mril-p型核磁共振仪仪器故障分析及排除

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1、MRIL-P型核磁仪器故障分析及排除FailureanalysisandRemovalofMRIL-PNMRinstrument摘要：中油测井吐哈事业部于2007年引进MRIL-P型核磁共振测井仪并成功挂接在EXCELL-2000测井采集系统上，为油田评价低阻、碳酸盐、火成岩油气层提供了准确的依据，部分解决了传统测井解释在面对地层水矿化度异常油气层、非砂岩油气层所遇到阿尔奇公式的不适用性等问题。MRIL-P核磁测井仪是大功率、精密仪器，在测井现场同样存在着一些问题。本文介绍了MRIL-P的基本原理、在使用过程中

2、所遇到的问题以及解决方法。Summary：TuhaDivisionofChinaPetroleumLoggingCo.LTDintroducedintoMRIL-PlogginginstrumentwhichhasbeenequippedEXCELL-2000collectingsystemin2007inordertoofferexactfoundationforestimationoflowresistanceandcarbonateoilfield.Itsintroductionhaspartlysolv

3、edtheproblems,forinstance,inapplicabilityofArchieequation.MRIL-Plogginginstrumentexistsomeproblemsusedinthefieldbecauseofhigh-power.ThearticleintroducesthebasicprincipleofMRIL-Pandsomeproblemandmethodstosolvetheseproblems.关键字：EXCELL-2000、MRIL-P、FET、拉莫尔频率KeyW

4、ords：EXCELL-2000、MRIL-P、FET、LarmorFrequency0引言MRIL-P型核磁测井仪电路主要分为弱电部分和强电部分；本文将围绕MRIL-P高压RF脉冲的产生原理，介绍使用中遇到的问题。1核磁测井原理拉莫尔频率：对于一个单个质子来说，质子本身的自旋磁矩在外加静磁场的作用下，质子自旋磁矩沿外加静磁场B0的方向进动，进动频率：，该频率既是拉莫尔频率，拉莫尔频率既是核磁共振频率。当在垂直于磁场B0施加一个频率为拉莫尔频率的交变电磁场时，氢原子就会产生跃迁，从宏观上看也就是磁场方向逐渐由B

5、0方向扳倒在B1方向。那么在这个过程中通过采集宏观上的一些参数，比如：极化时间T1，驰豫时间T2和宏观上的磁场强度M，就能够获得地层信息和流体信息。2高压正弦波RF信号图一高压正弦波RF信号产生流程为了能够使天线发射出单一频率的电磁场，就必须有能够产生单频率正弦波信号的电信号，具体方法就是：通过发射器模块前半程的处理用大功率FET开关电路产生了600V的高压方波信号，然后，在发射器模块的后半程通过低通滤波器处理成基本只具有基波成分的正弦波。MRIL-P核磁共有两个发射器模块A、B，组成相同，所不同的只是驱动信号

6、不同；A的驱动信号为互补信号，B的驱动信号为互补信号，两个发射器模块相互配合共同为天线接口模块提供正弦波RF信号。在核磁发射脉冲的过程中，随着大量存储系统能量的耗尽，将会引起高压HV的下降，HV的变化将直接导致发射能量的变化，发射能量的变化就会导致氢原子的欠扳倒和过扳倒情况的出现，测得的孔隙度偏小。图二电容短节电压随时间变化情况单纯依靠电缆为井下仪提供能量已远远不能满足发射能量的需要，为了解决发射时有足够的能量用于发射的问题，MRIL-P主要采用了两种方法：增添了电容短节；相位差补偿技术。电容短节：在Relay

7、模块输出的高压线HV，并联了电容短节和发射器模块高压的两个输入端，当Relay模块吸合之后高压也就给电容短节充电，当过大的功率将高压总线上的电压拉低时，此时电容短节发挥作用，对高压总线放电使高压能够维持发射的需要，由于电容是存在放电常数，所以随着发射的持续，高压逐渐被拉低，电容并不能够维持高压为一常数，为了保证在发射器模块的输出端输出恒定，在Exciter模块内部存在这相位差补偿技术进一步补偿高压的不稳定。在核磁共振仪器中需要引入反馈自动调节系统，来实时地进行调节，保证发射脉冲能量的稳定。MRIL-P型核磁对于

8、能量的补偿并不是通过智能元器件，例如：DSP来完成的，而是通过一种纯硬件机制高效地完成-----相位差技术。在EXCITER模块中，有4个输入：AM、HV、sinout、cosout与“相位差”技术有关系：üsinout、cosout用来控制方波的频率，该频率由扫频结果和activation决定；üAM：软件输入的强度信号AmpüHV：高压直流电电压在ECITER模块中，AD734为四