CN113267805A - 井底检波器耦合装置、井底检波器、套扶式下井套管 - Google Patents
井底检波器耦合装置、井底检波器、套扶式下井套管 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种井底检波器耦合装置、井底检波器、套扶式下井套管，井底检波器耦合装置包括井底检波器和套扶式下井套管；井底检波器包括检波器芯体、检波器芯体外壳、检波器信号线和圆柱销体，检波器芯体位于检波器芯体外壳内，检波器芯体外壳的尾部为圆锥体，检波器芯体外壳连接圆柱销体，检波器信号线连接检波器芯体并穿过圆柱销体；套扶式下井套管包括下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管，下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管依次连接，套扶检波器套管侧壁上有套管开缝；圆柱销体插入套扶检波器套管内，检波器信号线从套管开缝中引出，套扶检波器套管作用于圆柱销体上，使井底检波器竖直插入井底地层。该方案可使接收信号质量更稳定。
Description
技术领域
本发明涉及石油地震勘探近地表地层参数调查技术领域，特别涉及一种井底检波器耦合装置、井底检波器、套扶式下井套管。
背景技术
地震勘探近地表地层参数调查工作中，双井微测井方法以其施工稳定性和结果可靠性被普遍采用。随着双井微测井方法采集近地表资料的用途越来越广，对双井微测井采集资料的质量要求也越来越高。在双井微测井资料采集施工过程中，井底接收地震波的检波器与井底地层的耦合质量，是影响双井微测井资料品质的主要因素。针对双井微测井井底检波器的耦合装置，人们用地面检波器直接改制了的三种装置，其各自的结构如图1所示，其中，图1的(a)装置包括检波器芯体3、检波器芯体外壳5(塑料材质)、检波器信号线4、检波器尾椎6和塑料材质扣盖11，图1的(b)装置包括检波器芯体3、检波器芯体外壳5(塑料材质)、检波器信号线4和检波器尾椎6，图1的(c)装置包括检波器芯体3、检波器芯体外壳5(塑料材质)、检波器信号线4、检波器尾椎6、塑料材质扣盖11、固定检波器钢筋12和下井杆连接卡环13，这三种装置因其结构、形状、材质和下井操作方法等原因，导致以往改制的井底检波器接收信号质量不稳定，主要存在以下问题：
1)井底检波器在深井底高压泥浆中浸泡时间一长，就有浸水现象(图1中的(a)和(c)两种井底检波器)，导致检波器芯体在水中工作不正常，影响接收信号的质量。
2)井底检波器下井时，较难控制井底检波器的姿态。图1中的(a)和(b)两种检波器很难控制下井时状态，常被卡住，难以保证直立井底；图1中的(c)种检波器，虽然能够用插入钢筋的方式控制检波器方向，可由于检波器信号线的提拉力作用点在插销钢筋下方的检波器壳体上，会使检波器下面的长尾锥偏离中心线较远，易插入井壁上，不能快速高效地直接送到井底。
3)无法保证井底检波器与地层处于最佳耦合状态。井底检波器只有在与井底地层垂直的前提下才能正常工作，获得高品质的地震记录。图1中的(a)和(b)两种检波器在井底无法保证竖直状态，加大向下的压力，虽然能提高耦合效果，但不能调整检波器的姿态。图1中的(c)种检波器，加大向下压力时，受力钢筋较细会弯曲变形，会导致检波器尾锥在井底处于大角度倾斜状态。
发明内容
本发明实施例提供了一种井底检波器耦合装置、井底检波器、套扶式下井套管，解决了现有技术中井底检波器不能快速高效地直接送到井底且接收信号质量不稳定的技术问题。
本发明实施例提供了一种井底检波器耦合装置，包括：井底检波器和套扶式下井套管；
其中，所述井底检波器包括检波器芯体、检波器芯体外壳、检波器信号线和圆柱销体，所述检波器芯体位于检波器芯体外壳内，所述检波器芯体外壳的尾部制成圆锥体，所述检波器芯体外壳上部连接有圆柱销体，所述检波器信号线与所述检波器芯体连接并穿过上部的圆柱销体；
所述套扶式下井套管包括下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管，所述下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管依次连接，所述套扶检波器套管的侧壁上包括有套管开缝；
所述套扶检波器套管的内径大于圆柱销体的直径；
在井底检波器耦合装置工作时，所述圆柱销体插入所述套扶检波器套管内，所述检波器信号线从所述套管开缝中引出，向下的力通过所述套扶检波器套管作用于圆柱销体上，使得所述井底检波器通过所述圆锥体竖直插入井底地层。
本发明实施例还提供了一种井底检波器，包括：检波器芯体、检波器芯体外壳、检波器信号线和圆柱销体，所述检波器芯体位于检波器芯体外壳内，所述检波器芯体外壳的尾部制成圆锥体，所述检波器芯体外壳上部连接有圆柱销体，所述检波器信号线与所述检波器芯体连接并穿过上部的圆柱销体。
