CN210888908U - 一种小直径双侧向测量硬电极测井仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种小直径双侧向测量硬电极测井仪，该测井仪的电极组件包括：芯轴，连接在第一接头组件和第二接头组件之间；电极环组件，套设在芯轴的外周侧；第一绝缘组件，包括多个第一绝缘件，多个第一绝缘件间隔套设在芯轴的外周侧，且与电极环组件相邻的第一绝缘件套设在电极环组件的两端，第一绝缘件的材料包括玻璃钢和PEEK玻纤增强材料；第二绝缘组件，包括多个第二绝缘件，第二绝缘件套设在芯轴的外周侧并且设置在相邻两个第一绝缘件之间，第二绝缘件的两端均套设在第一绝缘件的端部，第二绝缘件的材料包括玻璃钢和PEEK玻纤增强材料。该测井仪通过材料选用和结构设计，实现了对裸眼井的测井。

Description

一种小直径双侧向测量硬电极测井仪

技术领域

本实用新型属于石油勘探技术领域，具体涉及一种小直径双侧向测量硬电极测井仪。

背景技术

在石油测井中，裸眼井测井主要用于测试钻完井后地层相关参数。

传统的裸眼井测井作业分为直井和水平井两种作业模式。在直井测井时，需要将钻杆、钻铤及钻头等钻井设备全部起出井眼，然后通过电缆连接仪器串下放至指定位置上提测井。在水平井测井时，需要将仪器挂接在钻杆底部，由钻杆推送到指定位置，然后加旁通等一系列水平井测井专用工具后上提测井。

采用现有的测井仪器对裸眼井进行测井，如遇到井况不好时，不论直径测井还是水平测井模式，测井仪器由于直径较大不能下放，需要重新下钻通井，通井后将钻杆、钻铤及钻头重新起出井眼，重新下放测井仪器进行测井。由于起下钻时间太长，所以测井效率很低、占用时间长，并且井况容易发生垮塌等意外情况。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种小直径双侧向测量硬电极测井仪。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

本实用新型实施例提供了一种小直径双侧向测量硬电极测井仪，包括第一接头组件、第二接头组件以及连接在所述第一接头组件和所述第二接头组件之间的电极组件，其中，所述电极组件包括：

芯轴，连接在所述第一接头组件和所述第二接头组件之间；

电极环组件，套设在所述芯轴的外周侧；

第一绝缘组件，包括多个第一绝缘件，所述多个第一绝缘件间隔套设在所述芯轴的外周侧，且与所述电极环组件相邻的所述第一绝缘件套设在所述电极环组件的两端，所述第一绝缘件的材料包括玻璃钢和PEEK玻纤增强材料；

第二绝缘组件，包括多个第二绝缘件，所述第二绝缘件套设在所述芯轴的外周侧并且设置在相邻两个所述第一绝缘件之间，所述第二绝缘件的两端均套设在所述第一绝缘件的端部，所述第二绝缘件的材料包括玻璃钢和PEEK玻纤增强材料。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一绝缘件与所述电极环组件(的连接端、所述第一绝缘件与所述第二绝缘件的连接端均采用PEEK玻纤增强材料，所述第一绝缘件套设于所述芯轴的部分采用玻璃钢；

所述第二绝缘件与所述第一绝缘件的连接端采用PEEK玻纤增强材料，所述第二绝缘件套设于所述芯轴的部分采用玻璃钢。

在本实用新型的一个实施例中，所述电极环组件包括绝缘套和电极环，其中，

所述绝缘套套设在所述芯轴的外周侧；

所述电极环套设在所述绝缘套的外周侧，与所述电极环组件相邻的第一绝缘件套设在所述电极环的两端。

在本实用新型的一个实施例中，所述绝缘套的材料包括PEEK玻纤增强材料、聚砜、聚四氟乙烯、陶瓷、玻璃钢中的一种或多种。

在本实用新型的一个实施例中，所述电极组件还包括至少一个防转销，所述防转销沿所述芯轴的轴向设置在所述芯轴、所述第一绝缘件和所述电极环组件的连接处。

在本实用新型的一个实施例中，所述电极组件还包括插针，

所述插针沿所述芯轴的径向设置在所述芯轴、所述电极环组件和所述第一绝缘件的连接处，并且贯穿所述电极环组件和所述芯轴，与所述芯轴内部的贯穿线连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一接头组件包括第一接头、承压插针和第一连接外壳，其中，

