طراحی مگنت سیستم رزونانس مغناطیسی هسته ای برای کاربردهای چاه نگاری

ابزار اندازه گیری رزونانس مغناطیسی هسته ای، در بررسی و تعیین مشخصات مخزنهای نفتی اهمیت زیادی دارد و درباره ی نوع سیال داخل سازند اطلاعاتی در اختیار میگذارد. اساس آنالیز این ابزار، استفاده از اندازه گیریهای آسایش و انتشار برای درک ساختار سنگ مخزن و نوع سیالات درون آنهاست که به برآورد قابلیت تراوایی مطلق مخازن حاوی هیدروکربن و نوع سیال منجر میشود. ساختارهای مختلفی از این ابزار با توجه به نوع مگنت قابل ارایه است که در تحقیق به اختصار به آنها پرداخته و نمونهای برای ایجاد میدان مغناطیسی عرضی موازی با سازند داخل چاه شبیه سازی شده است. آنتن پیچیده شده در اطراف مگنت، میدان مغناطیسی عمود بر میدان ایستای حاصل از مگنت ایجاد میکند. میدان مغناطیسی ایستای حاصل از مگنت، میدانی گرادیانی است که با افزایش فاصله از مگنت کاهش می یابد. در این تحقیق از نرم افزار CST برای طراحی مگنت دایمی دستگاه و شبیه سازی به ازای جنسها و ابعاد مختلف مگنت استفاده شده است. پس از بررسی پارامترهای مختلف، مگنتی از جنس فرت پایه Y22H به شعاع 3 و طول 82/8 اینچ به عنوان مگنت مناسب معرفی شد. بررسی اثرهای دمایی داخل چاه بر پاسخ مغناطیسی مگنت، نشان داد بزرگی میدان مغناطیسی در ناحیه ی حساس با افزایش دما کاهش می یابد. همچنین محفظه ای از جنس آلیاژ بریلیوم مس یا استیل ضدزنگ سخت شده به عنوان محفظه ی نگهدارنده مگنت طراحی شد که ماده ای غیرمغناطیسی است و اثر آن بر میدان حاصل از مگنت بررسی شد. سپس تاثیرات دیواره ی سیمانی چاه بر میدان نیز بررسی شد. همچنین با توجه به اینکه ضریب نفوذپذیری مغناطیسی نسبی ماده ی فرت در گستره ی 1/65 1/45 است، تاثیرات تغییر این پارامتر بر میدان حاصل از مگنت بررسی شد. افزایش ضریب نفوذپذیری مغناطیسی نسبی، موجب کاهش مقدار میدان مغناطیسی تولیدی در عمق بررسی داخل سازند شد. تاثیرات شعاع مگنت بر میدان تولید شده نیز از دیگر موارد تحلیل شده است که دستگاه با قطر 6 اینچ، عمق نفوذ بیشتری نسبت به ابزار مشابه با قطر 4/5 اینچ نشان داد و در نتیجه ابزار مناسبی برای بررسی عمقهای بیشتر از سازند است.

Keywords:

ابزارهای چاه پیمایی , رزونانس مغناطیسی هسته ای , زمان آسایش , فرکانس لارمور , مگنت دایمی , میدان مغناطیسی ایستا.