[发明专利]核磁共振流体分析仪探头以及核磁共振流体分析仪

说明书

技术领域

本发明涉及地层流体测试设备，尤其涉及一种适用于裸眼井和套管井的石油井下核磁共振流体分析仪探头以及核磁共振流体分析仪。

背景技术

石油测井过程中，需要获取地层流体参数，包括纵向弛豫时间T₁、横向弛豫时间T₂和扩散系数D，从而可根据该些流体参数评价泥浆侵入特性和地层流体污染程度，以及量化流体的核磁共振特性。其中，核磁共振流体分析仪是地层流体测试设备中的关键模块，其可以对经过地层测试设备引入的流体进行极化，进而可对共振的流体进行测量，以获得所需的地层流体参数。

申请号为03146509.9的中国专利公开了一种基于核磁共振测量井下套管内流体特性的方法和装置，该专利并不涉及分析仪探头中的磁体和天线结构。现有技术提出了一种两段式结构的核磁共振流体分析仪探头，包括预极化磁体和测量磁体，预极化磁体采用Halbach阵列结构，测量磁体采用非Halbach结构。该种分析仪探头在制作时，由于采用阵列结构，使得磁体的磁体结构复杂，制作不便，不利于探头的组装。

发明内容

本发明提供一种核磁共振流体分析仪探头以及核磁共振流体分析仪，可有效简化探头中磁体结构，提高探头组装的便利性。

本发明提供一种核磁共振流体分析仪探头，包括：中心流管，所述中心流管的外壁上套设有磁体，所述磁体的外壁上套设有高导磁外壳；

所述磁体包括沿所述中心流管的轴向方向依次设置的过极化磁体部分、稳定极化磁体部分和测量磁体部分，所述测量磁体部分与中心流管之间还设置有射频线圈，所述射频线圈套设在所述中心流管上，所述射频线圈包括分立结构的两个线圈；

所述过极化磁体部分、稳定极化磁体部分和测量磁体部分均由磁环粘结而成，所述过极化磁体部分磁环的厚度为a，稳定极化磁体部分磁环的厚度为b，测量磁体部分磁环的厚度为c，且a＞c＞b。

上述的核磁共振流体分析仪探头中，所述过极化磁体部分由5个磁环组成；

所述稳定极化磁体部分由5个磁环组成；

所述测量磁体部分由40个磁环组成。

上述的核磁共振流体分析仪探头中，所述中心流管与磁体之间具有间隙，所述间隙内填充有平衡液体。

上述的核磁共振流体分析仪探头中，所述中心流管与所述射频线圈之间设置有第一铜膜，所述第一铜膜沿所述中心流管的轴向方向开设至少有一个开口。

上述的核磁共振流体分析仪探头中，所述磁体的内表面还设置有第二铜膜。

上述的核磁共振流体分析仪探头中，所述射频线圈包括套设在所述中心流管上的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别并联有电容而形成并联谐振电路；

所述第一线圈的长度大于所述第二线圈的长度，且所述第二线圈位于所述测量磁体部分上，远离所述稳定极化磁体部分的一端；

所述第一线圈和第二线圈沿所述中心流管的轴向方向顺序套设在所述中心流管上。

或者，所述射频线圈包括套设在所述中心流管上的第一线圈和第二线圈，第一线圈串联有电容形成串联谐振电路，所述第二线圈并联有电容形成并联谐振电路；

所述第一线圈的长度大于所述第二线圈的长度，且所述第二线圈位于所述测量磁体部分上，远离所述稳定极化磁体部分的一端；

所述第一线圈和第二线圈重合设置。

本发明还提供一种核磁共振流体分析仪，包括上述本发明提供的核磁共振流体分析仪探头。

上述的核磁共振流体分析仪中，所述射频线圈包括套设在所述中心流管上的第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别并联有电容而形成并联谐振电路；

所述第一线圈的长度大于所述第二线圈的长度，且所述第二线圈位于所述测量磁体部分上，远离所述稳定极化磁体部分的一端；

所述第一线圈和第二线圈沿所述中心流管的轴向方向顺序套设在所述中心流管上；

所述射频线圈连接有信号测量电路；

所述信号测量电路包括控制处理模块、信号产生电路和信号采集电路；

所述信号产生电路分别通过第一开关和第二开关与所述核磁共振流体分析探头上的第一线圈和第二线圈连接；

所述信号采集电路与所述第二线圈连接；

所述第一线圈和第二线圈分别连接有第一电阻和第二电阻，且所述第一电阻通过第三开关接地，所述第二电阻通过第四开关接地；

所述控制处理模块与所述信号测量电路和信号采集电路连接。