CN111502634B - 一种测井探头、测井装置及测井方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种测井探头，包括：中间壳体，为中空结构；顶部壳体，为中空结构，连接在所述中间壳体的上部；底部壳体，为中空结构，连接在所述中间壳体的下部；密封件，分别密封所述中间壳体的两端、所述顶部壳体的底端以及所述底部壳体的顶端；以及检测模块，设置在所述顶部壳体内、所述中间壳体内以及所述底部壳体内，所述检测模块能够分别在所述顶部壳体和所述中间壳体之间、在所述中间壳体和所述底部壳体之间进行无线供电和无线通讯。同时还提供一种测井装置及测井方法。本申请的测井探头、测井装置及测井方法，解决了测井装置防水性能差的问题。

Description

一种测井探头、测井装置及测井方法

技术领域

本申请涉及资源勘探和工程勘探技术领域，尤其涉及一种测井探头、测井装置及测井方法。

背景技术

测井技术广泛应用于资源勘探和工程勘探中，也称为测孔或地球物理测井，是利用岩层的电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性，测量地球物理参数的方法，属于应用地球物理方法之一。在实施测井过程中通常一次测量一种物理量，也有同时测量多个物理量的方式，这种同时测量多个物理量的测井也称为多属性测井，需要在井中投放多个探头，用于分别测量各个物理量。

随着资源勘探和工程勘探对勘探质量和勘探效率要求的提高，多探头方式逐渐得到应用，由于不同探头间需要频繁组合连接，采用有线连接方式时出现密封效果故障的概率变大，所以在现有技术中，存在着测井探头防水性能差的问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种测井探头、测井装置及测井方法，以解决测井探头防水性能差的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的一方面，提供一种测井探头，包括：

中间壳体，为中空结构；

顶部壳体，为中空结构，连接在所述中间壳体的上部；

底部壳体，为中空结构，连接在所述中间壳体的下部；

密封件，分别密封所述中间壳体的两端、所述顶部壳体的底端以及所述底部壳体的顶端；以及

检测模块，设置在所述顶部壳体内、所述中间壳体内以及所述底部壳体内，所述检测模块能够分别在所述顶部壳体和所述中间壳体之间、在所述中间壳体和所述底部壳体之间进行无线供电和无线通讯。

进一步地，所述检测模块包括：

充电发射线圈，分别设置在所述顶部壳体内和所述中间壳体底部内；

充电接收线圈，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内，所述充电发射线圈能向相邻的所述充电接收线圈通过无线方式传输电能；

底部通信天线，分别设置在所述顶部壳体内和所述中间壳体底部内；

顶部通信天线，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内，所述底部通信天线能与相邻的所述顶部通信天线无线通讯连接；

磁性开关，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内；

内部电源，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内；

测井传感器，分别设置在所述中间壳体内和所述底部壳体内，所述内部电源与所述测井传感器供电连接；以及

控制电路，分别设置在所述顶部壳体内、所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内，所述控制电路分别与同一壳体内的所述充电发射线圈、所述充电接收线圈和所述内部电源供电连接，所述控制电路分别与同一壳体内的所述磁性开关、所述顶部通信天线、所述底部通信天线、所述测井传感器通讯连接。

进一步地，所述充电接收线圈和所述充电发射线圈均为多扎线圈绕制而成的空心线圈。

进一步地，所述充电发射线圈和所述底部通信天线分别设置在对应的所述顶部壳体底端的所述密封件上、所述中间壳体底端的所述密封件上；所述充电接收线圈、所述顶部通信天线和所述磁性开关分别设置在对应的所述中间壳体顶端的所述密封件上、所述底部壳体顶端的所述密封件上。

进一步地，在所述中间壳体内和所述底部壳体内，同一壳体内的所述充电接收线圈、所述顶部通信天线和所述磁性开关位于所述控制电路靠近所述密封件的一侧，所述内部电源和所述测井传感器位于所述控制电路的另一侧。

进一步地，在所述顶部壳体内、所述中间壳体内和所述顶部壳体内，同一壳体内的所述供电连接和所述通讯连接均为有线连接。

进一步地，所述顶部壳体与所述中间壳体的上部螺纹连接，所述中间壳体的下部与所述底部壳体螺纹连接。

进一步地，所述中间壳体为一个或所述中间壳体为多个，相邻所述中间壳体相互连接，所述顶部壳体连接在最上层的所述中间壳体的上部，所述底部壳体连接在最下层的所述中间壳体的下部。

