發(fā)布時(shí)間：2020-03-25 14:08

【摘要】：相比常規(guī)的地層流體識(shí)別方法而言,地層流體分析儀對(duì)地層流體進(jìn)行實(shí)時(shí)取樣分析,可以連續(xù)評(píng)估地層流體污染情況,實(shí)時(shí)獲得流體的粘度、氣油比等流體性質(zhì),是對(duì)油氣資源精細(xì)勘探的有效手段。探頭和調(diào)諧系統(tǒng)作為地層流體分析儀的重要組成部分,主要作用是產(chǎn)生和接收核磁共振信號(hào)。本文將從以下三方面來展開具體研究與設(shè)計(jì):首先基于流體分析儀中對(duì)靜磁場的要求,分區(qū)域的設(shè)計(jì)了靜磁場。針對(duì)探頭內(nèi)部不同區(qū)域?qū)Υ艌鰪?qiáng)度和均勻度的差異性要求,提出設(shè)計(jì)兩種永磁體結(jié)構(gòu):對(duì)均勻度要求較低的區(qū)域采用極性方向一致的環(huán)形磁體;對(duì)均勻度要求高的區(qū)域采用了halbach結(jié)構(gòu)。同時(shí),設(shè)計(jì)了馬鞍形天線發(fā)射高壓脈沖產(chǎn)生交變磁場和螺線管天線接收核磁共振回波信號(hào)。其次對(duì)天線與發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的耦合方式進(jìn)行分析,確定天線調(diào)諧的必要性,設(shè)計(jì)了調(diào)諧電路。針對(duì)于本項(xiàng)目中天線諧振時(shí)高Q值要求和調(diào)諧范圍的要求,分析四種核磁天線調(diào)諧方式,設(shè)計(jì)了一種分段調(diào)諧方法,并通過數(shù)據(jù)分析和實(shí)驗(yàn)證明了調(diào)諧電路的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)選擇的合理性。最后針對(duì)測井深度差異引起探頭溫度變化導(dǎo)致氫核共振頻率的變化,設(shè)計(jì)了掃頻電路來確定環(huán)境溫度下的拉莫爾頻率。從硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩方面介紹了掃頻電路的設(shè)計(jì)思路及方法,針對(duì)關(guān)鍵問題頻率合成采用DSP和FPGA聯(lián)合控制直接式數(shù)字頻率合成器來實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。以硅油樣品為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)設(shè)計(jì)的電路關(guān)鍵部分及整體性能進(jìn)行了測試。實(shí)驗(yàn)表明:在掃頻電路和調(diào)諧電路的聯(lián)合工作下,調(diào)諧系統(tǒng)能完成不同工作溫度下的拉莫爾頻率的確定與調(diào)諧,從而獲得信噪比高的回波信號(hào)。
【圖文】：

圖 2-1 陀螺在重力作用下旋轉(zhuǎn)示意圖同理，具有磁矩的原子核，其自旋運(yùn)動(dòng)相似與旋轉(zhuǎn)的陀螺，在外加靜磁場B下，原子核磁矩會(huì)繞著0B 的方向旋轉(zhuǎn)，稱之為拉莫爾進(jìn)動(dòng)[20]。進(jìn)動(dòng)頻率稱之爾頻率，由下式?jīng)Q定：02Bf 表明對(duì)于給定的原子核，其拉莫爾頻率與磁場強(qiáng)度和旋磁比是正相關(guān)的。油IL 測量和醫(yī)用 MRIL 的基礎(chǔ)是在選用氫核作為共振核，采用梯度磁場，，則拉率是原子核位置的函數(shù)。由量子力學(xué)理論可知，產(chǎn)生核磁共振的原子核可以看成量子的一種，量子的能在幾個(gè)確定的能級(jí)之間變化。以自旋量子數(shù)為 1/2 的質(zhì)子為例，其只在兩下變化。

井下快速反演的結(jié)存儲(chǔ)起來，待儀器取出地面線圈的設(shè)計(jì)和探頭內(nèi)部靜磁成，如圖 2-8 所示：鉆桿上經(jīng)探頭中心的溢流管道。流核在徑向強(qiáng)磁場的作用下會(huì)量達(dá)到檢測要求；接著發(fā)射體中的氫質(zhì)子；最后接收天
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH89

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2600003