CN114198097B - 一种随钻式双侧向测井仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油钻井工具技术领域，具体涉及一种随钻式双侧向测井仪，包括参考电极系、主电极系及双侧向电路，所述测井仪还包括绝缘接头，所述绝缘接头的一端与参考电极系连接，绝缘接头的另一端设有连接钻具串的结构。本发明具有安装方便、测量范围宽、维护方便、成本较低等特点。还具有结构简单，容易实施，对电极的绝缘要求低，使用效果好，便于维修等优点。

Description

一种随钻式双侧向测井仪

技术领域

本发明涉及石油钻井工具技术领域，尤其涉及一种随钻式双侧向测井仪。

背景技术

双侧向测井仪是最早应用于测井的仪器，它从三侧向、七侧向发展而来，由于双侧向比三侧向、七侧向有着相对较好的优势，因此商业化应用都是双侧向，或者阵列侧向测井仪器。电缆测井用的双侧向对电极的绝缘要求很高，但是测井仪的电极制作是比较成熟。各种电极的性能都比较稳定。 但是随钻测井受井下泥浆冲刷，钻井的振动，高温高压以及制作工艺的难度的影响，对于随钻式双侧向就非常麻烦，所以市面基本没有同类的随钻化双侧向测井仪在推广。究其原因，主要还是电极系的排列，制作工艺，以及水眼泥浆导电等因素影响。同时，电磁波电阻率是作为随钻电阻率的主流产品广泛应用于油井钻探，它制作相对方便，探测深度大，耐磨性能好，可以在油基泥浆环境使用等优点。但是它的测量范围极限是2000欧姆米，准确的测量范围是0.2-1000欧姆米间，在更高的电阻率油井就不能测量出准确的数值。严重制约它的应用范围。因此有必要研制一种随钻式双侧向测井仪，来弥补电磁波电阻率的不足。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种随钻式双侧向测井仪，以弥补电磁波电阻率测井仪的不足，同时简化测井仪的结构，且能够提高电极系的稳固性。

基于上述目的，本发明提供了一种随钻式双侧向测井仪，包括参考电极系、主电极系及双侧向电路，所述测井仪还包括绝缘接头，所述绝缘接头与参考电极系连接，绝缘接头的另一端设有连接钻具串的结构，所述参考电极系包括第一钻铤本体、设于第一钻铤本体内的第一泥浆通道、绝缘套设于第一钻铤本体外壁的回路电极环和设于回路电极环两侧的第一绝缘限位组件，所述主电极系包括第二钻铤本体、设于第二钻铤本体内的第二泥浆通道、绝缘套设于第二钻铤本体外侧的主流电极环、对称设于主流电极环两侧的屏流电极环组和设于屏流电极环组两侧的第二绝缘限位组件，第一泥浆通道与第二泥浆通道相连通，回路电极环、主流电极环和屏流电极环组均与双侧向电路电连接。

在深屏流时，回路电极环形成主流电极环和屏流电极环组的回路，在浅屏流时，回路电极环仅形成主流电极环的回路，屏流电极环组在浅侧向形成内循环回路。

优选的，第一泥浆通道与第二泥浆通道同轴设置。

作为一种可选的实施形式，所述第一钻铤本体的外壁中段开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有用于套接安装回路电极环的第一限位安装部，所述第一绝缘限位组件包括设于第一安装槽两端的第一挡圈及第二挡圈、设于第一挡圈与第二挡圈之间且层叠设于第一安装槽内的第一绝缘层、第二绝缘层和第一保护层，所述第二绝缘层和第一保护层均具有安装回路电极环的间隔空间。

所述第一钻铤本体内设有MWD仪器串，以使无磁钻铤与参考电极系集成为一个钻铤结构。所述MWD仪器串设于第一泥浆通道内。此种结构设置，便于节约空间，控制仪器长度，参考电极系可以当作WMD的无磁钻铤使用，既是参考电极系，又是MWD的无磁钻铤，因此无磁钻铤和参考电极系复用，大大缩短了仪器长度。

