随钻核磁共振测井仪探测特性研究

随钻核磁共振测井是继电缆核磁共振测井之后的重要进步,具有直接探测原状地层孔隙度、束缚水、渗透率和流体饱和度等特点,受到广泛关注.随钻核磁共振测井需要在更加恶劣的环境下作业,对探头尤其是对磁体有更高的要求.该文研究随钻核磁共振测井的探测特性.基于测量环境和工作方式,分析了随钻核磁共振测井静磁场设计中的特殊问题;利用有限元方法,分别模拟了MRIL-WD(哈里伯顿)、proVISION(斯伦贝谢)和MagTrak(贝克休斯)3种随钻核磁共振测井仪的静磁场分布;根据数值模拟结果,提出可以抑制仪器随钻具运动(轴向转动、纵向钻进和径向振动)对测量的影响的随钻核磁共振测井静磁场方案,为自主随钻核磁共振测井仪器的设计、实现和优化提供了思路和注意事项.

核磁共振测井仪静磁场分布的数值模拟

为了优化磁体设计,加速核磁共振测井仪的研制,本文建立核磁共振测井仪静磁场分布的数学模型,利用有限元方法求取MRIL、CMR及MREx三种核磁共振测井仪的二维静磁场分布,结果表明有限元方法可以方便的求取任意形状磁体的磁场分布,且结果精度较高.

MRIL-P型核磁共振测井仪探头磁场数值模拟

核磁共振测井仪的静磁场和射频磁场分布决定了仪器的测量频率、探测区域和探测深度、磁场梯度、信号强度等参数。推导出了核磁共振测井仪器磁场的数学物理模型。以居中型核磁共振测井仪MRIL-P探头为例,建立核磁共振测井仪探头结构模型,利用有限元法模拟探头静磁场和射频磁场的分布。认为在探测区域内其静磁场为梯度磁场。研究静磁场和射频磁场的分布特性和匹配关系,通过优化天线结构使射频磁场和静磁场匹配。利用三维磁场扫描对静磁场数值模拟结果进行验证,验证结果表明数值模拟与测量结果具有良好的一致性。认为利用有限元方法在进行核磁共振测井仪探头磁场的数值模拟可提高计算速度和精度。