进一步地，所述密封件为非磁性密封件。

进一步地，所述密封件为高强度橡胶圈。

本申请实施例的另一方面，提供了一种测井装置，包括：

采集控制器；以及

上述任意一项所述的测井探头，所述采集控制器与所述测井探头的所述检测模块进行供电连接和通讯连接。

本申请实施例的另一方面，提供了一种测井方法，采用上述的测井装置，包括：

将所述检测模块分别安装在所述顶部壳体内、所述中间壳体内和所述底部壳体内；

拼接所述顶部壳体、所述中间壳体和所述底部壳体形成所述测井探头；

连接所述测井探头与所述采集控制器，以实现所述采集控制器与所述检测模块之间的供电与通讯；

将所述测井探头放入被测井孔内的预设测量位置；

所述采集控制器向所述检测模块发出信息采集指令；

所述检测模块将采集的信息反馈给所述采集控制器。

进一步地，所述测井方法还包括：

完成信息采集后，所述采集控制器发出关机指令，所述测井探头至下而上逐个关停所述底部壳体内、所述中间壳体内和所述顶部壳体内的所述检测模块。

本申请实施例提供的一种测井探头、测井装置及测井方法，测井探头包括中间壳体、顶部壳体、底部壳体、密封件以及检测模块。检测模块设置在顶部壳体、中间壳体以及底部壳体内，检测模块能够分别在顶部壳体和中间壳体之间、在中间壳体和底部壳体之间进行无线供电和无线通讯，从而实现测井探头间的无线连接。再利用密封件密封中间壳体的两端、顶部壳体的底端以及底部壳体的顶端，增加测井探头的密封性，从而解决了测井探头防水性能差的问题。

附图说明

图1为本申请实施例中测井装置的结构示意图；

图2为本申请实施例中中间壳体安装了检测模块的结构示意图；

图3为本申请实施例中顶部壳体安装了检测模块与采集控制器连接的结构示意图；

图4为本申请实施例中底部壳体安装了检测模块的结构示意图；

图5为图2中A-A的局部剖视图；

图6为图2中B-B的局部剖视图；

图7为图2中C-C的局部剖视图；

图8为图2中D-D的局部剖视图；以及

图9为本申请实施例中测井方法的流程图。

附图标记说明：

1、采集控制器；2、测井探头；20、检测模块；30、中间壳体；40、顶部壳体；50、底部壳体；60、密封件；210、充电发射线圈；220、充电接收线圈；230、底部通信天线；240、顶部通信天线；250、磁性开关；260、内部电源；270、测井传感器；280、控制电路。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请的描述中方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

现有技术中，在多属性测井时需要采用多个测井探头，这种情况下需要将多个测井探头进行连接，目前采用的方式主要有两种：独立探头方式和有线连接方式。独立探头方式数据的采集是独立存储在内部，采集过程中地面无法实时获取数据，而有线连接方式时有效解决了地面实时数据显示的问题，测井探头间的连接需要采用严密的防水措施。测井被广泛的应用于资源勘探和工程勘探中，资源勘探由于其勘探深度通畅较深采用测井方式以独立探头方式为主，而工程勘探中由于勘探勘探深度较浅多采用单探头多次采集的方式进行，少量采用有线连接多探头的方式。

随着工程勘探中对勘探质量和勘探效率要求的提高，多探头方式逐渐得到应用，由于不同探头间需要频繁组合连接，采用有线连接方式时密封效果差，最终导致测井装置使用寿命降低。现有技术中，有线连接的多属性测井探头是固定组合的，不能随意进行拆卸组合，这就导致了对在不同的多属性测井时，需要购置不同组合的多属性测井探头，造成资源浪费。

本申请实施例的一方面，提供了一种测井探头，参见图1～4所示，包括：中间壳体30、顶部壳体40、底部壳体50、密封件60以及检测模块20。中间壳体30、顶部壳体40以及底部壳体50为中空结构，顶部壳体40连接在中间壳体30的上部，底部壳体50连接在中间壳体30的下部。密封件60分别密封中间壳体30的两端、顶部壳体40的底端以及底部壳体50的顶端。检测模块20设置在顶部壳体40内、中间壳体30内以及所述底部壳体50内，检测模块20能够分别在顶部壳体40和中间壳体30之间、在相邻的两中部壳体30之间、在中间壳体30和底部壳体50之间进行无线供电和无线通讯。不同的检测模块20组合用于采集测井孔内的多个属性信息，比如电化学特性、导电特性、声学特性、放射性等地球物理特性。