优选的，所述第一限位安装部为铣扁、铣三边型或铣多边形结构，防止回路电极环轴向串动和径向转动。

优选的，所述第一绝缘层为高温绝缘胶层或PEEK层，所述第二绝缘层为玻璃钢层或橡胶层，所述第一保护层为绝缘耐磨套。绝缘耐磨套优选采用玻璃钢耐磨套。

优选的，所述屏流电极环组包括两个相互电连接的第一屏流电极环和两个相互电连接的第二屏流电极环，两个第一屏流电极环和两个第二屏流电极环均对称设于主流电极环的两侧，且两个第一屏流电极环位于两个第二屏流电极环之间，所述第一屏流电极环与第二屏流电极环间相绝缘设置。

作为一种可选的实施形式，所述第二钻铤本体的外壁开设有第二安装槽，所述第二安装槽内设有用于套接安装主流电极环的第二限位安装部、用于套接安装第一屏流电极环的第三限位安装部和用于套接安装第二屏流电极环的第四限位安装部，所述第二绝缘限位组件包括设于第二安装槽两端的第三挡圈及第四挡圈、设于第三挡圈与第四挡圈之间且层叠设于第二安装槽内的第三绝缘层、第四绝缘层和第二保护层，所述第四绝缘层和第二保护层中均具有安装主流电极环、第一屏流电极环及第二屏流电极环的间隔空间。

优选的，所述第二限位安装部为铣扁、铣三边型或铣多边形结构，防止电极环轴向串动和径向转动。

优选的，所述第三绝缘层为高温绝缘胶层或PEEK层，所述第四绝缘层为玻璃钢层或橡胶层，所述第二保护层为绝缘耐磨套。绝缘耐磨套优选采用玻璃钢耐磨套。

作为一种可选的实施形式，所述绝缘接头包括第一螺纹连接头、与第一螺纹连接头螺纹连接的第二螺纹连接头，所述第一螺纹连接头与第二螺纹连接头的螺纹连接处设有绝缘螺纹。

优选的，所述第一螺纹连接头与第二螺纹连接头接缝处设有防松卡圈和防转销。

优选的，所述第一螺纹连接头与第二螺纹连接头相连接的内部水眼处设有陶瓷管。

优选的，所述主流电极环开设有用于将第一屏流电极环及第二屏流电极环的信号引入双侧向电路的接线孔和用于安装电流取样电路的中心槽孔，所述中心槽孔的外部设有隔离泥浆的承压密封盖，所述主流电极环的两端开设有安装承压密封塞的豁口。

作为一种可选的实施形式，所述参考电极系与主电极系通过环控连接器座连接。实现回流电极和参考电极的导线联通。

所述回路电极环、主流电极环、屏流电极环组均采用导电硬质金属加工制作，其中，回路电极环、主流电极环及屏流电极环组中的各屏流电极环均沿中线纵向切开，内表面和侧面均绝缘喷涂处理，外表面均喷涂导电耐磨材料，安装完成后，通过卷销固定，并沿切割线焊接成形。

所述随钻式双侧向测井仪的制作方法，包括：

参考电极的制作：在第一钻铤本体的外壁中段开设第一安装槽，第一安装槽内安装回路电极环的位置开设第一限位安装部，之后在第一安装槽内喷涂绝缘料以形成第一绝缘层，然后在第一限位安装部安装回路电极环、单芯密封塞和胶套，将胶套的引线引接第一钻铤本体下端承压密封塞的插头处，之后在第一绝缘层上缠绕或压铸绝缘料形成第二绝缘层，在第二绝缘层上套接第一绝缘耐磨套，最后在第一安装槽两端套上第一挡圈和第二挡圈，并分别用卷销对第一绝缘耐磨套、第一挡圈和第二挡圈进行固定；

主电极系的制作：在第二钻铤本体的外壁中段开设第二安装槽，第二安装槽内开设第二限位安装部、第三限位安装部和第四限位安装部，之后在第二安装槽内喷涂绝缘料以形成第三绝缘层，然后在第二限位安装部安装主流电极环、单芯密封塞和胶套，第三限位安装部安装第一屏流电极环、单芯密封塞和胶套，第四限位安装部安装第二屏流电极环、单芯密封塞和胶套，并将两个第一屏流电极环通过导线短路连接，两个第二屏流电极环通过导线短路连接，主流电极环、第一屏流电极环和第二屏流电极环分别通过导线连接双侧向电路，之后在第三绝缘层上缠绕或压铸绝缘料形成第四绝缘层，在第四绝缘层上套接第二绝缘耐磨套，最后在第二安装槽两端套上第三挡圈和第四挡圈，并分别用卷销对第二绝缘耐磨套、第三挡圈和第四挡圈进行固定；

