地面巖屑自然伽馬放射性測量系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種地面巖肩自然伽馬放射性測量系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]PDC鉆頭加螺桿動力鉆具的復(fù)合鉆井、氣體鉆井等先進(jìn)鉆井技術(shù)在顯著提高鉆井速度和時效的同時，也給地質(zhì)資料的錄取帶了很大的挑戰(zhàn)。常規(guī)牙輪鉆頭鉆進(jìn)時，相鄰井段地層在泥巖段鉆時與在砂巖段鉆時相比明顯變大，采用roc鉆頭+螺桿動力鉆具的復(fù)合鉆井技術(shù)，在泥巖段鉆進(jìn)也比較快，砂泥巖鉆時均在I?4min/m之間，與巖性無明顯的對應(yīng)關(guān)系，借助鉆時來劃分砂巖地層和泥巖地層的常規(guī)做法基本無法應(yīng)用。
[0003]然而，在實際實現(xiàn)的時候，由于鉆出的巖肩特別細(xì)碎，甚至成粉末狀，因此，振動篩過濾出的巖肩極少，大部分混入鉆井液中流入鉆井液池中，從而導(dǎo)致采集的真巖肩數(shù)量極少或基本無法采集到真巖肩，這給傳統(tǒng)的依靠巖肩錄井的采集來觀察分析以判別地層巖性和油氣顯示的方法帶來了較大的困難。
[0004]自然伽馬巖肩錄井是近年來發(fā)展起來的一種新的錄井技術(shù)，該技術(shù)借鑒自然伽馬測井的原理，通過專用的儀器對鉆井過程中返出巖肩的自然伽馬能量進(jìn)行測量記錄，得到一條實時的自然伽馬曲線。由于自然伽馬曲線的相對變化量只與鉆所遇地層的巖性有關(guān)，不受巖肩顆粒大小及鉆井液中所混入的原油的影響，因此，可以充分利用所錄取的該條曲線進(jìn)行地層劃分、地層對比及巖性判別，從而有利于地質(zhì)錄井工作者應(yīng)對鉆井技術(shù)中的各個問題。
[0005]然而，現(xiàn)有的進(jìn)行巖肩放射性在線測量的方法，一般都是采用人工的方式獲取樣本，或者是采用機械手的方式獲取樣本，由于巖肩太過細(xì)碎，導(dǎo)致樣本采集非常困難。
[0006]針對上述問題，目前尚未提出有效的解決方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明實施例提供了一種地面巖肩自然伽馬放射性測量系統(tǒng)，以達(dá)到簡單準(zhǔn)確獲取巖肩，提高測量結(jié)果準(zhǔn)確性的技術(shù)效果，該系統(tǒng)包括:
[0008]第一分流緩沖池、巖肩含量比例測定系統(tǒng)、第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)、第二分流緩沖池、鉆井液密度測定系統(tǒng)、第二陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)和錄井主機系統(tǒng)，其中:
[0009]所述第一分流緩沖池，與所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)相連，用于向所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)輸入巖肩鉆井液混合物；
[0010]所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)，用于檢測所述巖肩鉆井液混合物中的巖肩含量比例；
[0011]所述第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)，與所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)相連，用于檢測所述巖肩鉆井液混合物的自然伽瑪放射性強度；
[0012]所述第二分流緩沖池，與鉆井液密度測定系統(tǒng)相連，用于向所述鉆井液密度測定系統(tǒng)輸入鉆井液；
[0013]所述鉆井液密度測定系統(tǒng)，用于檢測所述鉆井液的密度；
[0014]所述第二陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)，與所述鉆井液密度測定系統(tǒng)相連，用于檢測所述鉆井液的自然伽瑪放射性強度；
[0015]所述錄井主機系統(tǒng)，與所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)、所述第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)、所述鉆井液密度測定系統(tǒng)和所述第二陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)相連，用于根據(jù)所述鉆井液的密度、巖肩密度經(jīng)驗值和所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)底部承受的壓力，計算得到巖肩含量比例，并根據(jù)所述巖肩鉆井液混合物中的巖肩含量比例和所述鉆井液的自然伽瑪放射性強度對所述巖肩鉆井液混合物的自然伽瑪放射性強度進(jìn)行修正，得到純巖肩的自然伽馬放射性強度。
[0016]在一個實施方式中，所述第一分流緩沖池通過重力和離心機作用，將所述巖肩鉆井液混合物中的巖肩和鉆井液進(jìn)行分離。
[0017]在一個實施方式中，所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)的底部設(shè)置有n*n的陣列壓力傳感器，其中，n為大于等于2的正整數(shù)。
[0018]在一個實施方式中，所述n*n的陣列壓力傳感器上鋪設(shè)有防水彈性薄膜。
[0019]在一個實施方式中，所述n*n的陣列壓力傳感器的每個壓力傳感器包括有:I個壓力傳遞板和多個敏感元件。