本申请实施例提供的测井探头中，顶部壳体40连接在中间壳体30的上部，底部壳体50连接在中间壳体30的下部。检测模块20设置在顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50内，检测模块20分别在顶部壳体40和中间壳体30之间、在相邻的两中间壳体30之间、在中间壳体30和底部壳体50之间进行无线供电和无线通讯，从而实现测井探头2中各壳体间的无线连接。本申请实施例提供的测井探头2实现多种属性的同时检测，提高了勘探效率的同时，还保证了测井探头2的密封性。且本申请实施例提供的测井探头2能根据所需检测属性随意进行拆卸组合，这就有利于在多属性检测时，不需要购置不同组合的多属性测井探头2，造成资源浪费。再利用密封件60密封中间壳体30的两端、顶部壳体40的底端以及底部壳体50的顶端，增加测井探头2的密封性，从而解决了测井探头2防水性能差的问题。

在一实施例中，参见图2、图3、图4以及图6所示，检测模块20包括充电发射线圈210、充电接收线圈220、底部通信天线230、顶部通信天线240、磁性开关250、内部电源260、测井传感器270以及控制电路280。充电发射线圈210分别设置在顶部壳体40内和中间壳体30底部内；充电接收线圈220分别设置在中间壳体30顶部内和底部壳体50顶部内，充电发射线圈210能向相邻的充电接收线圈220通过无线方式传输电能；底部通信天线230分别设置在顶部壳体40内和中间壳体30底部内；顶部通信天线240分别设置在中间壳体30顶部内和底部壳体50顶部内，底部通信天线230能与相邻的顶部通信天线240无线通讯连接；磁性开关250分别设置在中间壳体30顶部内和底部壳体50顶部内；内部电源260分别设置在中间壳体30顶部内和底部壳体50顶部内；测井传感器270分别设置在中间壳体30内和底部壳体50内，内部电源260与测井传感器270供电连接；控制电路280分别设置在顶部壳体40内、中间壳体30顶部内和底部壳体50顶部内，控制电路280分别与同一壳体内的充电发射线圈210、充电接收线圈220和内部电源260供电连接，控制电路280分别与同一壳体内的磁性开关250、顶部通信天线240、底部通信天线230、测井传感器270通讯连接。

具体地，参见图2，中间壳体30内，在中间壳体30的上端部和下端部分别都安装有密封件60，充电接收线圈220有两块，分别固定在中间壳体30顶部密封件60两端，磁性开关250也固定在中间壳体30顶部密封件60上，顶部通信天线240也固定在密封件60上并与磁性开关250通讯连接，控制电路280位于充电接收线圈220、磁性开关250以及顶部通信天线240下方，并与充电接收线圈220供电连接，与磁性开关250以及顶部通信天线240通讯连接。在控制电路280下方供电连接有内部电源260，测井传感器270安装于中间壳体30内中间部分，位于内部电源260下方，并与内部电源260供电连接，与控制电路280通讯连接。在测井传感器270的下方，中间壳体30的下端端部安装有密封件60，下端密封件60上固定有两个充电发射线圈210，在两个充电发射线圈210中间，底部通信天线230固定在下端密封件60上，底部通信天线230与控制电路280通讯连接，充电发射线圈210与控制电路280供电连接。

具体地，参见图3，顶部壳体40内，在顶部壳体40的下端端部安装有密封件60，密封件60上固定有两个充电发射线圈210，在两个充电发射线圈210中间，底部通信天线230固定在密封件60上，在底部通信天线230以及充电发射线圈210上方安装有控制电路280，底部通信天线230与控制电路280通讯连接，充电发射线圈210与控制电路280供电连接。

具体地，参见图4，底部壳体50内，在底部壳体50顶部安装有密封件60，充电接收线圈220有两块，分别固定在密封件60两端，磁性开关250也固定在密封件60上，顶部通信天线240也固定在密封件60上并与磁性开关250通讯连接，控制电路280位于充电接收线圈220、磁性开关250以及顶部通信天线240下方，并与充电接收线圈220供电连接，与磁性开关250以及顶部通信天线240通讯连接。在控制电路280下方供电连接有内部电源260，测井传感器270安装于底部壳体50内，位于内部电源260下方，并与内部电源260供电连接，与控制电路280通讯连接。