绝缘接头的制作：先将第一螺纹连接头与第二螺纹连接头的螺纹连接段进行绝缘处理，之后螺纹连接第一螺纹连接头与第二螺纹连接头，并在第一螺纹连接头与第二螺纹连接头的内部水眼安装陶瓷管，然后在第一螺纹连接头与第二螺纹连接头的接缝处安装卡圈和防转销；

将参考电极系的一端与主电极系通过环控连接器座连接，参考电极系的另一端与绝缘接头连接，即得所述测井仪。

本发明中，绝缘接头提供钻具及参考电极系的绝缘连接，隔离电流的流动，免得参考电极N的电位受环境的影响；主电极系是双侧向仪器电流聚焦的主体，浅侧向的屏流从第一屏流电极环出发，返回到第二屏流电极环，由于屏流的存在，迫使浅侧向的主流从主流电极环出发经过地层流到参考电极系的回路电极环，由于屏流的半径小，所以浅侧向主流的流入也浅，因此测量的结果是浅层电阻率。而深侧向的屏流是从第一屏流电极环、第二屏流电极环两个电极同时流出，返回到回路电极环，电流的半径大，迫使深侧向的主流流入更深的地层才能返回到回路电极环，因此测量的结果是深地层的电阻率。内部主控电路同时供出两种频率的屏流，同时从主流电极环供出主流，因此采集电流和电压，经过计算可以同时测量深浅电阻率。

本发明的有益效果：本发明装在井下钻具的末端，螺杆的上端，通过给地层供电，并测量出深、浅电流的大小和主流电极环的电压，可以计算出地层电阻率。由于采用聚焦的模式给地层供电，是双侧向的基本特征，又测量主电压和主电流，所以仪器具有很宽的动态范围，远超过电磁波电阻率，其是解决随钻电阻率测井问题的最好办法。利用本发明的方法能够提高电极系的绝缘、耐冲刷、抗振和耐高温高压性能，满足随钻双侧向仪器在油气钻井环境中长时间稳定、可靠工作的需要。本发明具有安装方便、测量范围宽、维护方便、成本较低等特点。此外，本发明还具有结构简单，容易实施，对电极的绝缘要求低，使用效果好，便于维修等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，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为本发明的连接图及电流流向示意图；

图2为本发明参考电极系的结构示意图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明主流电极环的结构示意图；

图5为本发明回路电极环及两个屏流电极环的结构示意图；

图6为图5的A-A剖视图；

图7为图6的B-B剖视图；

图8为本发明主电极系的第一局部示意图；

图9为本发明主电极系的第二局部示意图；

图10为本发明绝缘接头的结构示意图。

图中标记为：

1、参考电极系；2、主电极系；3、绝缘接头；4、第一钻铤本体；5、回路电极环；6、第一绝缘层；7、第二绝缘层；8、第一保护层；9、第一挡圈；10、第二挡圈；11、卷销；12、承压密封塞；13、焊接缝；14、主流电极环；15、第一屏流电极环；16、单芯密封塞及胶套；17、第二屏流电极环；18、第四绝缘层；19、第二保护层；20、第四挡圈；21、第一螺纹连接头；22、第二螺纹连接头；23、绝缘螺纹；24、卡圈；25、防转销；26、绝缘材料；27、陶瓷管；28、参考电极环。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本发明中，电极系是指一到多个电极环根据一定的排列，通过一定方式组装到本体上整体。电极或者电极环是指一个单独的电极，两者是名称通用，电极是为了描述电路原理而使用的名称，电极环是物理制作时使用的名称。

