CN104405378B - 一种电磁波电阻率随钻测井仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁波电阻率随钻测井仪，属于钻井技术领域，包括外铤、内铤、锁紧环、泥浆导流套、定位防转销等；本发明仪器采用四发双收的对称结构，两对发射线圈分别位于接收线圈的两端。发射线圈发出的电磁波，通过地层到达中间的接收线圈，由于地层的导电性不同，因此电磁波到达接收线圈处出现相位差和幅差。不同的地层出现不同的相位差和幅差，因而可以判别地层的特性。此外，对称天线结构设计可以实现最佳井眼补偿。本发明解决了随钻电磁波仪器轴向通道设计的难题，简化了制作工艺、便于仪器后期的维护保养。

Description

一种电磁波电阻率随钻测井仪
技术领域
本发明属于钻井技术领域，具体涉及一种电磁波电阻率随钻测井仪。
背景技术
在石油随钻测井仪器中，电磁波电阻率测井仪可获得更多的地层信息、识别具有工业开采价值的复杂油、气层，提高仪器探测的深度和识别薄层的能力，在识别各向异性地层、地层成像等方面也具有独特的优势。
目前该类仪器多采用双发双收、四发双收或者更多的线圈结构。随着电磁波仪器线圈的增多，为实现各发射、接收天线之间的电通讯，仪器轴向通道的机械结构方式，就成为仪器设计的关键点。目前已有的方法普遍为将钻铤截为两节，分别钻盲孔后再焊接。此结构存在对工艺要求较高，制作工艺复杂等问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种电磁波电阻率随钻测井仪。
为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案予以实现：
一种电磁波电阻率随钻测井仪，包括外铤和设置在外铤中的内铤，外铤与内铤之间通过外铤上的定位孔以及定位防转销径向固定；其中，内铤的两端分别设置有锁紧环和泥浆导流套，锁紧环套装在内铤上，并通过螺纹与外铤连接，泥浆导流套套装在外铤上，并通过螺钉与外铤径向固定；
外铤的外壁上对称开设有六个天线凹槽，外铤外壁的两端由外至内在每两个相邻天线凹槽之间均依次开设有印制板槽以及内铤与外铤联通槽；
内铤的中心开设有内铤水眼，其外壁上开设有多个轴向布线槽和环向布线槽；
外铤外壁上的中间两个天线凹槽上缠绕有接收线圈，其余四个天线凹槽上缠绕有发射线圈，两个印制板分别设置在对应的印制板槽内，相邻两个发射线圈以及与其最接近的接收线圈均通过电导线与对应的印制板相连；其中，电导线布置在内铤外壁上的多个轴向布线槽和环向布线槽内，印制板槽以及内铤与外铤联通槽均通过密封盖板密封。
本发明进一步的改进在于：锁紧环通过ACME螺纹与外铤连接。
本发明进一步的改进在于：锁紧环的中心开设有一字型或十字型的卡槽。
本发明进一步的改进在于：内铤的外壁上设置有环形加强筋。
本发明进一步的改进在于：内铤外壁的两端均开设有密封圈槽，内铤与外铤之间通过设置在该密封圈槽上的密封圈密封。
本发明进一步的改进在于：锁紧环的外壁上开设有外密封凹槽和内密封凹槽，锁紧环与内铤之间通过设置在内密封凹槽内的密封圈密封，锁紧环外铤之间通过设置在外密封凹槽内的密封圈密封。
本发明进一步的改进在于：密封盖板与外铤的外壁之间还设置有盖板密封圈。
本发明进一步的改进在于：电导线的端头均设置有接插件。
本发明进一步的改进在于：定位防转销的周向设置有密封圈。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点：
本发明仪器采用四发双收的对称结构，两对发射线圈分别位于接收线圈的两端。发射线圈发出的电磁波，通过地层到达中间的接收线圈，由于地层的导电性不同，因此电磁波到达接收线圈处出现相位差和幅差。不同的地层出现不同的相位差和幅差，因而可以判别地层的特性。此外，对称天线结构设计可以实现最佳井眼补偿。