本申请实施例中的检测模块20，设置在顶部壳体40内、中间壳体30内以及底部壳体50内，能够分别在顶部壳体40和中间壳体30之间、在中间壳体30和底部壳体50之间进行无线供电和无线通讯。检测模块20包括充电发射线圈210、充电接收线圈220、底部通信天线230、顶部通信天线240、磁性开关250、内部电源260、测井传感器270以及控制电路280。磁性开关250打开，内部电源260通电，充电发射线圈210向相邻壳体的顶部的充电接收线圈220传输电能，由于控制电路280分别与同一壳体内的充电发射线圈210、充电接收线圈220和内部电源260供电连接，所以同一壳体内的充电接收线圈220会给内部电源260、控制电路280以及充电发射线圈210供电，然后充电发射线圈210又向下一级相邻壳体的顶部的充电接收线圈220传输电能，如此循环，实现能源在不同探头间的无线传输。由于控制电路280分别与同一壳体内的磁性开关250、顶部通信天线240、底部通信天线230、测井传感器270通讯连接，控制电路280将收集的指令信息实时编码，由底部通信天线230通过无线通讯发送至相邻壳体的顶部通信天线240，实现顶部指令信息与下方相连壳体的无线通讯。在完成数据采集后，由测井传感器270将信息传送到控制电路280，控制电路280将收集的信息统一编码实时由顶部通信天线240发送，上方相邻壳体的底部通信天线230实时接收，实现下方壳体内测井传感器270采集信息的反馈。

在一实施例中，参见图2、图3以及图4所示，充电接收线圈220和充电发射线圈210均为多扎线圈绕制而成的空心线圈。本实施例中采用无线供电技术，是一种新的供电技术，原理是使用非辐射性的无线能量传输方式来驱动电器，电流的大小和线圈的粗细有关系，在测井探头2内采用该技术考虑探头的有限空间限制，且其布局需要考虑充电发射线圈210与充电接收线圈220的耦合关系。

在一实施例中，参见图2、图3以及图4所示，充电发射线圈210和底部通信天线230分别设置在对应的顶部壳体40底端的密封件60上、中间壳体30底端的密封件60上；充电接收线圈220、顶部通信天线240和磁性开关250分别设置在对应的中间壳体30顶端的密封件60上、底部壳体50顶端的密封件60上。充电发射线圈210固定在壳体底端的密封件60上，充电接收线圈220固定在壳体顶端的密封件60上，这样设置可以使得上部的壳体底端的充电发射线圈210和相邻壳体顶端的充电接收线圈220更好的实现无线供电。同理，底部通信天线230固定在壳体底端的密封件60上，顶部通信天线240固定在壳体顶端的密封件60上，这样设置可以使得上部的壳体底端的底部通信天线230和相邻壳体顶端的顶部通信天线240更好的实现无线通讯。

在一实施例中，参见图2、图3以及图4所示，在中间壳体30内和底部壳体50内，同一壳体内的充电接收线圈220、顶部通信天线240和磁性开关250位于控制电路280靠近密封件60的一侧，内部电源260和测井传感器270位于控制电路280的另一侧。这样连接，可以使得整个检测模块20各个组件的连接线路简单顺畅，而且节省空间，磁性开关250和顶部通信天线240固定连接。

在一实施例中，参见图2、图3以及图4所示，在顶部壳体40内、中间壳体30内和顶部壳体40内，同一壳体内的供电连接和通讯连接均为有线连接。控制电路280分别设置在顶部壳体40内、中间壳体30顶部内和底部壳体50顶部内，控制电路280分别与同一壳体内的充电发射线圈210、充电接收线圈220和内部电源260通过电源线供电连接，控制电路280分别与同一壳体内的磁性开关250、顶部通信天线240、底部通信天线230、测井传感器270通过通讯线通讯连接。同一壳体内的供电连接和通讯连接采用有线连接可以保证装置的稳定性，且不影响装置的密封性。