上下是指整个仪器串立式排列，朝天为上，朝地为下，内外是指以仪器串本体为界，直径小于仪器本体表面的是内部，大于或等于仪器本体表面的是外部。

如图1、图2、图8和图9所示，一种随钻式双侧向测井仪，包括参考电极系1、主电极系2及双侧向电路，该测井仪还包括绝缘接头3，绝缘接头3的一端通过参考电极系1与主电极系2连接，绝缘接头3的另一端设有连接钻具串的结构，参考电极系1包括第一钻铤本体4、设于第一钻铤本体4内的第一泥浆通道、绝缘套设于第一钻铤本体4外壁的回路电极环5和设于回路电极环5两侧的第一绝缘限位组件，主电极系2包括第二钻铤本体、设于第二钻铤本体内的第二泥浆通道、绝缘套设于第二钻铤本体外侧的主流电极环14、对称设于主流电极环14两侧的屏流电极环组和设于屏流电极环组两侧的第二绝缘限位组件，第一泥浆通道与第二泥浆通道相连通，回路电极环5、主流电极环14和屏流电极环组均与双侧向电路电连接。其中，第一泥浆通道与第二泥浆通道优选为同轴设置，便于泥浆的流通。参考电极系1、主电极系2及绝缘接头3同样优选为同轴设置，优化结构布局，便于钻井及测量。本发明中，绝缘接头3安装在参考电极系1的上端，隔离电流的流动，免得参考电极环28的电位受环境的影响；主电极系2是双侧向仪器电流聚焦的主体。

通过上述结构设置，如图1所示，在深屏流时，回路电极环5形成主流电极环14和屏流电极环组的回路，在浅屏流时，回路电极环5仅形成主流电极环14的回路，屏流电极环组在浅侧向形成内循环回路。

作为一种可选的实施形式，如图2所示，第一钻铤本体4的外壁中段开设有第一安装槽，第一安装槽内设有用于套接安装回路电极环5的第一限位安装部，第一绝缘限位组件包括设于第一安装槽两端的第一挡圈9及第二挡圈10、设于第一挡圈9与第二挡圈10之间且层叠设于第一安装槽内的第一绝缘层6、第二绝缘层7和第一保护层8，第二绝缘层7和第一保护层8均具有安装回路电极环5的间隔空间。此种结构设置，便于回路电极环5的安装及限位，同时保证第一钻铤本体4内外的电气绝缘隔离。回路电极环5通过导线与内部联通，作为屏流和主流的通道。同时参考电极环28提供电压测量的参考点。本实施例中，第一钻铤本体4的内部是仪器串，外部套接参考电极系1，两者共用一个无磁钻铤，因此无磁钻铤和参考电极系1复用，大大缩短了仪器长度。

其中，第一限位安装部优选为铣扁、铣三边型或铣多边形结构，防止回路电极环5轴向串动和径向转动。优选的，第一绝缘层6为高温绝缘胶层或PEEK层，第二绝缘层7为玻璃钢层或橡胶层，第一保护层8为绝缘耐磨套。绝缘耐磨套优选采用玻璃钢耐磨套。

如图8和图9所示，屏流电极环组包括两个相互电连接的第一屏流电极环15和两个相互电连接的第二屏流电极环17，两个第一屏流电极环15和两个第二屏流电极环17均对称设于主流电极环14的两侧，且两个第一屏流电极环15位于两个第二屏流电极环17之间，第一屏流电极环15与第二屏流电极环17间相绝缘设置。具体而言，主电极系2的外表面以主流电极环14为中心，分别对称排列两对屏流电极。各电极环和第二钻铤本体钻铤绝缘，非同名电极环间都绝缘，同名电极环通过导线短路连接，各电极环通过导线引入到内部电路上，电路通过给屏流电极环供电，然后迫使主电流从主流电极环14流经地层，然后返回到回流电极5。第一屏流电极环15、第二屏流电极环17与回路电极环5的结构相同。

作为一种可选的实施形式，如图8和图9所示，第二钻铤本体的外壁开设有第二安装槽，第二安装槽内设有用于套接安装主流电极环14的第二限位安装部、用于套接安装第一屏流电极环15的第三限位安装部和用于套接安装第二屏流电极环17的第四限位安装部，第二绝缘限位组件包括设于第二安装槽两端的第三挡圈及第四挡圈20、设于第三挡圈与第四挡圈20之间且层叠设于第二安装槽内的第三绝缘层、第四绝缘层18和第二保护层19，所述第四绝缘层18和第二保护层19中均具有安装主流电极环14、第一屏流电极环15及第二屏流电极环17的间隔空间。此种结构设置，便于主流电极环14、第一屏流电极环15及第二屏流电极环17的安装及限位。

其中，第二限位安装部为铣扁、铣三边型或铣多边形结构，防止电极环轴向串动和径向转动。优选的，第三绝缘层为高温绝缘胶层或PEEK层，第四绝缘层18为玻璃钢层或橡胶层，第二保护层19为绝缘耐磨套。绝缘耐磨套优选采用玻璃钢耐磨套。

