低梯度隨鉆核磁共振測(cè)井儀探頭設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-28 06:24
隨著復(fù)雜油氣藏和非常規(guī)油氣藏勘探開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,適用于大斜度井和水平井的隨鉆核磁共振測(cè)井技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。但鉆井過程中儀器的強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)使信噪比降低,同時(shí)產(chǎn)生無(wú)效信號(hào)。低梯度靜磁場(chǎng)會(huì)降低徑向振動(dòng)對(duì)回波信號(hào)的影響。本文以“Inside-out”結(jié)構(gòu)為主磁體結(jié)構(gòu),再分別加入聚焦磁體、高導(dǎo)磁材料以及二者的結(jié)合,設(shè)計(jì)四種磁體方案。以滿足共振頻率為500 k Hz為前提,利用有限元方法,依次改變磁性材料厚度、高度以及間距來(lái)模擬四種磁體方案,進(jìn)而優(yōu)化主磁體、聚焦磁體和高導(dǎo)磁材料的結(jié)構(gòu),以得到最優(yōu)化的靜磁場(chǎng)梯度,從而實(shí)現(xiàn)低梯度。針對(duì)四種磁體方案匹配的螺線管形天線結(jié)構(gòu),利用上述方法分析線圈線徑和匝數(shù)對(duì)天線電性參數(shù)的影響,其中包括天線電感值、消耗內(nèi)阻值和天線Q值三個(gè)方面。確定線圈線徑和匝數(shù)后,進(jìn)一步研究線圈直徑和間距對(duì)射頻磁場(chǎng)分布的變化特征。根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo),迭代優(yōu)化確定四種探頭方案的最優(yōu)參數(shù)。針對(duì)四種探頭方案,在自旋動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)下,從正交匹配效果、頻率偏差、敏感區(qū)域體積、信號(hào)強(qiáng)度和信噪比五個(gè)方面對(duì)探測(cè)特性影響因素進(jìn)行分析。
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
2.1 電磁場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法
2.1.1 二維平面坐標(biāo)系下的有限元法
2.1.2 三維空間坐標(biāo)系下的有限元法
2.2 國(guó)際主流隨鉆核磁共振測(cè)井儀磁體數(shù)值模擬
2.2.1 磁性材料屬性參數(shù)
2.2.2 MRIL-WD的靜磁場(chǎng)分析
2.2.3 Pro VISION靜磁場(chǎng)分析
2.2.4 Mag Trak的靜磁場(chǎng)分析
第3章 探頭數(shù)值模擬及仿真優(yōu)化
3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.2 磁體設(shè)計(jì)及優(yōu)化
3.2.1 方案一磁體參數(shù)分析
3.2.2 方案二磁體參數(shù)分析
3.2.3 方案三磁體參數(shù)分析
3.2.4 方案四磁體參數(shù)分析
3.3 天線設(shè)計(jì)及優(yōu)化
3.3.1 線圈線徑和線圈匝數(shù)參數(shù)分析
3.3.2 線圈直徑和線圈間距參數(shù)分析
3.4 整體設(shè)計(jì)總結(jié)
第4章 探測(cè)特性影響因素分析
4.1 正交匹配和頻率偏差對(duì)探測(cè)特性的影響
4.1.1 信號(hào)的一般表達(dá)式
4.1.2 非均勻場(chǎng)中CPMG序列的信號(hào)表達(dá)
4.2 敏感區(qū)域體積對(duì)探測(cè)特性的影響
4.2.1 敏感區(qū)域邊界點(diǎn)提取
4.2.2 敏感區(qū)域邊界點(diǎn)曲線擬合
4.2.3 敏感區(qū)域體積估算
4.3 信號(hào)強(qiáng)度和信噪比對(duì)探測(cè)特性的影響
4.3.1 信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算
4.3.2 信噪比計(jì)算
4.4 探頭方案結(jié)果
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]群目標(biāo)偵察航跡規(guī)劃方法[J]. 朱創(chuàng)創(chuàng),梁曉龍,何呂龍,景曉年. 火力與指揮控制. 2018(01)