因此，本发明采用内铤、外铤与盖板相结合的结构，其设计合理，易于扩展，维护保养方便，简化了工艺流程。本发明解决了随钻电磁波仪器轴向通道设计的难题，简化了制作工艺、便于仪器后期的维护保养。
附图说明
图1为本发明电磁波电阻率随钻测井仪的装配示意图；
图2为本发明电磁波电阻率随钻测井仪的分解示意图；
图3为本发明锁紧环的结构示意图；
图4为锁紧环拆卸的示意图；
图中：1—外铤；2-锁紧环；3—泥浆导流套；4—定位防转销；5—密封盖板；6—ACME螺纹；7—环形加强筋；8—内铤；9—轴向布线槽；10—环向布线槽；11—密封圈槽；12—天线凹槽；13—印制板槽；14—内铤与外铤联通槽；15—盖板密封圈；16—卡槽；17—外密封凹槽；18—内密封凹槽；19—拆卸套筒；20—拆卸手柄；21—手柄孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1至图4，本发明一种电磁波电阻率随钻测井仪，包括外铤1和设置在外铤1中的内铤8，外铤1与内铤8之间通过外铤1上的定位孔以及定位防转销4径向固定，外铤1与内铤8装配形成密封的环腔；其中，内铤8的两端分别设置有锁紧环2和泥浆导流套3，锁紧环2套装在内铤8上，并通过ACME螺纹6与外铤1连接来固定内铤8，泥浆导流套3套装在外铤1上，并通过螺钉与外铤1径向固定，泥浆导流套3是用来连通上、下的测井仪器钻铤短节的；
外铤1的外壁上对称开设有六个天线凹槽12，外铤1外壁的两端由外至内在每两个相邻天线凹槽12之间均依次开设有印制板槽13以及内铤与外铤联通槽14；
内铤8的中心开设有内铤水眼，其外壁上开设有多个轴向布线槽9和环向布线槽10，用来布线；
外铤1外壁上的中间两个天线凹槽12上缠绕有接收线圈，其余四个天线凹槽12上缠绕有发射线圈，两个印制板分别设置在对应的印制板槽13内，相邻两个发射线圈以及与其最接近的接收线圈均通过电导线与对应的印制板相连；其中，电导线布置在内铤8外壁上的多个轴向布线槽9和环向布线槽10内，印制板槽13以及内铤与外铤联通槽14均通过密封盖板5密封。
进一步地，锁紧环2的中心开设有一字型或十字型的卡槽16。锁紧环2的外壁上开设有外密封凹槽17和内密封凹槽18，锁紧环2与内铤8之间通过设置在内密封凹槽18内的密封圈密封，锁紧环2外铤1之间通过设置在外密封凹槽17内的密封圈密封。
进一步地，内铤8的外壁上设置有环形加强筋7，用于增强内铤8的刚度，并减少与外铤1的装配摩擦阻力。内铤8外壁的两端均开设有密封圈槽11，内铤8与外铤1之间通过设置在该密封圈槽11上的密封圈密封。
进一步地，密封盖板5与外铤1的外壁之间还设置有盖板密封圈15。定位防转销4的周向设置有密封圈。
为了对本发明进一步了解，现对其装配、拆卸维护过程以及工作原理做一说明。
组装时，先将外铤1放置在工作台架上，在天线凹槽12处制作发射线圈和接收线圈，同时在内铤8上的轴向布线槽9和环向布线槽10中布线，等外铤1的发射线圈和接收线圈制作完成后，再将内铤8与外铤1用导线连接起来，测试发射线圈和接收线圈。发射线圈和接收线圈测试合格后，将内铤8装配塞入外铤1内，再分别将两端的锁紧环2在外密封凹槽17和内密封凹槽18中装上O型密封圈，用拆卸套筒19插入锁紧环2的卡槽16当中，再将拆卸手柄20插入手柄孔21当中，转动拆卸手柄20，锁紧环2将通过ACME螺纹6锁紧内铤8，再将印制板固定在印制板凹槽13当中，外铤1上的印制板通过内铤与外铤联通槽14与内铤8上的电导线联通，所有的印制板与电导线通过接插件联通后，将盖板密封圈15装在密封盖板5内，再将两端的泥浆导流套2分别固定在外铤1上。