本实施例中，如图4、图5、图6和图7所示，回路电极环5，主流电极环14、第一屏流电极环15、第二屏流电极环17用导电良好的硬质金属加工完成，其中，回路电极环5、主流电极环14及屏流电极环组中的各屏流电极环均沿中线纵向切开，在内表面和侧面做绝缘喷涂处理，外表面喷涂导电良好的耐磨材料，安装完成后，用卷销11固定，沿切割线焊接成形。本发明中，回路电极环5是金属环，其内表面和侧面喷涂PEEK绝缘层，外表面喷涂耐磨导电金属，在豁口部位安装一个导电柱塞，用导线连接柱塞，并引到下端的单芯密封塞，安装完成后，装上保护块。用卷销11锁定。第一屏流电极环15、第二屏流电极环17和回路电极环5类似，只是长短不同。

如图8和图9所示，主流电极环14开设有用于将第一屏流电极环15及第二屏流电极环17的信号引入双侧向电路的接线孔和用于安装电流取样电路的中心槽孔，中心槽孔的外部设有隔离泥浆的承压密封盖，主流电极环14的两端开设有安装承压密封塞12的豁口。具体设置时，再主流电极环14的中心开接线孔，用来将第一屏流电极环15及第二屏流电极环17的信号引入到电路，同时电流取样电路安装在主流电极环14的中心槽孔内，孔的外部有承压密封盖，隔离泥浆。主流电极环14的两端开豁口，安装承压密封塞12，以连接到第一屏流电极环15及第二屏流电极环17。组装完成后，盖上防护盖，用卷销11固定。卷销11优选采用膨胀卷销。

作为一种可选的实施形式，如图10所示，绝缘接头3包括第一螺纹连接头21、与第一螺纹连接头21螺纹连接的第二螺纹连接头22，第一螺纹连接头21与第二螺纹连接头22的螺纹连接处设有绝缘螺纹23。绝缘接头3可为双公头或双母，或者一公一母的短节接头。绝缘接头3是一个转换接头，两端分别连接参考电极系1和钻具，绝缘接头3的两端是电气绝缘的，电阻大于1M欧姆以上，内部提供泥浆流动通道。操作时，绝缘螺纹23表面、端面、柱面均喷涂一层绝缘材料26。当上紧螺纹时，两端是不导通的。本绝缘接头3可有多种形式，可以是单独绝缘接头3，也可以是和参考电极系1组成一体的绝缘接头3。

为了防止松动，如图10所示，第一螺纹连接头21与第二螺纹连接头22接缝处设有防松卡圈24和防转销25。为了防止泥浆进入到内部螺纹，第一螺纹连接头21与第二螺纹连接头22相连接的内部水眼处设有陶瓷管27。

作为一种可选的实施形式，参考电极系1与主电极系2通过环控连接器座连接，实现回流电极B和参考电极N的导线联通。在这种结构中，上端的绝缘接头3，中间的参考电极系1、下端的主电极系2是一个完整的整体。

该随钻式双侧向测井仪的制作方法，包括：

参考电极的制作：在第一钻铤本体4的外壁中段开设第一安装槽，第一安装槽内安装回路电极环5的位置开设第一限位安装部，之后在第一安装槽内喷涂绝缘料以形成第一绝缘层6，然后在第一限位安装部安装回路电极环5、单芯密封塞和胶套，将胶套的引线引接第一钻铤本体4下端承压密封塞12的插头处，之后在第一绝缘层6上缠绕或压铸绝缘料形成第二绝缘层7，在第二绝缘层7上套接第一绝缘耐磨套，最后在第一安装槽两端套上第一挡圈9和第二挡圈10，并分别用卷销11对第一绝缘耐磨套、第一挡圈9和第二挡圈10进行固定；

主电极系2的制作：在第二钻铤本体的外壁中段开设第二安装槽，第二安装槽内开设第二限位安装部、第三限位安装部和第四限位安装部，之后在第二安装槽内喷涂绝缘料以形成第三绝缘层，然后在第二限位安装部安装主流电极环14、单芯密封塞和胶套，第三限位安装部安装第一屏流电极环15、单芯密封塞和胶套，第四限位安装部安装第二屏流电极环17、单芯密封塞和胶套，并将两个第一屏流电极环15通过导线短路连接，两个第二屏流电极环17通过导线短路连接，主流电极环14、第一屏流电极环15和第二屏流电极环17分别通过导线连接双侧向电路，之后在第三绝缘层上缠绕或压铸绝缘料形成第四绝缘层18，在第四绝缘层18上套接第二绝缘耐磨套，最后在第二安装槽两端套上第三挡圈和第四挡圈20，并分别用卷销11对第二绝缘耐磨套、第三挡圈和第四挡圈20进行固定；