在一实施例中，参见图1～5以及图8所示，顶部壳体40与中间壳体30的上部螺纹连接，中间壳体30的下部与底部壳体50螺纹连接。顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50间采用螺纹连接，从而实现壳体间的无线连接，保证了测井探头2的密封性，且螺纹配合连接使其具备一定的防水性能。有线连接的多属性测井探头2是固定组合的，不能随意进行拆卸组合，这就导致了在多属性测井时，需要购置不同组合的多属性测井探头2，造成资源浪费。因此，本申请的测井探头2在确保数据采集过程中地面能实时获取采集数据的前提下，实现顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50自由拆卸组合的同时，测井探头2的顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50间的螺纹连接方式使其具有良好的防水性能，还可以节省资源。

具体地，如图1～4所示，在一实施例中，顶部壳体40下端为内螺纹，中间壳体30的上端为外螺纹，中间壳体30的下端为内螺纹，底部壳体50的上端为外螺纹，顶部壳体40的下端与中间壳体30的上端螺纹连接，中间壳体30的下端与底部壳体50的上端螺纹连接。在一实施例中，顶部壳体40下端为外螺纹，中间壳体30的上端为内螺纹，中间壳体30的下端为外螺纹，底部壳体50的上端为内螺纹，顶部壳体40的下端与中间壳体30的上端螺纹连接，中间壳体30的下端与底部壳体50的上端螺纹连接。

在一实施例中，中间壳体30可以为一个，中间壳体30也可以根据需要为多个，相邻中间壳体30相互连接，顶部壳体40连接在最上层的中间壳体30的上部，底部壳体50连接在最下层的中间壳体30的下部。本申请实施例的测井探头2根据具体情况可以选择中间壳体30的数量，当需要采集的属性信息很多，那就需要多个中间壳体30。顶部壳体40处于测井探头2的最顶部，顶部壳体40与最上层的中间壳体30的上部螺纹连接在一起，然后多个中间壳体30通过螺纹连接在一起，底部壳体50连接在最下层的中间壳体30的下部，组成测井探头2。

在一实施例中，参见图1、图5以及图7所示，密封件60为非磁性密封件60。密封件60没有磁性，因为测井探头2是采用无线供电技术以及无线通信技术，当密封件60没有磁性时，不会对测井探头2内部无线供电以及无线通信产生干扰，更有利于测井探头2的顺利运行。当密封件60有磁性时，会对测井探头2内部无线供电以及无线通信产生干扰，影响测井探头2的正常运行。

在一实施例中，参见图1、图5以及图7所示，密封件60为高强度橡胶圈。密封件60对测井探头2起到密封作用，当密封件60为高强度橡胶圈时，可以防止灰尘或者水进入测井探头2中，防止对测井探头2正常使用造成影响。

本申请实施例的另一方面，参见图1所示，提供一种测井装置，包括采集控制器1以及上述任意一项实施例的测井探头2，采集控制器1与测井探头2的检测模块20进行供电连接和通讯连接。

本申请实施例提供的测井装置，采集控制器1与测井探头2的顶部壳体40内的控制电路280供电连接以及通讯连接，采集控制器1持续给测井探头2内的控制电路280供电，然后将磁性开关250打开，内部电源260通电，充电发射线圈210向相邻壳体的顶部的充电接收线圈220传输电能，由于控制电路280分别与同一壳体内的充电发射线圈210、充电接收线圈220和内部电源260供电连接，所以同一壳体内的充电接收线圈220会给内部电源260、控制电路280以及充电发射线圈210供电，然后充电发射线圈210又向下一级相邻壳体的顶部的充电接收线圈220传输电能，如此循环，实现能源在不同探头间的无线传输。同样，由于控制电路280分别与同一壳体内的磁性开关250、顶部通信天线240、底部通信天线230、测井传感器270通讯连接，采集控制器1根据需要不断给测井探头2内的控制电路280发出指令，控制电路280将收集的指令信息实时编码，由底部通信天线230通过无线通讯发送至相邻壳体的顶部通信天线240，实现顶部指令信息与下方相连壳体的无线通讯。在完成数据采集后，由测井传感器270将信息传送到控制电路280，控制电路280将收集的信息统一编码实时由顶部通信天线240发送，上方相邻壳体的底部通信天线230实时接收，最后发送至采集控制器1，实现下方壳体内测井传感器270采集信息的反馈。

