一种快速确定多频核磁共振测井仪井下发射功率的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及石油勘探测井技术领域，设及一种快速确定多频核磁共振测井仪井下 发射功率的方法。
【背景技术】
[0002] 核磁共振测井是利用氨核在已知磁场中的核磁共振现象，探测地层孔隙及所含流 体特征的一种方法。核磁共振测井测量的是氨核发生核磁共振后自由进动过程的衰减时间 和振幅。振幅信息与探测区氨核的数量成正比，通过刻度可W获得地层孔隙度信息，它不受 放射源和岩性的影响。
[0003] 多频核磁共振测井仪是我国研制的具有自主知识产权居中测量型核磁共振测井 仪。它主要由储能线路、电子线路、扶正器和探头四部分组成，其中探头由磁体和天线组成。 该仪器采用5个频带共9个不同的频率进行测量，由永久磁铁产生均匀的静磁场，使地层中 的氨原子核产生极化。仪器在井内居中测量，在井眼周围地层中形成W井轴为中屯、，直径为 14 - 16"，厚度1mm，高24"，彼此之间相距1mm的9个圆柱壳。
[0004] 仪器采用CPMG脉冲进行横向弛豫时间的测量，由仪器天线用一定功率发射对应 的射频脉冲，使地层中氨核旋转所形成的磁化矢量分别扳倒90°和180°，形成CPMG脉冲 序列，同时由天线接收回波弛豫信号。核磁共振测井仪器发射功率由于受到井眼流体的影 响，W及在不同深度地层和地层水的电特性影响和溫度的影响，仪器的发射功率会随着变 化。运些变化会导致发射CPMG脉冲时不能够对地层中氨原子核磁化矢量实现扳转90°和 180°，导致采集的回波弛豫信号信噪比低，不能在复杂油气藏中有效识别油气。目前核磁 共振仪器一般采用手工调整的办法在确定发射功率，由于频率多，每个频率查找一次，导致 寻找时间长，发射功率也不是最佳功率。因此有必要采用一种能够根据地层反馈快速确定 核磁共振测井仪井下发射功率的方法来提高测井信号质量。
【发明内容】
阳0化]本发明的目的在于针对现有多频核磁共振测井仪器由手工确定井下发射功率所 导致测井时间长，查找功率不准确，间接增加了测井风险，降低了测井质量等问题。为此，本 发明提出了一种快速确定核磁共振测井仪井下发射功率的办法，利于实现，可W在测井过 程中自动进行准确的寻找。
[0006] 本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。
[0007] 提供一种基于实时地层信息反馈，根据线性逼近原则计算功率，通过不断逼近，实 现快速确定发射功率。
[0008] 一种快速确定多频核磁共振测井仪井下发射功率的方法，包括下述步骤：
[0009] (1)在多频核磁共振测井仪器下放井下过程中，根据测井仪器测量周围地层的增 益，查找对应的水箱刻度文件，确定每个工作频率对应刻度发射功率下的脉冲磁场强度最 大值Bimax;
[0010] (2)测井仪器按照每个频率刻度发射功率值GAtgi发射射频磁场到地层，按照各个 频率刻度发射功率值GAtgl进行第一次测试；同时测井仪器采集各个不同地层段频率发射 的脉冲磁场强度实测值Bi和地层溫度T;
[0011] (3)根据不同地层段频率发射的脉冲磁场强度实测值Bi和地层溫度T，计算所在 地层段的溫度情况下的脉冲磁场强度实测值Bimud;
[0012] (4)判断该段地层实时采集的脉冲磁场强度实测值Bim"d和车间刻度脉冲磁场强度 最大值Bim。、之间误差是否满足要求；如果满足要求，表明该段地层情况下使用该频率使用 该功率值GA满足要求，否则，进行下一步；
[0013] (5)根据地层实时采集的脉冲磁场强度实测值Bim"d，计算各个频率的功率值 GA"Mt;然后重复步骤（2)-(4)，直到满足要求。
[0014] 进一步地，所述步骤（1)确定脉冲磁场强度最大值Bimax，步骤如下：
[0015] (la)通过车间刻度时测量的各个频率的脉冲磁场强度车间刻度值B'1和回波幅 度Amp之间的关系，按照二次曲线拟合出关系式：
[0016]
[0017] 式中，a为二次项拟合系数，b为一次项拟合系数，C为常量； 阳〇1引（化）确定脉冲磁场强度最大值Bimax