绝缘接头3的制作：先将第一螺纹连接头21与第二螺纹连接头22的螺纹连接段进行绝缘处理，之后螺纹连接第一螺纹连接头21与第二螺纹连接头22，并在第一螺纹连接头21与第二螺纹连接头22的内部水眼安装陶瓷管27，然后在第一螺纹连接头21与第二螺纹连接头22的接缝处安装卡圈24和防转销25；

将参考电极系1的一端与主电极系2通过环控连接器座连接，参考电极系1的另一端与绝缘接头3连接，即得所述测井仪。

其中，加工时，第一钻铤本体4按照图2所示加工：内部镗孔，提供泥浆通道，外部中段开槽，用来做绝缘层，在安装回路电极环5的位置铣扁、铣三边型或铣多边形，目的是防止电极环轴向串动和径向转动。清洁钻铤，在外表面喷涂高温绝缘胶或者喷涂PEEK，形成一层致密的第一绝缘层6，确保回路电极环5和第一钻铤本体4的绝缘大于10M，待第一层绝缘层成形后，安装回路电极环5，将两半的回路电极环5紧紧扣在铣扁的位置，用工具卡紧，再压入卷销11，在合缝处用焊机焊接好，形成焊接缝13，去掉压紧工具，安装好单芯密封塞及胶套16，将胶套的引线引接下端的承压密封塞12插头处，完成布线。然后再缠绕玻璃钢或者压铸橡胶层，形成第二层绝缘层，它是对第一层绝缘层的保护。第二层绝缘层外径和第一钻铤本体4一样大；然后在外表套上一层第一绝缘耐磨套，两端套上第一挡圈9和第二挡圈10，用卷销11和螺丝固定好两个挡圈和第一绝缘耐磨套，确保第一绝缘耐磨套不会串动转动。第一绝缘耐磨套是可以更换的，如磨损，随时更换，便于现场维护。

第二钻铤本体需要根据尺寸要求车环槽，在电极环处根据极环的形状铣成扁形、三方形或者多边形。在本体的表面喷涂高温绝缘胶或者喷涂PEEK，形成第三层绝缘层，然后分别把第二屏流电极环17安装到第二钻铤本体上，通过工具将两半的极环压紧到本体上，用卷销11进行固定好，在合缝处焊接，去掉压紧工具，依此法安装完成第一屏流电极环15、主流电极环14。再压铸一层橡胶或者缠绕一层玻璃钢，形成第四层绝缘层。第四层绝缘层成形后，在两端套上一个耐磨玻璃钢管，再套上第三挡圈和第四挡圈20，用卷销11将挡圈卯定。防止耐磨玻璃钢管上下串动，用螺丝固定好耐磨玻璃钢套和挡圈。制作成完整的主电极系2。

本发明中，主电极系2是双侧向仪器电流聚焦的主体，浅侧向的屏流从第一屏流电极环15出发，返回到第二屏流电极环17，由于屏流的存在，迫使浅侧向的主流从主流电极环14出发经过地层流到参考电极系1的回路电极环5，由于屏流的半径小，所以浅侧向主流的流入也浅，因此测量的结果是浅层电阻率。而深侧向的屏流是从第一屏流电极环15、第二屏流电极环17两个电极同时流出，返回到回路电极环5，电流的半径大，迫使深侧向的主流流入更深的地层才能返回到回路电极环5，因此测量的结果是深地层的电阻率。该测井仪在电路的控制下，浅屏流和深屏流同时从不同的电极流出，返回的回路也不同，但是深浅主流都是从主流电极环14流出，经过地层后，返回到回流电极，只是深浅的路径不同，一个深一个浅，因此通过测量出电流的大小，以及供电电压，经过计算，可以同时得到同一地层的深浅电阻率。

本测井仪对电极绝缘的要求低，电极间绝缘有1K欧姆即可达到理想的测量效果。而电缆双侧向测井仪的对电极绝缘要求1M以上才可以工作。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明的范围（包括权利要求）被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (8)