本申请实施例的另一方面，参见图9，提供一种测井方法，采用上述任意一项实施例的测井装置，包括以下步骤：

S1：将检测模块分别安装在顶部壳体内、中间壳体内和底部壳体内；

S2：拼接顶部壳体、中间壳体和底部壳体形成测井探头；

S3：连接测井探头与采集控制器，以实现采集控制器与检测模块之间的供电与通讯；

S4：将测井探头放入被测井孔内的预设测量位置；

S5：采集控制器向检测模块发出信息采集指令；

S6：检测模块将采集的信息反馈给采集控制器。

根据现有多属性测井方法中存在测井探头间连接防水事故频率逐渐增加的现象，针对该问题本申请提供了一种具有良好防水性的测井探头、测井装置及测井方法，具体涉及无线供电技术以及无线通信技术。无线供电技术是一种新的供电技术，原理是使用非辐射性的无线能量传输方式来驱动电器，在测井探头2内采用该技术需要考虑探头的有限空间限制，且其布局需要考虑充电发射线圈210与充电接收线圈220的耦合关系。无线通信技术虽然无线通信技术目前已经较为成熟，但集成到测井探头2中需要考虑与无线供电模块之间的干扰和通讯效率问题。参见图1～8所示，本申请通过集成无线供电和无线通信技术，以实现多个壳体的无线连接，且可以根据需要自行切换测井探头2，安装高效快捷，不但增加测井探头2的密封性和防水性，还提高了测量的效率。有线连接的多属性测井探头2是固定组合的，不能随意进行拆卸组合，这就导致了对在不同的多属性测井时，需要购置不同组合的多属性测井探头2，造成资源浪费。本申请的测井探头2是由多个壳体无线连接组装成的测井探头2，可以随意进行拆卸组合而且防水性好，还可以节省资源。

下面对本申请实施例测井方法的各个步骤进行具体地说明。

S1：将检测模块分别安装在顶部壳体内、中间壳体内和底部壳体内。

本申请实施例的测井探头，参见图1～4所示，测井探头包括：中间壳体30、顶部壳体40、底部壳体50、密封件60以及检测模块20。其中中间壳体30可以为一个，中间壳体30也可以根据需要为多个，相邻中间壳体30相互连接，顶部壳体40连接在最上层的中间壳体30的上部，底部壳体50连接在最下层的中间壳体30的下部。本申请实施例的测井探头根据具体情况可以选择中间壳体30的数量，当需要采集的属性信息很多，那就需要多个中间壳体30。顶部壳体40处于测井探头2的最顶部，顶部壳体40与最上层的中间壳体30的上部螺纹连接在一起，然后多个中间壳体30通过螺纹连接在一起，底部壳体50连接在最下层的中间壳体30的下部，组成测井探头2。中间壳体30、顶部壳体40以及底部壳体50为中空结构，顶部壳体40连接在中间壳体30的上部，底部壳体50连接在中间壳体30的下部。密封件60分别密封中间壳体30的两端、顶部壳体40的底端以及底部壳体50的顶端。检测模块20设置在顶部壳体40内、中间壳体30内以及所述底部壳体50内，检测模块20能够分别在顶部壳体40和中间壳体30之间、在中间壳体30和底部壳体50之间进行无线供电和无线通讯。

本申请实施例中的检测模块20包括充电发射线圈210、充电接收线圈220、底部通信天线230、顶部通信天线240、磁性开关250、内部电源260、测井传感器270以及控制电路280。充电发射线圈210和底部通信天线230分别设置在对应的顶部壳体40底端的密封件60上、中间壳体30底端的密封件60上；充电接收线圈220、顶部通信天线240和磁性开关250分别设置在对应的中间壳体30顶端的密封件60上、底部壳体50顶端的密封件60上。在中间壳体30内和底部壳体50内，同一壳体内的充电接收线圈220、顶部通信天线240和磁性开关250位于控制电路280靠近密封件60的一侧，内部电源260和测井传感器270位于控制电路280的另一侧。且充电接收线圈220和充电发射线圈210均为多扎线圈绕制而成的空心线圈，密封件60为非磁性密封件60，优选的，密封件60为高强度橡胶圈。

S2：拼接顶部壳体、中间壳体和底部壳体形成测井探头。

本申请实施例提供的测井探头中，顶部壳体40连接在中间壳体30的上部，底部壳体50连接在中间壳体30的下部。顶部壳体40与中间壳体30的上部螺纹连接，中间壳体30的下部与底部壳体50螺纹连接。顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50间采用螺纹连接，从而实现壳体间的无线连接，保证了测井探头2的密封性，且螺纹配合连接使其具备一定的防水性能。有线连接的多属性测井探头2是固定组合的，不能随意进行拆卸组合，这就导致了在多属性测井时，需要购置不同组合的多属性测井探头2，造成资源浪费。因此，本申请的测井探头2在确保数据采集过程中地面能实时获取采集数据的前提下，实现顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50自由拆卸组合的同时，测井探头2的顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50间的螺纹连接方式使其具有良好的防水性能，还可以节省资源。