本发明实施例还提供了一种套扶式下井套管，包括：下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管，所述下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管依次连接，所述套扶检波器套管的侧壁上包括有套管开缝。
在本发明实施例中，通过井底检波器和套扶式下井套管配套使用，可以控制井底检波器在下井操作过程中的姿态，控制井底检波器在井底的姿态，能够保证井底检波器插入井底地层的力度，以达到最佳的耦合效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的三种改制双井微测井井底检波器结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种井底检波器耦合装置结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种井底检波器结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种套扶式下井套管结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种用以往常规检波器改装的井底检波器接收资料效果图；
图6是本发明实施例提供的一种用本发明提出的井底检波器耦合装置接收资料效果图；
图7是本发明实施例提供的一种用本发明提出的井底检波器耦合装置插入到100m深的井底接收到的双井微测井信号示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中，提供了一种井底检波器耦合装置，如图2所示，该井底检波器耦合装置包括：井底检波器(如图3所示)和套扶式下井套管(如图4所示)。
其中，如图2和图3所示，井底检波器包括检波器芯体3、检波器芯体外壳5、检波器信号线4和圆柱销体，检波器芯体3位于检波器芯体外壳5内，检波器芯体外壳5的尾部制成圆锥体(即尾椎6)，检波器芯体外壳5上部连接有圆柱销体，检波器信号线4与检波器芯体3连接并穿过上部的圆柱销体。
如图2和图3所示，圆柱销体可以包括套扶底座2和套扶桩1，套扶底座2位于检波器芯体外壳5上部，套扶桩1位于套扶底座2上部；
套扶底座2和套扶桩1上包括开孔，开孔用于检波器信号线4穿过。
检波器芯体外壳采用铝合金材质，坚固密封，能够承受井底高压泥浆环境。
其中，如图2和图4所示，套扶式下井套管包括下炸药爆炸杆7、套管帽8和套扶检波器套管9，下炸药爆炸杆7、套管帽8和套扶检波器套管9依次连接，套扶检波器套管9的侧壁上包括有套管开缝10，便于爆炸杆上提时信号线及时脱离。套扶检波器套管采用钢管材质。
下炸药爆炸杆7是炸药震源井中激发地震勘探生产中将激发炸药送往井底某深度的专用工具。是直径为28mm、长3m的铝合金密封管杆(称为爆炸杆)，每个短管杆可进行首尾相接，根据不同深度，连接相应个数的短杆。本发明装置就是应用地震生产过程中现有的专用工具(下炸药爆炸杆)，将井底检波器送入到井底，并保证井底检波器的姿态竖直，并与井底地层耦合好。
具体的，套扶检波器套管的内径大于圆柱销体的直径(即套扶检波器套管的内径大于套扶桩的直径)。
具体的，套扶底座为方形或圆形。套扶底座的横截面积大于套扶检波器套管的横截面积。
在井底检波器耦合装置工作(即双井微测井施工过程中)时，将圆柱销体(即套扶桩)插入套扶检波器套管内，检波器信号线从套管开缝中引出拉住井底检波器，使井底检波器与套扶检波器套管及上部连接的下炸药爆炸杆成一体，向下的力通过套扶检波器套管作用于圆柱销体(即套扶底座)上，灵活控制井底检波器通过圆锥体竖直插入井底地层。
在本发明实施例中，套扶检波器套管的内径比套扶桩的直径大2mm。
在本发明实施例中，套管开缝宽度为1cm，开口小了不便利，开口太大会导致套管受力大而变形。
本发明提出的井底检波器耦合装置，使井底检波器在下井操作及井底姿态调整过程变得更容易、更灵活、更准确。本发明提出的井底检波器耦合装置，其上部的套扶桩与套管间隙小，可以控制检波器尾锥与上面连接的爆炸杆成直线垂直向下；检波器芯体信号线是从井底检波器上方的套管开缝中直接向上提拉，保证井底检波器的套扶桩在套管内时，不会对检波器施加横向的拉力而改变检波器的姿态；在井底向地层中插入检波器时，井底检波器的套管呈圆周形直接作用于检波器的套扶底座上，可使井底检波器受力均匀向下，不会因检波器四周受力不均而改变检波器插入井底地层的方向，保证井底检波器姿态是垂直向下竖直插入。
下面比较以往采用的双井微测井井底检波器与本发明提出的井底检波器耦合装置的使用效果。