拆卸维护时，将仪器固定在台架上，先将仪器两端的泥浆导流套3拆卸下来，清理干净锁紧环2上的泥浆，再将拆卸套筒19插入锁紧环卡槽16，再将拆卸手柄20插入手柄孔21，转动拆卸手柄20将锁紧环2拆下，两边锁紧环拆卸方式相同。再将内铤8用工具推至其上的密封圈露出外铤1之外后，清理更换内铤8上的密封圈；再将内铤8反向推至密封圈露出外铤1之外，清理更换密封圈。需要维护印制板时，将密封盖板5上的紧固螺钉拆卸掉，在印制板槽13将印制板拆下，更换或修理印制板。
工作原理：本发明仪器采用四发双收的对称结构，两对发射线圈分别位于接收线圈的两端。发射线圈发出的电磁波，通过地层到达中间的接收线圈，由于地层的导电性不同，因此电磁波到达接收线圈处出现相位差和幅差。不同的地层出现不同的相位差和幅差，因而可以判别地层的特性。此外，对称天线结构设计可以实现最佳井眼补偿。

Claims (9)

1.一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：包括外铤(1)和设置在外铤(1)中的内铤(8)，外铤(1)与内铤(8)之间通过外铤(1)上的定位孔以及定位防转销(4)径向固定；其中，内铤(8)的两端分别设置有锁紧环(2)和泥浆导流套(3)，锁紧环(2)套装在内铤(8)上，并通过螺纹与外铤(1)连接，泥浆导流套(3)套装在外铤(1)上，并通过螺钉与外铤(1)径向固定；
外铤(1)的外壁上对称开设有六个天线凹槽(12)，外铤(1)外壁的两端由外至内在每两个相邻天线凹槽(12)之间均依次开设有印制板槽(13)以及内铤与外铤联通槽(14)；
内铤(8)的中心开设有内铤水眼，其外壁上开设有多个轴向布线槽(9)和环向布线槽(10)；
外铤(1)外壁上的中间两个天线凹槽(12)上缠绕有接收线圈，其余四个天线凹槽(12)上缠绕有发射线圈，两个印制板分别设置在对应的印制板槽(13)内，相邻两个发射线圈以及与其最接近的接收线圈均通过电导线与对应的印制板相连；其中，电导线布置在内铤(8)外壁上的多个轴向布线槽(9)和环向布线槽(10)内，印制板槽(13)以及内铤与外铤联通槽(14)均通过密封盖板(5)密封。
2.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：锁紧环(2)通过ACME螺纹(6)与外铤(1)连接。
3.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：锁紧环(2)的中心开设有一字型或十字型的卡槽(16)。
4.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：内铤(8)的外壁上设置有环形加强筋(7)。
5.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：内铤(8)外壁的两端均开设有密封圈槽(11)，内铤(8)与外铤(1)之间通过设置在该密封圈槽(11)上的密封圈密封。
6.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：锁紧环(2)的外壁上开设有外密封凹槽(17)和内密封凹槽(18)，锁紧环(2)与内铤(8)之间通过设置在内密封凹槽(18)内的密封圈密封，锁紧环(2)外铤(1)之间通过设置在外密封凹槽(17)内的密封圈密封。
7.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：密封盖板(5)与外铤(1)的外壁之间还设置有盖板密封圈(15)。
8.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：电导线的端头均设置有接插件。
9.根据权利要求1所述的一种电磁波电阻率随钻测井仪，其特征在于：定位防转销(4)的周向设置有密封圈。
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