一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，裝置包括：圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署第一發(fā)射機(jī)和第二發(fā)射機(jī)、第一接收機(jī)和第二接收機(jī)，所述第一接收機(jī)和所述第二接收機(jī)分別為磁力儀，所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)分別為線圈天線，所述磁力儀相應(yīng)地接收并測(cè)量來(lái)自所述發(fā)射機(jī)的磁場(chǎng)分量，磁力儀靈敏度高，能夠獨(dú)立地測(cè)量磁場(chǎng)的每個(gè)分量，測(cè)量數(shù)據(jù)精度高且便于后期的信號(hào)處理，此外，磁力儀的尺寸比傳統(tǒng)線圈天線的尺寸更小，這樣就有利于鉆井工具上的安裝使用。
【專利說(shuō)明】一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及隨鉆電阻率測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，本實(shí)用新型涉及隨鉆電阻
率測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井應(yīng)用(例如隨鉆測(cè)井(LWD)、隨鉆測(cè)量(MWD)、電纜測(cè)井應(yīng)用等)使用電學(xué)測(cè)量來(lái)確定鉆孔周?chē)貙拥碾妼W(xué)特性是公知的，這些鉆井裝置測(cè)得的電阻率(或者電導(dǎo)率)可以理解為利用各種巖石物理模型(例如Archie’s Law)來(lái)確定其中地層和液體的巖石物理特性。例如，高空隙度地層的高電阻率常常預(yù)示著烴的存在，如原油和天然氣，而高空隙度地層的低電阻率通常是水飽和區(qū)。術(shù)語(yǔ)電阻率和電導(dǎo)率雖然在意思上相反但是在本領(lǐng)域中經(jīng)常交替使用，這里提及其中的一個(gè)或者另外一個(gè)是為了描述方便，而不是有意進(jìn)行限制。
[0003]傳統(tǒng)地，一個(gè)傳播電阻率測(cè)量裝置需要至少一對(duì)接收機(jī)和一對(duì)發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)發(fā)出電磁能到鉆孔周?chē)貙樱瑥牡貙臃祷氐骄椎哪芰勘粌蓚€(gè)接收機(jī)記錄下來(lái)，通過(guò)處理接收的信號(hào)可以獲得信號(hào)從第一接收機(jī)傳播到第二接收機(jī)時(shí)的相位差和信號(hào)衰減，再通過(guò)逆運(yùn)算可以得出鉆孔周?chē)牡貙与娮杪省蓚€(gè)接收機(jī)之間的相位差和信號(hào)衰減與波的頻率成正比。另一方面，測(cè)量裝置的探測(cè)深度隨著測(cè)量頻率的增加而減小，所以傳播電阻率測(cè)量裝置所采用的無(wú)線電波頻率從100千赫茲到幾兆赫茲。傳統(tǒng)的磁力儀只用能于恒定磁場(chǎng)(如地磁場(chǎng))或低頻磁場(chǎng)的測(cè)量.隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，高頻磁力儀逐漸成為現(xiàn)實(shí)(例如US2008/0106201, US2010/0289491)。
[0004]現(xiàn)有專利申請(qǐng)CN102460219公開(kāi)了一種具有非對(duì)稱天線間距的鉆井補(bǔ)償?shù)碾娮杪蕼y(cè)井工具，該工具包括第一和第二補(bǔ)償發(fā)射機(jī)，其優(yōu)選地部署成在第一和第二間隔的接收機(jī)之間軸向?qū)ΨQ，還包括多個(gè)發(fā)射機(jī)，其部署成關(guān)于所述接收機(jī)軸向非對(duì)稱，所述補(bǔ)償發(fā)射機(jī)構(gòu)成可獲得鉆井補(bǔ)償，其可以從常規(guī)相位和衰減測(cè)量值中被減去，最后能得到補(bǔ)償后的相位和衰減值，再通過(guò)逆運(yùn)算就能得到測(cè)得的地層電阻率。但是現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)論接收機(jī)還是發(fā)射機(jī)均采用線圈天線，其靈敏度不高，不能獨(dú)立地測(cè)量磁場(chǎng)的多個(gè)分量，測(cè)量數(shù)據(jù)精度低且不便于后期的信號(hào)處理，尺寸大不利于在鉆井工具上安裝使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提高電阻率測(cè)量裝置中接收機(jī)的靈敏度，減小接收機(jī)的尺寸，從而提出一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，包括:圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署第一發(fā)射機(jī)和第二發(fā)射機(jī)、第一接收機(jī)和第二接收機(jī)，所述第一接收機(jī)和所述第二接收機(jī)分別為磁力儀，所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)分別為線圈天線，所述磁力儀相應(yīng)地接收并測(cè)量來(lái)自所述發(fā)射機(jī)的磁場(chǎng)分量。[0008]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)相對(duì)于所述第一接收機(jī)和所述第二接收機(jī)的中點(diǎn)對(duì)稱部署。
[0009]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，所述第一接收機(jī)和所述第二接收機(jī)分別含有單個(gè)磁力儀或者分別含有多個(gè)磁力儀。
[0010]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，所述磁力儀可以工作在靜場(chǎng)到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶。
[0011]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，所述線圈天線的發(fā)射電磁信號(hào)極化方向可以與工具主體軸線方向平行。
[0012]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)，
[0013](I)本實(shí)用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，采用磁力儀作為電阻率測(cè)量裝置的接收機(jī)，與傳統(tǒng)的線圈天線相比，磁力儀能夠獨(dú)立地測(cè)量磁場(chǎng)的每個(gè)分量，能簡(jiǎn)化后續(xù)的信號(hào)處理程序，并且能夠提高數(shù)據(jù)精度，此外，磁力儀的尺寸比傳統(tǒng)線圈天線的尺寸更小，這樣就有利于在鉆井工具上安裝使用。
