专利名称：居中型核磁共振测井仪探头永磁体的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油测井技术领域，主要涉及核磁共振测井仪的一种关 键部件，是一种居中型核磁共振测井仪探头部分的磁体，设置在核磁共 振测井仪上，能在井下产生梯度磁场。
背景技术：
核磁共振测井仪探头磁体在地层中产生梯度磁场，对地层中的氢原 子进行纵向方向的极化。以此对地层中的氢原子在不同径向深度上，产 生不同磁场强度的极化。以达到对不同深度的地层进行石油物理信息的
目前核磁共振测井仪采用的磁体主要有以下几种美国哈里伯顿公 司的圆柱型磁体，该磁体是一块圆柱体磁钢，圆面两边分别为N极或S
极。梯度磁场分布是由N极和S极间闭合的磁力线形成。该磁体具有
结构简单、易加工、易充磁等优点，适合用铁氧体磁材料制作，该材料
磁能级别较低，可整体充磁。美国斯伦贝谢公司早期的CMR三片型均匀 磁场磁体，该磁体由三块长方体磁钢构成，轴向磁场，各长方体磁钢的 前后为N极或S极，磁场分布是由磁钢的磁力线在探测区内产生一个均 匀磁场，该系统每次只能在一个方向小范圈检测，而且均匀场调试以及 对环境的要求都很苛刻。它后来的改进型为钐一钴梯度磁场磁体，采用 贴井壁方式，磁体形状近似于梯形。磁体的磁能积不是太高，磁体体积 大，探头工艺复杂，制作成本增加。英国Oxford公司的双圆柱型磁体， 该磁体由两环圆柱体磁钢构成，轴向磁场，各圆柱体的两头为N极或S 极。磁场的分布是由圆柱体的闭合磁力线在探测区产生均匀磁场，该系 统每次也只能在一个方向小范围检测。中国专利公告号1088791，提供 了一种核磁共振测井仪永磁体，由四块或多块永磁磁钢用强力胶粘结构 成圆柱体，圆柱体内的内圆为空心，内圆与外圆极性相反，内部为S极，圆外边为N极。该发明结构简单，没有极点盲区。但一个磁极在内，一 个磁极在外。另外发明的磁体短不能根据现场的需要改变磁体长度，使 之与仪器匹配较困难，不适用核磁共振测井仪。
发明内容
本发明的目的是提供一种居中型核磁共振测井仪探头永磁体，采用 不导电的铁氧体材料制成磁体，磁体为叠加组合的柱体，两个磁极在两
个对称平面上，能向井眼周围360度地层中产生设计要求的梯度磁场， 测量不同深度地层石油物理信息，在井眼周围地层中没有探测盲区。
本发明采用的技术方案是居中型核磁共振测井仪探头永磁体是由
10—50个截面相同的径向充磁后的小磁柱体用强力胶粘结而成，粘结后 总长度在1800—2500毫米之间。小磁柱体采用铁氧体材料制成。小磁柱 体中心有通孔。小磁柱体的横截面是圆的两个对称弦的中间部分，即一 个圆形，有两个对称弦，两个对称弦中间部分是小磁柱体的横截面形状。 小磁柱体的外表面形成对称的平面。小磁柱体的两个对称平面分别为S 极或N极，在井眼周围地层中产生360度的梯度磁场，在井眼周围地层 中没有探测盲区。所述圆的外径在50—70毫米之间；所述弦到圆的边沿 最长的垂直线长度在5—30毫米之间。在居中型核磁共振测井仪探头永 磁体的中心孔内有一根钛钢丝，钛钢丝的两端长出两端小磁柱体(l)端面 5—15毫米。
所述的小磁柱体的长度在50—200毫米之间。小磁柱体中心通孔的 直径在2—5毫米之间。
本发明的有益效果发明效果居中型核磁共振测井仪探头永磁体， 采用居中方式，采用不导电的铁氧体材料为磁体，两个磁极在两侧对称 的平面上，因此可以减小涡流的影响，能向井眼周围360度地层中产生 设计要求的梯度磁场，在井眼周围地层中没有探测盲区。同时降低了共 振电路的设计难度，简化了探头结构，增加了探头整体的承重能力。在 加强预极化磁体长度的同时，可有力的提高测速。居中方式在井眼周围无盲区，所产生的梯度磁场，可实现多维测井。
图1是本发明居中型核磁共振测井仪探头永磁体的俯视图。
