哈里伯顿随钻核磁共振测井仪井下部分的介绍_精品文档.pdf

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6科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2006NO.6SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION高新技术1.MRI-LWD的井下电路图1是MRL桳WD测井仪的井下电路的原理框图。

泥浆涡轮带动泥浆发电机,对可充电电池充电。

存于可充电电池上的电压经过电压转换，脉冲储能单元，为发射器部分供电。

该部分实现的功能是为井下电路提供稳定可靠的电源。

在没有涡轮发电机的时候，可用高能锂电池组取代。

2.MR-LWD的天线阵列磁天线部分是整个测井仪器的技术核心,其结构如图2所示。

全长315厘米,其中210和220是两块铝镍钴合金的永久磁铁，具有1.25特斯拉的强剩磁感应能力。

它被设计成空心柱状结构，根据不同的用途，可采用浇铸或烧结工艺。

该磁铁的直径为13厘米，柱高为60厘米。

在每一块永久磁铁的每个磁极，轴向排列着六个轴对称磁棒，分别为230A,230B，230C，230D。

这些磁棒由高导磁材料如软磁铁、铁镍合金制成，为实心圆柱状，柱高30厘米。

在磁棒的一头，敷着一层铁磁材料，并与永久磁铁的一个磁极相对，因此，在这些磁棒和磁铁之间，形成强磁场。

磁棒和磁铁通过粘合或螺栓的形式连接在一起，为了提高效率，应将磁棒和磁铁间的间隙降到最小。

磁棒的内壁紧贴着一根圆柱形磁轭,磁轭的轴心线205是该仪器的轴心线,它与现场的井眼方向一致,磁轭的径向长度一般为80厘米,是射频天线的支架。

通常磁棒的内壁并不是紧紧地贴在磁轭上,而是允许有一定程度的相对运动,以避免过度弯曲造成的变形。

在该图的中间是磁天线部分240,外部的保护套270使其屏蔽为一个非导电,非导磁区间。

磁芯250由软糍材料制成,其上缠绕着线圈组260。

线圈组有三个,其中,两个为马鞍型绕法。

根据实际需要,马鞍型线圈的匝数可以被设计成一圈或多圈,它们分别被定义为XOY平面内的X轴向和Y轴向的接发线圈,因此，在绕制时，要严格正交；一个为螺线型绕法，它被定义为与XOY平面垂直的Z轴向也就是与井眼方向一致的的接发线圈。

图示的该线圈共有8匝，总电感约2.710-11亨。

理论上,磁棒决定了静磁场B0的形状,如图3，磁力线从磁铁的一端向外各自穿过磁棒进入地层，然后向内到达磁铁的另一端。

磁棒有助于改善测量环空区间的磁密度的特性。

一般情况下，两个永久磁铁间的距离是80厘米,这个距离越大，磁场越弱，磁致越均匀,反之，距离越小，磁场越强，磁致越不均匀。

在发射期间,发射器通过三个线圈向周围地层发射信号,形成的磁场B与静磁场B0正交。

在接收期间,这三个线圈感应到的NMR信号被接收、放大、处理成为能够反映周围地层情况的实时数据。

3.MR-LWD的应用图4所示的是Halliburton公司的MR-LWD作为标准地层评价仪器成功应用于英国南北海油田，它不但能提供油层孔隙度和产油流裂块，还可以提供地层渗透率等地层地质参数。

做为对照，图中同时给出了有线NMR的垂直分辨率的比较。

从左至右，第一道伽玛曲线，第二道，深度由上至下逐渐增深，第三、四道，有线NMR，其中三道为渗透曲线，四道为碎裂曲线，第五道为电阻率成像，第六、七道分别为NMR-LWD碎裂和渗透曲线。

从曲线中可以看出，较好的油层在XX830-XX870英尺，而且在XX925英尺左右，能清楚地看到页岩夹层。

在高含沙量，气井，高饱和盐等复杂油区，核磁共振LWD显示出较高的垂直分辨率，其信号处理能力更接近于成像数据。

4.结束语随钻核磁共振（NMRLWD）起始于1999年底，于2001年正式投入商业应用。

目前，能够成熟运用该技术进行现场服务的公司只有哈里伯顿，斯伦贝谢，和贝克休斯等少数几家公司。

国内还没有相应的仪器，因此，尽快熟悉并掌握该技术，对于早日实现我国自主研发同类仪器，具有重要意义。

参考文献1SPE77395nuclearmagneticresonancewhiledrillingintheU.Ksouthernnorthsea2002-102PrammerManfredetal.SYSTEMSANDMETHODSFORNMRLOGGING,WorldIntellectualPropertyOrganization（WIPO）,WO2004099817,2004-11-18,HalliburtonEnergyServiceInc3Akkurtetal.SYSTEMANDMETHODSFORT1-BASEDLOGGING,WIPO,WO2005036208,2005-04-21,HalliburtonEnergyServiceInc4PrammerManfred,Systemandmethodsforforma-tionevaluationwhiledrilling,U.SPatent,US2003141869,2003-12-12,HalliburtonEnergyServiceInc哈里伯顿随钻核磁共振测井仪MR-LWD井下部分的介绍林楠李会银杨锦舟（胜利油田钻井工艺研究院中国石油大学）中图分类号：

TE93文献标识码：

A