向深度 维信号、周向方位角度信号结合,可W实现探头的=维尺度下的探测能力。本实施例中,轴 向是指井的中屯、轴线的延伸方向,径向是指井中屯、沿半径向外延伸的方向,周向是指环绕 井中屯、的延伸方向。
[0057] 本实施例提供的核磁共振测井仪探头中,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测,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。
[0058] 进一步地,屏蔽层1上方的主磁体与下方的主磁体可W交错排布。如图1所示,下 层的东南磁体31设置在上层的东部磁体21与南部磁体22之间,下层的西南磁体32设置在 上层的南部磁体22与西部磁体23之间。并且,八个主磁体沿探头骨架周向均匀分布,即, 多个磁体对应的多个中屯、轴线中,每个中屯、轴线与相邻的中屯、轴线在探头骨架的周向上相 差45。角。
[0059] 屏蔽层1上方的四个主磁体可W均匀设置,下方的四个主磁体也可W均匀设置。 图2为图1中示出的主磁体的俯视图。如图2所示,东部磁体21、南部磁体22、西部磁体23 和北部磁体24均匀设置,每个主磁体与相邻主磁体之间的距离相等。
[0060] 本实施例中的主磁体可W呈=棱柱状、且上下底面均为等腰直角=角形;对于每 一个主磁体来说,探头骨架的中屯、轴线和该主磁体的中屯、轴线所在的平面为第一平面,第 一平面与该主磁体的底面直角边垂直。主磁体的充磁方向为径向,可W是由内向外,也可W 是由外向内,并且,所有主磁体的充磁方向一致,即都是由内向外充磁或者都是由外向内充 磁。
[0061] 本实施例中,屏蔽层1上方的主磁体与下方的主磁体可W均匀地交错排布,每个 主磁体可W产生45°角的敏感区域范围,通过激励不同主磁体对应的天线,可W探测不同 方位角的井下地层信息。表1示出了本实施例中激励不同天线产生的探测结果。
[0062]表 1
阳064]由表1可W看出,通过激励不同的天线,可W实现不同方位角的地层信息的探测, 使核磁共振测井仪探头具有周向分辨能力。 阳0化]在上述实施例提供的技术方案的基础上,优选的是,在主磁体的直角边旁还可W设置有起聚焦作用的辅助磁体4。如图1和图2所示,对应主磁体的底面的两个直角边分别 设置有辅助磁体4,辅助磁体4可W呈四棱柱状,且与屏蔽层1粘接固定。辅助磁体4与主 磁体高度相等,且两个辅助磁体4的底面长边分别与主磁体的两个直角边平行。
[0066] 每个主磁体对应的两个辅助磁体4,均设置在相应的直角边附近,即辅助磁体4与 对应的直角边之间的距离要小于辅助磁体4与底面斜边之间的距离。此外,为了更好地实 现聚焦作用,辅助磁体4与对应的直角边之间的距离不大于第二预设值。第二预设值可W 根据主磁体和辅助磁体4的尺寸来确定,例如,第二预设值可W为5mm。
[0067] 辅助磁体4沿着底面长边的延伸方向充磁,为了实现聚焦作用,辅助磁体4的充磁 方向与主磁体的充磁方向可W相反,当主磁体的充磁方向为由内向外时,辅助磁体4的充 磁方向可W为由外向内,当主磁体的充磁方向为由外向内时,辅助磁体4的充磁方向可W 为由内向外。
[0068] 本实施例中,在主磁体的两侧设置有辅助磁体4,且辅助磁体4的充磁方向与主磁 体相反,能够对主磁体产生的静磁场起调节作用,使静磁场在同一径向深度、不同的方位角 上的磁场强度更加均匀,提高了核磁共振测井仪探头的性能。 W例在上述实施例提供的技术方案的基础上,优选的是,天线由去氧铜皮绕制而成,天 线呈回型或者蚊香型。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。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。图5为本发明实施例一