图2是本发明居中型核磁共振测井仪探头永磁体的主视图，是半剖 示意图。
图中，l.小磁柱体，2.钛钢丝。
具体实施例方式
实施例1:参阅附图2。居中型核磁共振测井仪探头永磁体是由10 个截面相同的径向充磁后的小磁柱体用强力胶粘结而成，粘结后总长度
在2000毫米。参阅附图l。小磁柱体采用铁氧体材料制成。小磁柱体中 心有通孔，中心通孔的直径为3毫米。小磁柱体的横截面是圆的两个对 称弦的中间部分，即一个圆形，有两个对称弦，两个对称弦中间部分是 小磁柱体的横截面形状。小磁柱体的外表面形成对称的平面。小磁柱体 的两个对称平面分别为S极和N极，在井眼周围地层中产生360度的梯 度磁场，在井眼周围地层中没有探测盲区。小磁柱体的烧结和充磁不属 于本发明的范围，不详细叙述。小磁柱体外圆的外径50毫米；弦到圆的 边沿最长的垂直线长度15毫米。参阅附图2。在居中型核磁共振测井仪 探头永磁体的中心孔内有一根钛钢丝，钛钢丝的两端长出两端小磁柱体 (l)端面IO毫米。
测试过程中，居中型核磁共振测井仪探头永磁体的N极向井眼周围 地层产生梯度磁场，磁力线返回S级，在井眼周围地层中可产生360度 的梯度磁场。
实施例2:参阅附图3。与实施例l基本相同，不同点是所述的小 磁柱体的一端面为凹陷的圆锥面；另一个端面为凸起的圆锥面。圆锥面 顶角的度数在110—170度之间。本实施例的圆锥面顶角为120度。
权利要求
1、一种居中型核磁共振测井仪探头永磁体，其特征是是由10-50个截面相同的径向充磁后的小磁柱体(1)用强力胶粘结而成，小磁柱体(1)粘结后总长度在1800-2500毫米之间，小磁柱体(1)采用铁氧体材料制成，小磁柱体(1)中心有通孔，小磁柱体(1)的横截面是圆的两个对称弦的中间部分，即一个圆形，有两个对称弦，两个对称弦中间部分是小磁柱体的横截面形状，小磁柱体(1)的外表面形成对称的平面，小磁柱体(1)的两个对称平面分别为S极或N极，在井眼周围地层中产生360度的梯度磁场，在井眼周围地层中没有探测盲区，所述圆的外径在50-70毫米之间；所述弦到圆的边沿最长的垂直线长度在5-30毫米之间，在居中型核磁共振测井仪探头永磁体的中心孔内有一根钛钢丝(2)，钛钢丝(2)的两端长出两端小磁柱体(1)端面5-15毫米。
2、 根据权利要求l所述的居中型核磁共振测井仪探头永磁体，其特 征是所述的单个小磁柱体(1)的长度在50—200毫米之间，小磁柱体(1) 中心通孔的直径在2—5毫米之间。
3、 根据权利要求1或2所述的居中型核磁共振测井仪探头永磁体， 其特征是所述的小磁柱体的一端面为凹陷的圆锥面；另一个端面为凸 起的圆锥面，圆锥面顶角的度数在110—170度之间。
全文摘要
居中型核磁共振测井仪探头永磁体设置在核磁共振测井仪上，在井下产生梯度磁场的永磁体。特征是是由10-50个截面相同的径向充磁后的小磁柱体用强力胶粘结而成，小磁柱体粘结后总长度在1800-2500毫米之间。小磁柱体采用铁氧体材料制成。小磁柱体中心有通孔。小磁柱体的横截面是圆的两个对称弦的中间部分。小磁柱体的外表面形成对称的平面。小磁柱体的两个对称平面分别为S极和N极。所述圆的外径在50-70毫米之间；所述弦到圆的边沿最长的垂直线长度在5-30毫米之间。在居中型核磁共振测井仪探头永磁体的中心孔内有一根钛钢丝，钛钢丝的两端高出小磁柱体断面5-15毫米。效果是在井眼周围地层中产生360度的梯度磁场，在井眼周围地层中没有探测盲区。
文档编号E21B49/00GK101294493SQ20071009888
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月29日 优先权日2007年4月29日
发明者张本庭, 王瑞清, 肖立志, 胡法龙 申请人:中国石油天然气集团公司;中国石油集团测井有限公司;中国石油大学(北京)