1.一种随钻式双侧向测井仪，包括参考电极系(1)、主电极系(2)及双侧向电路，其特征在于，所述测井仪还包括绝缘接头(3)，所述绝缘接头(3)的一端通过参考电极系（1）与主电极系连接，绝缘接头(3)的另一端设有连接钻具串的结构，所述参考电极系(1)包括第一钻铤本体(4)、设于第一钻铤本体(4)内的第一泥浆通道、绝缘套设于第一钻铤本体(4)外壁的回路电极环(5)和设于回路电极环(5)两侧的第一绝缘限位组件，所述主电极系(2)包括第二钻铤本体、设于第二钻铤本体内的第二泥浆通道、绝缘套设于第二钻铤本体外侧的主流电极环(14)、对称设于主流电极环(14)两侧的屏流电极环组和设于屏流电极环组两侧的第二绝缘限位组件，第一泥浆通道与第二泥浆通道相连通，回路电极环(5)、主流电极环(14)和屏流电极环组均与双侧向电路电连接；在深屏流时，回路电极环(5)形成主流电极环(14)和屏流电极环组的回路，在浅屏流时，回路电极环(5)仅形成主流电极环(14)的回路，屏流电极环组在浅侧向形成内循环回路，所述第一钻铤本体(4)内设有MWD仪器串，以使无磁钻铤与参考电极系(1)集成为一个钻铤结构，所述屏流电极环组包括两个相互电连接的第一屏流电极环(15)和两个相互电连接的第二屏流电极环(17)，两个第一屏流电极环(15)和两个第二屏流电极环(17)均对称设于主流电极环(14)的两侧，且两个第一屏流电极环(15)位于两个第二屏流电极环(17)之间，所述第一屏流电极环(15)与第二屏流电极环(17)间相绝缘设置。

2.根据权利要求1所述随钻式双侧向测井仪，其特征在于，所述第一钻铤本体(4)的外壁中段开设有第一安装槽，所述第一安装槽内设有用于套接安装回路电极环(5)的第一限位安装部，所述第一绝缘限位组件包括设于第一安装槽两端的第一挡圈(9)及第二挡圈(10)、设于第一挡圈(9)与第二挡圈(10)之间且层叠设于第一安装槽内的第一绝缘层(6)、第二绝缘层(7)和第一保护层(8)，所述第二绝缘层(7)和第一保护层(8)均具有安装回路电极环(5)的间隔空间。

3.根据权利要求1所述随钻式双侧向测井仪，其特征在于，所述第二钻铤本体的外壁开设有第二安装槽，所述第二安装槽内设有用于套接安装主流电极环(14)的第二限位安装部、用于套接安装第一屏流电极环(15)的第三限位安装部和用于套接安装第二屏流电极环(17)的第四限位安装部，所述第二绝缘限位组件包括设于第二安装槽两端的第三挡圈及第四挡圈(20)、设于第三挡圈与第四挡圈(20)之间且层叠设于第二安装槽内的第三绝缘层、第四绝缘层(18)和第二保护层(19)，所述第四绝缘层(18)和第二保护层(19)中均具有安装主流电极环(14)、第一屏流电极环(15)及第二屏流电极环(17)的间隔空间。

4.根据权利要求1所述随钻式双侧向测井仪，其特征在于，所述绝缘接头(3)包括第一螺纹连接头(21)、与第一螺纹连接头(21)螺纹连接的第二螺纹连接头(22)，所述第一螺纹连接头(21)与第二螺纹连接头(22)的螺纹连接处设有绝缘螺纹(23)。

5.根据权利要求4所述随钻式双侧向测井仪，其特征在于，所述第一螺纹连接头(21)与第二螺纹连接头(22)接缝处设有卡圈(24)和防转销(25)。

6.根据权利要求4所述随钻式双侧向测井仪，其特征在于，所述第一螺纹连接头(21)与第二螺纹连接头(22)相连接的内部水眼处设有陶瓷管(27)。

7.根据权利要求1所述随钻式双侧向测井仪，其特征在于，所述主流电极环(14)开设有用于将第一屏流电极环(15)及第二屏流电极环(17)的信号引入双侧向电路的接线孔和用于安装电流取样电路的中心槽孔，所述中心槽孔的外部设有隔离泥浆的承压密封盖，所述主流电极环(14)的两端开设有安装承压密封塞(12)的豁口。

8.根据权利要求1所述随钻式双侧向测井仪的制作方法，其特征在于，所述参考电极系(1)与主电极系(2)通过环控连接器座连接。

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