عنوان مقاله :
طراحي مگنت سيستم رزونانس مغناطيسي هسته‌اي براي كاربردهاي چاه‌نگاري
پديد آورندگان :
اسدي ، بهنام دانشگاه اميركبير , محمديان ، معصومه دانشگاه فني و حرفه اي , اسماعيلي ، وحيد دانشگاه اميركبير
كليدواژه :
ابزارهاي چاه‌پيمايي , رزونانس مغناطيسي هسته‌اي , زمان آسايش , فركانس لار مور , مگنت دائمي , ميدان مغناطيسي ايستا
چكيده فارسي :
ابزار اندازه‌گيري رزونانس مغناطيسي هسته‌اي، در بررسي و تعيين مشخصات مخزن‌هاي نفتي اهميت زيادي دارد و درباره‌ي نوع سيال داخل سازند اطلاعاتي در اختيار مي‌گذارد. اساس آناليز اين ابزار، استفاده از اندازه‌گيري‌هاي آسايش و انتشار براي درك ساختار سنگ مخزن و نوع سيالات درون آن‌هاست كه درنهايت به برآورد قابليت تراوايي مطلق مخازن حاوي هيدروكربن و نوع سيال منجر مي‌شود. ساختارهاي مختلفي از اين ابزار با توجه به نوع مگنت قابل ارائه است كه در اين تحقيق به‌اختصار به آن‌ها پرداخته و نمونه‌اي از آن‌ها، براي ايجاد ميدان مغناطيسي عرضي موازي با سازند داخل چاه شبيه‌سازي‌شده است. آنتن پيچيده شده در اطراف مگنت، ميدان مغناطيسي عمود بر ميدان ايستاي حاصل از مگنت ايجاد مي‌كند. ميدان مغناطيسي ايستاي حاصل از مگنت، ميداني گرادياني است كه با افزايش فاصله از مگنت كاهش مي‌يابد. با انتخاب فركانس‌هاي كاري مختلف، مي‌توان عمق‌هاي مختلفي از سازند را بررسي كرد. فركانس‌هاي متداولي كه براي اين ابزارها به كار مي‌روند،600 تا 900 كيلوهرتز هستند كه عمق بررسي و بزرگي ميدان مغناطيسي در اين فركانس‌ها به ترتيب 85/7 و 78/8 اينچ و 176 و 140 گاوس به‌دقت آمد. در اين تحقيق از نرم‌افزار CST براي طراحي مگنت دائمي دستگاه و شبيه‌سازي به ازاي جنس‌ها و ابعاد مختلف مگنت استفاده‌شده است. درنهايت پس از بررسي پارامترهاي مختلف، مگنتي از جنس فرت پايه Y22H به شعاع 3 و طول 8/82 اينچ بهعنوان مگنت مناسب معرفي شد. بررسي اثرهاي دمايي داخل چاه بر پاسخ مغناطيسي مگنت، نشان داد بزرگي ميدان مغناطيسي در ناحيه‌ي حساس با افزايش دما كاهش مي‌يابد. همچنين محفظه‌اي از جنس آلياژ بريليوم ـ مس يا استيل ضدزنگ سخت شده بهعنوان محفظه‌ي نگهدارنده مگنت طراحي شد كه ماده‌اي غير مغناطيسي است و اثر آن بر ميدان حاصل از مگنت بررسي شد. سپس تأثيرات ديواره‌ي سيماني چاه بر ميدان نيز بررسي شد. همچنين با توجه به اينكه ضريب نفوذپذيري مغناطيسي نسبي ماده‌ي فرت در گستره‌ي 65/1 – 45/1 است، تأثيرات تغيير اين پارامتر بر ميدان حاصل از مگنت بررسي شد كه افزايش ضريب نفوذپذيري مغناطيسي نسبي، موجب كاهش مقدار ميدان مغناطيسي توليدي در عمق بررسي داخل سازند شد. تأثيرات شعاع مگنت بر ميدان توليد شده نيز از ديگر موارد تحليل شده است كه دستگاه با قطر 6 اينچ، عمق نفوذ بيشتري نسبت به ابزار مشابه با قطر 5/4 اينچ نشان داد و در نتيجه ابزار مناسبي براي بررسي عمق‌هاي بيشتر از سازند است.