[2]電纜核磁共振測(cè)井儀探測(cè)特性研究[J]. 胡海濤,肖立志. 波譜學(xué)雜志. 2010(04)
[3]基于邊界特征點(diǎn)提取的約束Delaunay三角剖分算法[J]. 李剛,趙玉新. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(16)
[4]常用永磁材料及其應(yīng)用基本知識(shí)講座 第一講 常用永磁材料的特性參數(shù)[J]. 宋后定. 磁性材料及器件. 2007(02)
[5]用等效磁荷法計(jì)算永磁體磁場(chǎng)[J]. 李景天,宋一得,鄭勤紅,劉劍虹. 云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(02)
[6]用邊界元法計(jì)算永磁體磁場(chǎng)[J]. 李景天,鄭勤紅,宋一得,劉劍虹. 電工電能新技術(shù). 1998(01)
本文編號(hào):3164978
【文章來(lái)源】:中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究目的與意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
第2章 數(shù)值模擬理論基礎(chǔ)
2.1 電磁場(chǎng)的數(shù)值計(jì)算方法
2.1.1 二維平面坐標(biāo)系下的有限元法
2.1.2 三維空間坐標(biāo)系下的有限元法
2.2 國(guó)際主流隨鉆核磁共振測(cè)井儀磁體數(shù)值模擬
2.2.1 磁性材料屬性參數(shù)
2.2.2 MRIL-WD的靜磁場(chǎng)分析
2.2.3 Pro VISION靜磁場(chǎng)分析
2.2.4 Mag Trak的靜磁場(chǎng)分析
第3章 探頭數(shù)值模擬及仿真優(yōu)化
3.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
3.2 磁體設(shè)計(jì)及優(yōu)化
3.2.1 方案一磁體參數(shù)分析
3.2.2 方案二磁體參數(shù)分析
3.2.3 方案三磁體參數(shù)分析
3.2.4 方案四磁體參數(shù)分析
3.3 天線設(shè)計(jì)及優(yōu)化
3.3.1 線圈線徑和線圈匝數(shù)參數(shù)分析
3.3.2 線圈直徑和線圈間距參數(shù)分析
3.4 整體設(shè)計(jì)總結(jié)
第4章 探測(cè)特性影響因素分析
4.1 正交匹配和頻率偏差對(duì)探測(cè)特性的影響
4.1.1 信號(hào)的一般表達(dá)式
4.1.2 非均勻場(chǎng)中CPMG序列的信號(hào)表達(dá)
4.2 敏感區(qū)域體積對(duì)探測(cè)特性的影響
4.2.1 敏感區(qū)域邊界點(diǎn)提取
4.2.2 敏感區(qū)域邊界點(diǎn)曲線擬合
4.2.3 敏感區(qū)域體積估算
4.3 信號(hào)強(qiáng)度和信噪比對(duì)探測(cè)特性的影響
4.3.1 信號(hào)強(qiáng)度計(jì)算
4.3.2 信噪比計(jì)算
4.4 探頭方案結(jié)果
第5章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]群目標(biāo)偵察航跡規(guī)劃方法[J]. 朱創(chuàng)創(chuàng),梁曉龍,何呂龍,景曉年. 火力與指揮控制. 2018(01)
[2]電纜核磁共振測(cè)井儀探測(cè)特性研究[J]. 胡海濤,肖立志. 波譜學(xué)雜志. 2010(04)
[3]基于邊界特征點(diǎn)提取的約束Delaunay三角剖分算法[J]. 李剛,趙玉新. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(16)
[4]常用永磁材料及其應(yīng)用基本知識(shí)講座 第一講 常用永磁材料的特性參數(shù)[J]. 宋后定. 磁性材料及器件. 2007(02)
[5]用等效磁荷法計(jì)算永磁體磁場(chǎng)[J]. 李景天,宋一得,鄭勤紅,劉劍虹. 云南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 1999(02)
[6]用邊界元法計(jì)算永磁體磁場(chǎng)[J]. 李景天,鄭勤紅,宋一得,劉劍虹. 電工電能新技術(shù). 1998(01)
本文編號(hào):3164978
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/diqiudizhi/3164978.html
最近更新
教材專著