CN103670367B - 一种阵列感应测井仪器探测性能测试装置 - Google Patents

一种阵列感应测井仪器探测性能测试装置 Download PDF

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本发明公开了一种组合式阵列感应测井仪器刻度装置。其方法是通过三个装置,即阵列感应测井仪器刻度装置、阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置和阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置,构成了一个阵列感应测井仪器探测性能的测试系统,实现了对阵列感应测井仪器的仪器探测性能的测试,本发明能够准确的测试阵列感应测井仪器的探测性能,进而减小仪器测量误差,提高仪器在现场应用时的测井质量,有助于提高地层综合评价效果。

Description

一种阵列感应测井仪器探测性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种用于石油测井仪器阵列感应测井仪器的阵列感应测井仪器探测性能测试及刻度装置。
背景技术
阵列感应测井仪器在测井前,同双感应测井仪器类似,需要对每个子线圈系进行初始测量信号刻度,以建立地层电导率与感应测井仪读数的关系;刻度的方式一般采用在一定直径的导电环上串接不同电阻并垂直放在线圈系某一特定位置上模拟一定电导率的均匀地层,并使该导电环在接收线圈上产生信号等于均匀无限大地层中的信号。但由于阵列感应测井仪器与双感应测井仪器差别较大,在测得原始数据后,还需要通过真分辨率合成以及分辨率匹配等后续复杂的数据处理过程,才能最终获得具有不同径向探测深度和纵向分辨率的测井曲线,对于数据处理后的测井值能否反应地层中的真实电阻率,并达到仪器所预想的径向探测深度和纵向分辨率,目前国内外尚未有相应的试验装置对其进行验证和刻度。
发明内容
本发明主要包括三个装置,即阵列感应测井仪器刻度装置、阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置和阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置,三种装置相互关联,构成了一个阵列感应测井仪器探测性能的测试系统,实现了对阵列感应测井仪器的仪器探测性能的测试,三种装置的技术方案分别如下:
一种阵列感应测井仪器刻度装置,由两个不同半径的同轴柱状薄圆筒构成,半径长度取值区间分别为0.1-0.25m和4-10m,圆筒高度取值区间为10-15m,圆筒之间充满NaCl溶液,中心圆筒内部无溶液,上下底面除中心圆筒外均用非金属材料封盖。
优选的是:所述的两个同轴柱状薄圆筒的半径长度分别为0.2m和5m,圆筒高度为13.5m。
优选的是:装置按照其圆筒中心轴线平行于地面放置。
一种阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置,通过阵列感应测井仪器刻度装置基础上装入六个高度相同半径不同的同轴柱状薄圆筒来实现,所装入的六个薄圆筒与中心圆筒同轴且可以再次拆卸,六个圆筒半径长度的取值区间从小到大依次为0.3-0.4m、0.55-0.65m、0.8-0.95m、1.4-1.8m、2.0-2.5m、3.0-3.5m,圆筒高度的取值区间为10-15m,为非金属材料组成,不同半径的圆筒之间充满NaCl溶液,中心圆筒内部无溶液。
优选的是:所述的六个圆筒半径长度取值从小到大依次为0.354m、0.608m、0.862m、1.624m、2.386m、3.148m,圆筒高度为13.5m。
优选的是:通过将各个圆筒间充满不同矿化度的NaCl溶液,对阵列感应测井仪器的径向探测深度进行测试,溶液的矿化度可以任意设置,但应保持不同矿化度值之间的差值在1000mg/L以上。一种阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置,通过在所述的阵列感应测井仪器刻度装置基础上装入六个同样大小的同轴环形薄挡板来实现,所装入的六个挡板与中心圆筒同轴且可以再次拆卸,六个挡板距下底面距离取值区间由小到大依次为4.9-5.05m、5.1-5.2m、5.3-5.6m、5.8-6.1m、6.2-6.4m、6.45-6.6m,环形挡板内外半径长度取值区间分别为0.1-0.25m和4-10m,为非金属材料,挡板两侧充满NaCl溶液。
