磁化率測井

方法原理

磁化率測井都是根據電磁感應原理進行的，在並下儀器中採用一·個帶有鐵芯或空芯的線圈作為靈敏元件。線圈的繞糊主要有薅種形式：a)螺線管型，其磁力線分布在鉛垂面內；b)扇形線圈，其磁力線分布在水平面內。

不同結構的靈敏元件在探測性能上各有其特點。當靈敏元件在鑽孔中通過不同磁化率的地層時，其自感發生變化，藉助交流電橋，測得自感的變化值。本節中所要討沱的問題，就在於分析靈敏元件的阻抗與周圍介質(包括礦層、岩石和泥漿的關係，從而根據測量結果求得目的層的磁化率。

靈敏元件的阻抗與介質電磁性質的關係

線圈的電感與介質磁化率的關係

線圈產生的磁場稱為一次場，其作用使磁性介質中分予電流的磁矩順著磁力線的方向排列，即介質被磁化。由於介質磁化的結果，必然產生附加的磁場，即=次場。在順磁性介質中，磁化方向和一次場相同，因此二次場的相位和一次場是相同的。磁化介質產生的二次場，使線圈中原有的磁通量增加，也就是增加了線圈的自感量。介質的磁化率愈高，線圈的自感也增加得愈多。

線圈的有效電阻與介質導電率的關係

根據電磁感應定律，渦流在介質中形成的閉合迥路與一次場的磁力線互相垂直，其強度與一次場的頻率以及介質的導電率成正比。值得特別指出的是，渦流的相位比一次場棲差90°。

鑽孔對磁化率測量的影響

鑽孔對測量的影響可歸結為以下兩點：

a.由於鑽孔的存在，泥漿的磁化率為零，出現了兩個不同導磁係數余質的圓柱形界面。這時，必須考慮退磁效應。

b．當靈敏元件與井壁之間有一段距離時，磁性介質對靈敏元件的作用將大為減弱。

第一種影響使測得的數據不是介質的真磁化率而是視磁化率，需要進行退磁校正。在磁化率測井中，磁化磁場是由靈敏元件產生的，不是均勻磁場，而且磁力線的分布與線圈的繞制形式有關，因此對不同類型的靈敏元件求得的退磁係數是不一樣的。根據理論計算結果，螺線管的退磁係數為4π，扇形線圈的退磁係數則為2π。

單一礦層的磁化率曲線

由於尚未完整地建立起關於帶有電感靈敏元件的磁化率測井理論以及缺少相應的計算資料，所以對著礦層的磁化率曲線只能用模型實驗方法求得。不同型式的靈敏元件所測得的曲線，其變化規律又不盡相同，因此在實際工作中應根據模型實驗找出合乎具體情況的解釋法則。

儀器的標定

從以上的討論可知，靈敏元件自感的變化和介質的視磁化率成正比，然後藉助交流電橋將自感的變化轉換為電位差輸出。儀器進行標定的目的，就在於通過實驗的方法求得儀器讀數與磁化率之間的關係，即確定儀器的格值——每毫伏所代表的視磁化率。與此同時並確定靈敏元件的退磁係數。

標定是在一系列已知磁化率值的標準模型上進行的。製作標準模型的材料，可採用一定比例的石膏粉和磁鐵礦粉、鐵粉等混合，鑄成空心圓柱體或半圓柱體。與此同時，將混合物鑄成若干小立方體進行磁化率測定。圓柱體的高度和其外徑應稍大幹靈敏元件的探測範圍：其內徑可選取工作礦區的最小井徑。