[0020]在一個實施方式中，所述多個敏感元件的每個敏感元件包括:形狀記憶合金和FBG光柵。
[0021 ]在一個實施方式中，所述鉆井液密度測定系統(tǒng)的底部設(shè)置有一個壓力傳感器。
[0022]在一個實施方式中，所述第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)包括:無軸螺旋傳動裝置和探管測量陣列，其中，所述無軸螺旋傳動裝置將所述巖肩鉆井液混合物傳送至所述探管測量陣列進(jìn)行自然伽瑪放射性強度檢測。
[0023]在一個實施方式中，所述探管測量陣列由均勻分布在周向上的6個自然伽瑪探管組成。
[0024]在一個實施方式中，所述探管測量陣列的表面設(shè)置有鉛屏蔽層。
[0025]在本發(fā)明實施例中，提供一種包括第一分流緩沖池、巖肩含量比例測定系統(tǒng)、第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)、第二分流緩沖池、鉆井液密度測定系統(tǒng)、第二陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)和錄井主機系統(tǒng)的地面巖肩自然伽馬放射性測量系統(tǒng)，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)對快速鉆進(jìn)工藝條件下所面臨的巖肩取樣難、實時性差和測量結(jié)果不準(zhǔn)確的技術(shù)問題，達(dá)到了實時高精度測量的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0026]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的地面巖肩自然伽馬放射性測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量容器示意圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量容器底部示意圖；
[0030]圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的壓力傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0031 ]圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
[0033]發(fā)明人考慮到可以利用自然伽馬測井的原理，通過在井口或鉆井液高架上設(shè)置自然伽馬射線探測器對鉆井液和巖肩混合體進(jìn)行探測，并在此基礎(chǔ)上扣除鉆井液和測量環(huán)境本底的影響，從而得到巖肩釋放出的伽馬射線的強度。該方法不需要人工或機械手進(jìn)行巖肩樣本采集，從而可以有效減輕錄井人員的勞動強度，而且能很好地克服巖肩細(xì)碎而導(dǎo)致樣本采集困難的問題，然而，該發(fā)明人進(jìn)一步考慮到該方法無法克服鉆井液流速太快、巖肩占鉆井液比例小且不均勻、本底噪聲大等因素對測量結(jié)果的影響而無法實用。
[0034]為此，在本發(fā)明實施例中，提供了一種地面巖肩自然伽馬放射性測量系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:第一分流緩沖池(分流緩沖器I)、巖肩含量比例測定系統(tǒng)、第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)(陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)I)、第二分流緩沖池(分流緩沖器II)、鉆井液密度測定系統(tǒng)、第二陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)(陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)II)和錄井主機系統(tǒng)，其中:
[0035]第一分流緩沖池，與巖肩含量比例測定系統(tǒng)相連，用于向巖肩含量比例測定系統(tǒng)輸入巖肩鉆井液混合物；
[0036]巖肩含量比例測定系統(tǒng)，用于檢測巖肩鉆井液混合物中的巖肩含量比例；
[0037]第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)，與巖肩含量比例測定系統(tǒng)相連，用于檢測巖肩鉆井液混合物的自然伽瑪放射性強度；
[0038]第二分流緩沖池，與鉆井液密度測定系統(tǒng)相連，用于向鉆井液密度測定系統(tǒng)輸入鉆井液；
[0039]鉆井液密度測定系統(tǒng)，用于檢測鉆井液的密度；
[0040]第二陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)，與鉆井液密度測定系統(tǒng)相連，用于檢測鉆井液的自然伽瑪放射性強度；
[0041]錄井主機系統(tǒng)，與巖肩含量比例測定系統(tǒng)、第一陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)、鉆井液密度測定系統(tǒng)和第二陣列伽瑪放射性測量系統(tǒng)相連，用于根據(jù)所述鉆井液的密度、巖肩密度經(jīng)驗值和所述巖肩含量比例測定系統(tǒng)底部承受的壓力，計算得到巖肩含量比例，并根據(jù)所述巖肩鉆井液混合物中的巖肩含量比例和所述鉆井液的自然伽瑪放射性強度對所述巖肩鉆井液混合物的自然伽瑪放射性強度進(jìn)行修正，得到純巖肩的自然伽馬放射性強度。
[0042]上述的第一分流緩沖池可以通過重力和離心機作用，將巖肩鉆井液混合物中的巖肩和鉆井液進(jìn)行分離，即，