优选的是:所述的六个环形挡板距下底面距离依次为5m、5.15m、5.45m、6.05m、6.35m、6.5m,环形挡板的内外半径长度取值分别为0.2m和5m。
优选的是:通过将各个挡板间充满不同矿化度的NaCl溶液,对阵列感应测井仪器的纵向分辨率进行测试,溶液的矿化度可以任意设置,但应保持不同矿化度值之间的差值在1000mg/L以上。
本发明的有益效果为:本发明通过三个装置,即阵列感应测井仪器刻度装置、阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置和阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置,实现了对阵列感应测井仪器的仪器探测性能的测试,其中,阵列感应测井仪器刻度装置通过设置两个不同半径的圆筒并在圆筒间充满NaCl溶液,来模拟均匀地层,实现对阵列感应测井仪器所测量电阻率值的精确刻度;阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置通过设置八个不同半径的同轴柱状薄圆筒并结合不同矿化度的NaCl溶液,来匹配阵列感应测井仪器的6种探测深度,实现对阵列感应测井仪器经合成所得的最终曲线的径向探测深度的验证;阵列感应测井仪器纵向分辨率测试及刻度装置通过设置六个同轴圆状薄挡板并结合不同矿化度的NaCl溶液,来匹配阵列感应测井仪器的3种纵向分辨率,进而实现对阵列感应测井仪器经合成所得的最终曲线的纵向分辨率的验证;本发明能够准确的测试阵列感应测井仪器的探测性能,进而减小仪器测量误差,提高仪器在现场应用时的测井质量,有助于提高地层综合评价效果。
附图说明
图1为本发明阵列感应测井仪器刻度装置的结构示意图。
图2为本发明阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置的结构示意图。
图3为本发明阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式:
附图1为阵列感应测井仪器刻度装置,其由两个不同半径的同轴柱状薄圆筒构成,径长度取值区间分别为0.1-0.25m和4-10m,圆筒高度取值区间为10-15m,其理想半径长度分别为0.2m和5m,理想圆筒高度为13.5m,上下底面除中心圆筒外均封盖,圆筒之间充满NaCl溶液,中心圆筒内无溶液;在进行阵列感应测井仪器刻度时,挡板之间充满NaCl溶液,溶液的矿化度可以任意设置,以模拟均匀地层;整个装置采用非金属材料,以减小薄圆筒材料由于自身的电磁感应对刻度所产生的影响;装置按照其圆筒中心轴线平行于地面放置,以减小地面对仪器刻度的影响。
阵列感应测井仪器刻度装置由两个不同半径的同轴柱状薄圆筒1、2构成,上下底面3、4除中心圆筒1外均封盖,圆筒间充满NaCl溶液5,中心圆筒内无溶液,整个装置采用非金属材料加工而成;在进行阵列感应测井仪器刻度时,圆筒之间充满NaCl溶液,将仪器放置于中心圆筒1中心位置处并进行实际测量,将测量的数据进行相应的数据处理,最终获得仪器的电阻率值并与实际的NaCl溶液电阻率值进行对比,并将仪器的测量值调整为实际的NaCl溶液电阻率值,进而实现对仪器进行精确的刻度。
附图2为阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置,该装置通过在阵列感应测井仪器刻度装置基础上装入六个高度相同半径不同的同轴柱状薄圆筒来实现,所装入的六个薄圆筒与中心圆筒同轴且可以再次拆卸,所装入的六个圆筒的半径取值区间从小到大依次为0.3-0.4m、0.55-0.65m、0.8-0.95m、1.4-1.8m、2.0-2.5m、3.0-3.5m,圆筒高度的取值区间为10-15m,其中理想的半径长度取值从小到大依次为0.354m、0.608m、0.862m、1.624m、2.386m、3.148m,理想圆筒高度为13.5m,各个圆筒之间充满不同矿化度的NaCl溶液,溶液的矿化度可以任意设置,但应保持不同矿化度值之间的差值在1000mg/L以上,以模拟具有不同电阻率的柱状分层地层,进而实现对阵列感应测井仪器的六个径向探测深度(10英寸,20英寸,30英寸,60英寸,90英寸,120英寸)的测试;装置采用非金属材料,以减小薄圆筒材料由于自身的电磁感应对刻度所产生的影响。
阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置通过在阵列感应测井仪器刻度装置1、8、9、10、11基础上装入六个高度相同半径不同的柱状薄圆筒2、3、4、5、6、7来实现,所装入的六个薄圆筒与中心圆筒1同轴且可以再次拆卸,各个圆筒之间充满NaCl溶液11,中心圆筒1内部无溶液,上下底面除中心圆筒外均由非金属材料封盖9、10,整个装置采用非金属材料加工而成;在进行阵列感应测井仪器径向探测深度测试时,将仪器放置于中心圆筒1中心位置处,进行实际测量以及相应的数据处理,将由仪器最终所得的电阻率值与模型中实际的NaCl溶液电阻率值进行对比,测试仪器能否真正实现其理论的径向探测深度,其中,在测试第一个径向探测深度10英寸时,将圆筒2与中心圆筒1之间充满同一种矿化度的NaCl溶液,将圆筒2外侧的圆筒间充满另一种矿化度的NaCl溶液;在测试第二个径向探测深度20英寸时,将圆筒3与中心圆筒1之间充满同一种矿化度的NaCl溶液,将圆筒3外侧的圆筒间充满另一种矿化度的NaCl溶液;在测试第三个径向探测深度30英寸时,将圆筒4与中心圆筒1之间充满同一种矿化度的NaCl溶液,将圆筒4外侧的圆筒间充满另一种矿化度的NaCl溶液;在测试第四个径向探测深度60英寸时,将圆筒5与中心圆筒1之间充满同一种矿化度的NaCl溶液,将圆筒5外侧的圆筒间充满另一种矿化度的NaCl溶液;在测试第五个径向探测深度90英寸时,将圆筒6与中心圆筒1之间充满同一种矿化度的NaCl溶液,将圆筒6外侧的圆筒间充满另一种矿化度的NaCl溶液;在测试第六个径向探测深度120英寸时,将圆筒7与中心圆筒1之间充满同一种矿化度的NaCl溶液,将圆筒7外侧的圆筒间充满另一种矿化度的NaCl溶液。
附图3为阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置,该装置通过在阵列感应测井仪器刻度装置基础上装入六个同样大小的同轴环形薄挡板来实现,所装入的六个环形挡板与中心圆筒同轴且可以再次拆卸,六个挡板距下底面距离取值区间由小到大依次为4.9-5.05m、5.1-5.2m、5.3-5.6m、5.8-6.1m、6.2-6.4m、6.45-6.6m,其理想距离依次为5m、5.15m、5.45m、6.05m、6.35m、6.5m,环形挡板内外半径长度取值区间分别为0.1-0.25m和4-10m,理想的内外半径长度取值分别为0.2m和5m,各个挡板之间充满NaCl溶液;在进行阵列感应测井仪器纵向分辨率测试时,挡板之间充满不同矿化度的NaCl溶液,溶液的矿化度可以任意设置,但应保持不同矿化度值之间的差值在1000mg/L以上,以模拟具有不同电阻率的水平层状地层,通过调整挡板间的溶液矿化度,六块挡板可形成具有四种厚度的模拟层,厚度分别为0.15m、0.3m、0.6m、1.2m,进而对仪器的三个纵向分辨率(1英尺,2英尺、4英尺)进行测试;装置采用非金属材料,以减小材料自身的电磁感应对刻度所产生的影响。
阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置通过在阵列感应测井仪器刻度装置1、2、9、10、11基础上装入六个同样大小环形薄挡板3、4、5、6、7、8来实现,环形挡板与中心圆筒1同轴且可以再次拆卸,挡板间充满NaCl溶液11,挡板为非金属材料加工而成;在进行阵列感应测井仪器纵向分辨率测试时,挡板之间充满不同矿化度的NaCl溶液,将仪器放置于中心圆筒1底部并匀速向上提升同时进行测量,一直到中心圆筒的顶部,模拟实际的测井过程,然后将测量的数据进行相应的数据处理,最终获得仪器的电阻率值并与实际的NaCl溶液电阻率值进行对比,测试仪器能否真正实现其理论的纵向分辨率,其中,第一个纵向分辨率1英尺和第二个纵向分辨率2英尺可以同时进行测试,将各个挡板间的溶液都设置为不同的矿化度即可以实现,通过此过程还可以进一步分析仪器能否对低于其最小分辨率的层厚进行有效的识别,即对挡板3、4和挡板7、8分别所形成的两个薄层的识别能力;在测试第三个纵向分辨率4英尺时,将挡板4和挡板7之间设置为相同的矿化度,其他挡板间设置为不同的矿化度。

Claims (6)