以往采用的双井微测井井底检波器，由于检波器形状、结构和下井操作方法等原因，致使双井微测井井底检波器在井底的姿态不正确，与井底地层的耦合质量不高，在井底检波器接收信号上的反映就是初至信号弱，虚反射界面信号更弱，最终无法达到双井微测井采集资料的质量要求，如图5是在松辽盆地，用以往常规检波器改装的井底检波器接收资料效果图，不仅初至能量较弱，近地表潜水面的虚反射波无法识别。图6是与图5相同点(即在松辽盆地内资料相同的点)的用本发明提出的井底检波器耦合装置重新采集的双井微测井井底检波器接收波列图。两次施工参数和方法相同，前后两次采集资料对比分析，前后两次采集资料的品质差异较大：用本发明提出的井底检波器耦合装置插入的井底检波器接收的信号初至波的能量明显增强，潜水面的虚反射波信号也比较清晰，完全能够满足近地表地层参数调查对井底地震记录品质的要求。
图7是在新疆沙丘上，用本发明提出的井底检波器耦合装置将井底检波器插入到100m深的井底接收到的双井微测井信号，由于井底检波器的防水质量好，能够控制好井底检波器在井底的插入姿态，并且能保证与井底地层的耦合质量，最终采集的资料非常好。不仅初至波的能量较强，在80m深度范围的沙丘地层内能够识别出6个近地表虚反射界面。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种井底检波器耦合装置，其特征在于，包括：井底检波器和套扶式下井套管；
其中，所述井底检波器包括检波器芯体、检波器芯体外壳、检波器信号线和圆柱销体，所述检波器芯体位于检波器芯体外壳内，所述检波器芯体外壳的尾部制成圆锥体，所述检波器芯体外壳上部连接有圆柱销体，所述检波器信号线与所述检波器芯体连接并穿过上部的圆柱销体；
所述套扶式下井套管包括下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管，所述下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管依次连接，所述套扶检波器套管的侧壁上包括有套管开缝；
所述套扶检波器套管的内径大于圆柱销体的直径；
在井底检波器耦合装置工作时，所述圆柱销体插入所述套扶检波器套管内，所述检波器信号线从所述套管开缝中引出，向下的力通过所述套扶检波器套管作用于圆柱销体上，使得所述井底检波器通过所述圆锥体竖直插入井底地层。
2.如权利要求1所述的井底检波器耦合装置，其特征在于，所述圆柱销体包括套扶底座和套扶桩，所述套扶底座位于检波器芯体外壳上部，所述套扶桩位于套扶底座上部；
所述套扶底座和套扶桩上包括开孔，所述开孔用于所述检波器信号线穿过；
所述套扶检波器套管的内径大于套扶桩的直径；
在井底检波器耦合装置工作时，所述套扶桩插入所述套扶检波器套管内，所述检波器信号线从所述套管开缝中引出，向下的力通过所述套扶检波器套管作用于套扶底座上，使得所述井底检波器通过所述圆锥体竖直插入井底地层。
3.如权利要求2所述的井底检波器耦合装置，其特征在于，所述套扶底座为方形或圆形。
4.如权利要求2所述的井底检波器耦合装置，其特征在于，所述套扶底座的横截面积大于所述套扶检波器套管的横截面积。
5.如权利要求2所述的井底检波器耦合装置，其特征在于，套扶检波器套管的内径比套扶桩的直径大2mm。
6.如权利要求1所述的井底检波器耦合装置，其特征在于，所述检波器芯体外壳采用铝合金材质。
7.如权利要求1所述的井底检波器耦合装置，其特征在于，所述套扶检波器套管采用钢管材质。
8.如权利要求1所述的井底检波器耦合装置，其特征在于，套管开缝宽度为1cm。
9.一种井底检波器，其特征在于，包括：检波器芯体、检波器芯体外壳、检波器信号线和圆柱销体，所述检波器芯体位于检波器芯体外壳内，所述检波器芯体外壳的尾部制成圆锥体，所述检波器芯体外壳上部连接有圆柱销体，所述检波器信号线与所述检波器芯体连接并穿过上部的圆柱销体。
10.如权利要求9所述的井底检波器，其特征在于，所述圆柱销体包括套扶底座和套扶桩，所述套扶底座位于检波器芯体外壳上部，所述套扶桩位于套扶底座上部；
所述套扶底座和套扶桩上包括开孔，所述开孔用于所述检波器信号线穿过。
11.如权利要求10所述的井底检波器，其特征在于，所述套扶底座为方形或圆形。
12.如权利要求9所述的井底检波器，其特征在于，所述检波器芯体外壳采用铝合金材质。
13.一种套扶式下井套管，其特征在于，包括：下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管，所述下炸药爆炸杆、套管帽和套扶检波器套管依次连接，所述套扶检波器套管的侧壁上包括有套管开缝。
14.如权利要求13所述的套扶式下井套管，其特征在于，所述套扶检波器套管采用钢管材质。
15.如权利要求13所述的套扶式下井套管，其特征在于，套管开缝宽度为1cm。
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