一新型核磁共振孔隙介质分析仪的研制 - 自然科学版.PDF

2013年摇 第37卷摇 摇 摇 摇 摇 摇 中国石油大学学报(自然科学版)摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Vol.37摇 No.3 摇 第3期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Journal of China University of Petroleum摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Jun.2013 摇 摇 文章编号:1673鄄5005(2013)03鄄0068鄄06摇 摇 摇 doi:10.3969/ j.issn.1673鄄5005.2013.03.011 一新型核磁共振孔隙介质分析仪的研制 肖立志,于慧俊,刘化冰,李摇 新,郭葆鑫,ANFEROVA S,ANFEROV V (中国石油大学 油气资源与探测国家重点实验室,北京 102249) 摘要:研制一种新型低场核磁共振孔隙介质分析仪,通过对不同直径岩样的实际测量,可以快速提供含流体孔隙介 质的T 分布,T 分布,T -T 和D-T 二维分布等重要信息,证实了仪器的合理性,有效性,及便捷性。 采用Halbach 2 1 1 2 2 磁体和可变尺寸开槽法拉第屏蔽螺线管天线,方便了样品制备和探测效率。 低成本线性功率放大器的输出功率可 达250 W,能够满足线圈激励要求,并降低成本。 有源场效应管组成的隔离电路工作频率较宽,具有通用性。 射频三 极管组成的负反馈放大电路作为前置放大电路的第一级保证接收回路的低噪声设计,三极管集电极电流由运放为 核心的虚拟电流源,使电路设计简化。 DSP和FPGA作为主控电路的运算和逻辑控制单元,使回波信号提取和脉冲 序列时序生成更灵活。 关键词:核磁共振分析仪;低场;孔隙介质;Halbach磁体;探测效率 中图分类号:P631郾64摇 摇 摇 文献标志码:A A novel low field nuclear magnetic resonance analyzer for porous media XIAO Li鄄zhi,YU Hui鄄jun,LIU Hua鄄bing,LI Xin,GUO Bao鄄xin,ANFEROVA S,ANFEROV V (State Key Laboratory of PetroleumResources and Prospecting in China University of Petroleum,Beijing 102249,China) Abstract:A novellowfieldnuclearmagneticresonance (NMR)analyzerforporousmediawaspresented. Theanalyzerper鄄 mits analysis on water鄄saturatedfull cylindrical cores either in the laboratory or at the oil鄄well field with one鄄dimensional or two鄄dimensional measurements,and it canprovide T distribution,T distribution and2D T -T maps. Therocktest results 2 1 1 2 show that porous media including rock can be measured accurately by one dimensional and two dimensional methods via the analyzer.The sensor consistsof an improved Halbach magnet and exchangeable solenoid coilswith slotted Faraday shielding. The low cost,linearpoweramplifierbuiltinIRF510 andIRF640 producespowerupto250 Wwithgainof about50 dB. The active de鄄coupler