1.一种组合式阵列感应测井仪器探测性能测试装置,该测试装置是由阵列感应测井仪器刻度装置、阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置和阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置三个构成,三个装置相互关联,其中,所述阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置和阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置分别是基于所述阵列感应测井仪器刻度装置组合而成的,其特征在于测试操作的程序如下:
①所述阵列感应测井仪器刻度装置是由两个不同半径的同轴柱状薄圆筒构成,两个柱状薄圆筒同轴内外相套,半径小的柱状薄圆筒为中心圆筒,半径长度取值区间分别为0.1-0.25m和4-10m,圆筒高度取值区间为10-15m,圆筒之间充满NaCl溶液,中心圆筒内部无溶液,所述阵列感应测井仪器刻度装置的上下底面中除了中心圆筒部分之外均用非金属材料封盖,所述阵列感应测井仪器刻度装置按照自身圆筒中心轴线平行于地面放置;
②所述阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置的构成,则在上述的阵列感应测井仪器刻度装置基础上装入六个高度相同半径不同的同轴柱状薄圆筒来实现,所装入的六个薄圆筒与中心圆筒同轴套装在所述两个不同半径的同轴柱状薄圆筒之间,且所装入的六个薄圆筒能够从所述两个不同半径的同轴柱状薄圆筒之间拆卸,六个圆筒半径长度的取值区间从小到大依次为0.3-0.4m、0.55-0.65m、0.8-0.95m、1.4-1.8m、2.0-2.5m、3.0-3.5m,圆筒高度的取值区间为10-15m,为非金属材料组成,不同半径的圆筒之间充满NaCl溶液,中心圆筒内部无溶液;
③所述阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置的构成,则在上述的阵列感应测井仪器刻度装置基础上装入六个同样大小的同轴环形薄挡板来实现,所装入的六个环形薄挡板与中心圆筒同轴套装在所述两个不同半径的同轴柱状薄圆筒之间,且所装入的六个环形薄挡板能够从所述两个不同半径的同轴柱状薄圆筒之间拆卸,六个挡板距下底面距离取值区间由小到大依次为4.9-5.05m、5.1-5.2m、5.3-5.6m、5.8-6.1m、6.2-6.4m、6.45-6.6m,环形挡板内外半径长度取值区间分别为0.1-0.25m和4-10m,为非金属材料,挡板两侧充满NaCl溶液。
2.根据权利要求1所述的组合式阵列感应测井仪器探测性能测试装置,其特征在于作为基础装置的阵列感应测井仪器刻度装置的两个同轴柱状薄圆筒的半径长度最佳取值分别为0.2m和5m,圆筒高度为13.5m。
3.根据权利要求1所述的组合式阵列感应测井仪器探测性能测试装置,其特征在于作为阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置的六个圆筒半径长度的最佳取值从小到大依次为0.354m、0.608m、0.862m、1.624m、2.386m、3.148m,圆筒高度为13.5m。
4.根据权利要求1所述的组合式阵列感应测井仪器探测性能测试装置,其特征在于作为阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置,其六个环形挡板距下底面距离的最佳取值依次为5m、5.15m、5.45m、6.05m、6.35m、6.5m,环形挡板的内外半径长度取值分别为0.2m和5m。
5.根据权利要求1所述的组合式阵列感应测井仪器探测性能测试装置,其特征在于作为所述的阵列感应测井仪器径向探测深度测试装置,其各个圆筒间充满不同矿化度的NaCl溶液,对阵列感应测井仪器的径向探测深度进行测试,不同矿化度值之间的差值在1000mg/L以上。
6.根据权利要求1所述的组合式阵列感应测井仪器探测性能测试装置,其特征在于作为阵列感应测井仪器纵向分辨率测试装置,其各个挡板间充满不同矿化度的NaCl溶液,对阵列感应测井仪器的纵向分辨率进行测试,不同矿化度值之间的差值在1000mg/L以上。
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