[0014](2)本實(shí)用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，兩個(gè)發(fā)射機(jī)相對(duì)于兩個(gè)接收機(jī)的中點(diǎn)對(duì)稱部署，這樣的結(jié)構(gòu)能利用井眼補(bǔ)償方法，得到補(bǔ)償了誤差的相位差和信號(hào)衰減，進(jìn)而提高電阻率測(cè)量的精度。
[0015](3)本實(shí)用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，電阻率測(cè)量工具主體上可以部署兩個(gè)磁力儀作為接收機(jī)，也可以部署多個(gè)磁力儀形成接收機(jī)陣列，部署多個(gè)磁力儀形成接收機(jī)陣列時(shí)能接收到更多可信的地層信息，進(jìn)一步提高電阻率的測(cè)量精度。
[0016](4)本實(shí)用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，磁力儀可以工作在靜場(chǎng)到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶，一般傳播電阻率測(cè)量裝置都采用無(wú)線電波(從100千赫茲到幾兆赫茲)，所以磁力儀能夠滿足這一工作頻率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0018]圖1 一種電阻率測(cè)量裝置的現(xiàn)有技術(shù)；
[0019]圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置模型200的整體外觀圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電阻率測(cè)量裝置模型200中的接收機(jī)之間的相位差與地層電阻率的關(guān)系曲線圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電阻率測(cè)量裝置模型200中的接收機(jī)之間的信號(hào)衰減與地層電阻率關(guān)系曲線圖；
[0022]圖5是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置模型201的整體外觀圖；
[0023]圖6是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電阻率測(cè)量裝置模型201沿AA’的裝置剖視圖。
[0024]圖中附圖標(biāo)記表示為:200-電阻率測(cè)量裝置模型、201-電阻率測(cè)量裝置模型、202-發(fā)射機(jī)、204-發(fā)射機(jī)、206-接收機(jī)、208-接收機(jī)、302-相位差、304-信號(hào)衰減、210-磁力儀、212-磁力儀?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]圖1描述了現(xiàn)有技術(shù)的一種電阻率測(cè)量裝置模型。
[0026]圖2描述了根據(jù)本實(shí)用新型示例性實(shí)施例中的一種電阻率測(cè)量裝置模型200，包括圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署發(fā)射機(jī)202和發(fā)射機(jī)204、接收機(jī)206和接收機(jī)208，發(fā)射機(jī)202和發(fā)射機(jī)204相對(duì)于接收機(jī)206和接收機(jī)208的中點(diǎn)對(duì)稱部署，兩個(gè)z方向的線圈被用作為發(fā)射機(jī)202和發(fā)射機(jī)204的發(fā)射天線，發(fā)射機(jī)202和發(fā)射機(jī)204絕不局限于z方向，接收機(jī)206和接收機(jī)208分別為磁力儀，現(xiàn)有專利20080106261公開(kāi)了一種新開(kāi)發(fā)的磁力儀，該磁力儀的可以工作在靜場(chǎng)到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶，能夠同時(shí)并獨(dú)立地測(cè)量?jī)蓚€(gè)或三個(gè)磁場(chǎng)垂直分量，本實(shí)施例中磁力儀接收磁場(chǎng)的z分量。
[0027]根據(jù)圖2中的裝置，發(fā)射機(jī)202和發(fā)射機(jī)204按次序向地層發(fā)射電磁信號(hào)，接收機(jī)206和接收機(jī)208相應(yīng)地接收并且測(cè)量來(lái)自發(fā)射機(jī)202和204的電磁信號(hào)。當(dāng)發(fā)射機(jī)202向地層發(fā)射電磁信號(hào)時(shí)，所測(cè)得的兩個(gè)接收機(jī)之間的相位差和信號(hào)衰減可以表示為
【權(quán)利要求】
1.一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，其特征在于，包括:圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署第一發(fā)射機(jī)和第二發(fā)射機(jī)、第一接收機(jī)和第二接收機(jī)，所述第一接收機(jī)和所述第二接收機(jī)分別為磁力儀，所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)分別為線圈天線，所述磁力儀相應(yīng)地接收并測(cè)量來(lái)自所述發(fā)射機(jī)的磁場(chǎng)分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一發(fā)射機(jī)和所述第二發(fā)射機(jī)相對(duì)于所述第一接收機(jī)和所述第二接收機(jī)的中點(diǎn)對(duì)稱部署。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一接收機(jī)和所述第二接收機(jī)分別含有單個(gè)磁力儀或者分別含有多個(gè)磁力儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，其特征在于，所述磁力儀可以工作在靜場(chǎng)到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測(cè)量裝置，其特征在于，所述線圈天線的發(fā)射電磁信號(hào)極化方向可以與工具主體軸線方向平行。
【文檔編號(hào)】G01V3/30GK203705661SQ201320838005
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】劉策, 李敬, 吳素明, 王華平, 梁任岳, 任威 申請(qǐng)人:貝茲維儀器(蘇州)有限公司