具体地，如图1～4所示，在一实施例中，顶部壳体40下端为内螺纹，中间壳体30的上端为外螺纹，中间壳体30的下端为内螺纹，底部壳体50的上端为外螺纹，顶部壳体40的下端与中间壳体30的上端螺纹连接，中间壳体30的下端与底部壳体50的上端螺纹连接。在一实施例中，顶部壳体40下端为外螺纹，中间壳体30的上端为内螺纹，中间壳体30的下端为外螺纹，底部壳体50的上端为内螺纹，顶部壳体40的下端与中间壳体30的上端螺纹连接，中间壳体30的下端与底部壳体50的上端螺纹连接。

检测模块20设置在顶部壳体40、中间壳体30以及底部壳体50内，检测模块20分别在顶部壳体40和中间壳体30之间、在中间壳体30和底部壳体50之间进行无线供电和无线通讯，从而实现测井探头2间的无线连接。本申请实施例提供的测井探头实现多种属性的同时检测，提高了勘探效率的同时，还保证了测井探头2的密封性。且本申请实施例提供的测井探头2能根据所需检测属性随意进行拆卸组合，这就有利于在多属性检测时，不需要购置不同组合的多属性测井探头2，造成资源浪费。再利用密封件60密封中间壳体30的两端、顶部壳体40的底端以及底部壳体50的顶端，增加测井探头2的密封性，从而解决了测井探头2防水性能差的问题。

S3：连接测井探头与采集控制器，以实现采集控制器与检测模块之间的供电与通讯。

本申请实施例提供的测井装置，采集控制器1与测井探头2的检测模块20进行供电连接和通讯连接。采集控制器1与测井探头2的顶部壳体40内的控制电路280供电连接以及通讯连接，采集控制器1持续给测井探头2内的控制电路280供电，并能根据需要不断给测井探头2内的控制电路280发出指令。

S4：将测井探头放入被测井孔内的预设测量位置。

将组装好的测井探头2放入到被测井孔内的预设测量位置，准备进行测量。

S5：采集控制器向检测模块发出信息采集指令。

本申请实施例提供的测井方法，在将组装好的测井探头2放入到被测井孔内的预设测量位置后，采集控制器1与测井探头2的顶部壳体40内的控制电路280供电连接以及通讯连接，采集控制器1持续给测井探头2内的控制电路280供电，然后将磁性开关250打开，内部电源260通电，充电发射线圈210向相邻壳体的顶部的充电接收线圈220传输电能，由于控制电路280分别与同一壳体内的充电发射线圈210、充电接收线圈220和内部电源260供电连接，所以同一壳体内的充电接收线圈220会给内部电源260、控制电路280以及充电发射线圈210供电，然后充电发射线圈210又向下一级相邻壳体的顶部的充电接收线圈220传输电能，如此循环，实现能源在不同探头间的无线传输。同样，由于控制电路280分别与同一壳体内的磁性开关250、顶部通信天线240、底部通信天线230、测井传感器270通讯连接，采集控制器1根据需要不断给测井探头2内的控制电路280发出指令，控制电路280将收集的指令信息实时编码，由底部通信天线230通过无线通讯发送至相邻壳体的顶部通信天线240，实现顶部指令信息与下方相连壳体的无线通讯。

S6：检测模块将采集的信息反馈给采集控制器。

在完成数据采集后，由测井传感器270将收集到的信息传送到控制电路280，控制电路280将收集的信息统一编码实时由顶部通信天线240发送，上方相邻壳体的底部通信天线230实时接收，最后发送至采集控制器1，实现下方探头信息反馈。

在一实施例中，测井方法还包括完成信息采集后，采集控制器1发出关机指令，测井探头2至下而上逐个关停底部壳体50内、中间壳体30内和顶部壳体40内的所述检测模块20。

待所有数据采集完毕后，采集控制器1给测井探头2内的控制电路280发出关机指令，控制电路280将关机指令信息实时编码，由底部通信天线230通过无线通讯发送至相邻壳体的顶部通信天线240，该关机指令通过无线通讯依次传输至底部测井探头2，从底部测井探头2开始，至下而上，测井探头2中的控制模块依次关闭磁性开关250，完成测井。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测井探头，其特征在于，包括：