[0019] Bimax= (-b)/2a ②。
[0020] 进一步地，所述步骤（2)，按照刻度时的发射功率进行第一次测试过程如下：
[OOW2a)根据车间刻度射频磁场强度Bi。。郝频率刻度发射功率GA。。1关系，拟合出关系 式： 阳 02引 GAeal=KealXBieal+C③ 阳02引式中，Keal为线性拟合系数；C为线性拟合的常量；
[0024] 2b)根据车间刻度脉冲磁场强度最大值Bim。、，得到各个频率的第一次测试发射功 率GA'cal
[002引GA，cal=KcalXBimax+C;④；
[00%] 2c)W各个频率的第一次测试发射功率GA'。。1发射射频磁场，同时采集对应地层 条件下脉冲磁场强度实测值Bi和地层溫度T。
[0027] 进一步地，所述步骤（3)确定所在地层段的溫度情况下的脉冲磁场强度实测值 Blmcd，步骤如下：
[002引 （3a)通过车间溫度实验确定溫度校正系数，利用最小二乘法对地层溫度T和脉冲 磁场强度实测值Bi曲线进行线性拟合，计算出对应的校正系数Kt;
[0029] (3b)在地层溫度T的情况下，设T。是刻度时的室内溫度，贝U
[0030] (1+Κ,Χ(T-TJXBi⑥。
[0031] 进一步地，所述步骤巧），计算各个频率的功率值GA"Mt，步骤如下： 阳0巧 巧a)根据步骤（1)似（3)，按照车间刻度时发射功率GA。。^发射射频磁场后，采集 所在地层段的溫度情况下的磁场强度Bimud;
[0033] 巧b)再根据⑥式得到所在地层段的溫度情况下的磁场强度Bimud，计算对应刻度条 件下的功率值 阳034] GA=Bim"dXKcal+C⑧；
[0035] 巧c)计算出下一次的发射功率GAwxt: 阳036] GAne" = GA cai+ (GAcai-GA)⑦；
[0037] 经过前两次尝试后，再次测试则采用步骤如下：
[0038] 巧d)设定前两次尝试所用的发射功率分别为GA。和GA。1对应地层条件下的磁场 强度分别为Bim"d(n)和Bimnd(nl);
[0039] 其中，η表示测试次数，η须> 2 ; W40] 巧e)计算出发射功率值GA"Mt
[0041 ]
[0042] 巧f)按照计算出发射功率值GA。。、,发射射频磁场，同时采集在地层条件下的磁场 强度，如果磁场强度与车间刻度脉冲磁场强度最大值Bim。、之间的误差是否满足5%的要求 就设定当前测试的GA。。、,为最佳功率，否则继续步骤巧d)-巧f)。
[0043] 本发明与现有技术相比，具有如下优点：
[0044] 1.通过对刻度时的发射功率GA和脉冲磁场强度实测值Bi进行拟合，加快了整个 查找过程，经过大量测试一般情况下仅需查找3次；
[0045] 2.该方法可W用软件实现自动查找，同时实现9个频率并行工作，查找的发射功 率GA准确；
[0046] 3.通过快速确定发射功率方法，能够减少人工查找的出错率，解决了查找时间长 的问题，提高了测井施工的安全性和时效性，同时准确的发射功率也保证了测量回波数据 质量。
【附图说明】
[0047] 图1是多频核磁共振测井仪测井过程中应用本发明快速确定工作功率的流程图；
[0048]图2是本发明井下发射功率计算流程图； W例图3是本发明引用的多频核磁共振测井仪车间刻度图；
[0050] 图4是本发明引用的多频核磁共振测井仪溫度和射频磁场强度补偿关系图；
[0051] 图5是本发明引用的多频核磁共振测井仪射频磁场强度和发射功率关系图。
【具体实施方式】
[0052] W下参照附图对本发明作进一步详细描述。
[0053] 参照图1所示，本发明的具体步骤如下：
[0054] 步骤一，在多频核磁共振测井仪器下放井下过程中，根据测井仪器测量周围地层 的增益，查找对应的水箱车间刻度数据，确定各工作频率对应刻度发射功率下的90度扳倒 角所需脉冲磁场强度最大值Bimax。
[0055] 加载车间刻度文件，读取各个频率刻度功率值GA和车间刻度时测量的各个频率 的脉冲磁场强度B'1等参数，通过车间刻度时测量的各个频率的B1和回波幅度Amp之间的 关系，按照二次曲线拟合出关系式： 阳化6] Amp二a X技2: + b X公I]. + C ?，
[0057