[发明专利]一种瞬变电磁发射探头

说明书

技术领域

   本发明涉及一种瞬变电磁测井仪器的发射探头，属石油工程测井施工中裸眼井和套管井地层电阻率测量的专用仪器技术领域，特别是一种瞬变电磁发射探头，能够在裸眼井或者套管井中激发出瞬变电磁场。

背景技术

在油田开发过程中，过套管测量地层的电阻率能够评价其含油饱和度，分析剩余油分布。现有的过套管电阻率采用直流电测量方法。给推靠到井壁的电极供电流，测量流到地层中的电流所引起的电压变化。由于套管和水泥环与套管和地层界面的分流作用，流到地层中的电流很小，这样，所测量到的信号中，与地层电阻率有关的信号很小。并且电流是通过电极与套管内壁接触的方法供电，接触影响比较大、无法对电极施加大的电流。这样，测量信号的信噪比比较低，不能够连续测量。瞬变电磁测井则将发射探头放在井中，与发射电路构成激发回路，不必与套管内壁接触，可以实现激发。通过测量电磁感应中瞬变电磁场的二次场，实现过套管地层电阻率的测量。由于过套管测量所采用的频率比较低，电磁感应中二次场的幅度比较小，因此，必须采取瞬变电磁激发。

发明内容

本发明针对上述套管井瞬变电磁测井激发的需要，提供一种瞬变电磁激发探头。

本发明的技术方案是：包括圆柱管状骨架及其外部缠绕的线圈、内部安装的磁芯。

以下给出磁芯结构的几种具体方案：

其一，所述的磁芯由外部的圆筒磁芯和内部的圆柱磁芯相互装配而成，且圆筒磁芯和圆柱磁芯为磁性材料不同的磁芯。

其二，所述的磁芯为圆柱磁芯，所述的圆柱磁芯由两种磁性材料不同且截面为半圆的柱形磁芯相互装配而成。

其三，所述的磁芯为圆柱磁芯，所述的圆柱磁芯由四种磁性材料不同且截面为1/4圆的柱形磁芯相互装配而成。

以上方案还可进一步改进为：所述的线圈采用粗漆包线缠绕而成；所述的磁芯外包裹有四氟布，并与圆柱管状骨架内壁紧密连接。

本发明的工作原理是：线圈中流过的电流在线圈内部空间中产生磁场强度，位于其中的磁芯材料由于其高的磁导率将这些磁场强度转换为强的电磁感应强度。磁芯如果由两种磁导率不同、适用频率不同的磁芯材料组成，此时两种磁芯材料的频率响应差别比较大，一个适合高频，一个适合低频，最终激发的频率成分比较丰富。

本发明的有益效果是：通过磁芯内不同磁性材料对磁场的响应，实现瞬变电磁测井激发，获得频率成分比较丰富、幅度比较大的瞬变电磁场。为用瞬变电磁方法测量套管井地层电阻率提供了关键部件。

附图说明

图1为本发明的总体结构示意图；

图2是一种磁芯的截面示意图；

图3是另一种磁芯的截面示意图；

图中：1、线圈，2、圆柱管状骨架，3、磁芯，4、半圆型磁芯柱，5、四氟布，6、圆柱磁芯，7、圆筒磁芯。

具体实施方式

实施例1

参见图1-2，一种瞬变电磁发射探头，由线圈1、圆柱管状骨架2和磁芯3组成。线圈1缠绕在圆柱管状骨架2的外面，圆柱管状骨架2的内部放置柱状的磁芯3。磁芯3外面包裹四氟布5，与圆柱管状骨架2内壁紧密连接。其中磁芯3两个半圆型磁芯柱4装配而成，且这二者分别采用不同的磁性材料，并紧密地连接在一起构成磁芯圆柱，与圆柱管状骨架2紧密连接。

实施例2

参见图1和图3，一种瞬变电磁发射探头，在实施例1结构的基础上，仅仅将磁芯3的结构改为以下设计：磁芯3由外部的圆筒磁芯7和内部的圆柱磁芯6相互套装而成磁芯圆柱，且外部的圆筒磁芯7和内部的圆柱磁芯6分别采用不同的磁性材料。