中间壳体，为中空结构；

顶部壳体，为中空结构，连接在所述中间壳体的上部；

底部壳体，为中空结构，连接在所述中间壳体的下部；

密封件，分别密封所述中间壳体的两端、所述顶部壳体的底端以及所述底部壳体的顶端；以及

检测模块，设置在所述顶部壳体内、所述中间壳体内以及所述底部壳体内，所述检测模块能够分别在所述顶部壳体和所述中间壳体之间、在所述中间壳体和所述底部壳体之间进行无线供电和无线通讯，所述检测模块包括：

充电发射线圈，分别设置在所述顶部壳体内和所述中间壳体底部内；

充电接收线圈，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内，所述充电发射线圈能向相邻的所述充电接收线圈通过无线方式传输电能；

底部通信天线，分别设置在所述顶部壳体内和所述中间壳体底部内；

顶部通信天线，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内，所述底部通信天线能与相邻的所述顶部通信天线无线通讯连接；

磁性开关，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内；

内部电源，分别设置在所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内；

测井传感器，分别设置在所述中间壳体内和所述底部壳体内，所述内部电源与所述测井传感器供电连接；以及

控制电路，分别设置在所述顶部壳体内、所述中间壳体顶部内和所述底部壳体顶部内，所述控制电路分别与同一壳体内的所述充电发射线圈、所述充电接收线圈和所述内部电源供电连接，所述控制电路分别与同一壳体内的所述磁性开关、所述顶部通信天线、所述底部通信天线、所述测井传感器通讯连接。

2.根据权利要求1所述的测井探头，其特征在于，所述充电接收线圈和所述充电发射线圈均为多扎线圈绕制而成的空心线圈。

3.根据权利要求1所述的测井探头，其特征在于，所述充电发射线圈和所述底部通信天线分别设置在对应的所述顶部壳体底端的所述密封件上、所述中间壳体底端的所述密封件上；

所述充电接收线圈、所述顶部通信天线和所述磁性开关分别设置在对应的所述中间壳体顶端的所述密封件上、所述底部壳体顶端的所述密封件上。

4.根据权利要求1所述的测井探头，其特征在于，在所述中间壳体内和所述底部壳体内，同一壳体内的所述充电发射线圈、所述顶部通信天线和所述磁性开关位于所述控制电路靠近所述密封件的一侧，所述内部电源和所述测井传感器位于所述控制电路的另一侧。

5.根据权利要求1所述的测井探头，其特征在于，在所述顶部壳体内、所述中间壳体内和所述顶部壳体内，同一壳体内的所述供电连接和所述通讯连接均为有线连接。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的测井探头，其特征在于，所述顶部壳体与所述中间壳体的上部螺纹连接，所述中间壳体的下部与所述底部壳体螺纹连接；和/或，

所述中间壳体为一个；或所述中间壳体为多个，相邻所述中间壳体相互连接，所述顶部壳体连接在最上层的所述中间壳体的上部，所述底部壳体连接在最下层的所述中间壳体的下部。

7.根据权利要求1～5任意一项所述的测井探头，其特征在于，所述密封件为非磁性密封件；和/或，所述密封件为高强度橡胶圈。

8.一种测井装置，其特征在于，包括：

采集控制器；以及

根据权利要求1～7任意一项所述的测井探头，所述采集控制器与所述测井探头的所述检测模块进行供电连接和通讯连接。

9.一种测井方法，采用权利要求8所述的测井装置，其特征在于，包括：

将所述检测模块分别安装在所述顶部壳体内、所述中间壳体内和所述底部壳体内；

拼接所述顶部壳体、所述中间壳体和所述顶部壳体形成所述测井探头；

连接所述测井探头与所述采集控制器，以实现所述采集控制器与所述检测模块之间的供电与通讯；

将所述测井探头放入被测井孔内的预设测量位置；

所述采集控制器向所述检测模块发出信息采集指令；

所述检测模块将采集的信息反馈给所述采集控制器。

10.根据权利要求9所述的测井方法，其特征在于，所述测井方法还包括：

完成信息采集后，所述采集控制器发出关机指令，所述测井探头至下而上逐个关停所述底部壳体内、所述中间壳体内和所述顶部壳体内的所述检测模块。