所述第一接头的一端与所述芯轴连接；

所述第一连接外壳套设于所述第一接头和所述芯轴的连接处，并且所述第一绝缘件套设于所述第一连接外壳的一端；

所述承压插针嵌入所述第一接头远离所述芯轴的一端中。

在本实用新型的一个实施例中，所述第一接头组件还包括螺纹拉环、至少一个螺母和凹型绝缘垫，其中，

所述第一连接外壳的另一端通过所述螺纹拉环与所述第一接头连接；

所述凹型绝缘垫设置在所述第一连接外壳、所述第一接头和所述芯轴的连接处，所述凹型绝缘垫的凹槽背向所述第一连接外壳；

所述螺母设置在所述凹型绝缘垫的凹槽内。

在本实用新型的一个实施例中，所述第二接头组件包括第二接头、第二连接外壳和非承压插针，其中，

所述第二接头的一端与所述芯轴连接；

所述非承压插针插入所述第二接头中，所述非承压插针通过贯穿于所述第二接头、所述芯轴、所述第一接头的贯穿线连接至所述承压插针；

所述第二连接外壳套设于所述第二接头和所述芯轴的连接处，并且所述第一绝缘件套设于所述第二连接外壳的一端。

在本实用新型的一个实施例中，还包括护帽和堵头，其中，

所述护帽套设在所述第一接头远离所述芯轴的一端；

所述堵头插入所述第二接头远离所述芯轴的一端。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的测井仪通过第一绝缘组件和第二绝缘组件采用玻璃钢和PEEK玻纤增强材料，使得绝缘组件在提供电极绝缘的同时，也能提高测井仪的外壁抗压能力，有利于实现测井仪的小型化，实现对裸眼井的测井，进而提高测井效率，同时降低井况垮塌等意外情况的发生率。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种小直径双侧向测量硬电极测井仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种电极组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图1，图1为本实用新型实施例提供的一种小直径双侧向测量硬电极测井仪的结构示意图。该测井仪包括：第一接头组件1、第二接头组件2和电极组件3。其中，电极组件3连接在第一接头组件1和第二接头组件2之间。

电极组件3包括芯轴31、电极环组件32、第一绝缘组件和第二绝缘组件。芯轴31为金属芯轴，连接在第一接头组件1和第二接头组件2之间；电极环组件32套设在芯轴31的外周侧；第一绝缘组件包括多个第一绝缘件33，多个第一绝缘件33间隔套设在芯轴31的外周侧，并且与电极环组件32相邻的第一绝缘件33套设在电极环组件32的两端，第一绝缘件33的材料可以采用玻璃钢和PEEK玻纤增强材料；第二绝缘组件包括多个第二绝缘件34，第二绝缘件34套设在芯轴31的外周侧并且设置在相邻两个第一绝缘件33之间，第二绝缘件34的两端均套设在第一绝缘件33的端部，第二绝缘件34的材料可以采用玻璃钢和PEEK玻纤增强材料。

第一绝缘件33和第二绝缘件34采用玻璃钢和PEEK玻纤增强材料，玻璃钢和PEEK玻纤增强材料均具有优良的绝缘性能，为测井仪提供良好的电极绝缘。另外，由于玻璃钢材料的具备较好的韧性，PEEK玻纤增强材料具备较好的脆性，采用这两种材料使得测井仪不仅具备较好的仪器抗压性能，而且具备较好的抗拉性能，从而有利于减小测井仪的直径，实现测井仪的小型化，使得测井仪可以通过钻杆下井，从而穿过钻头水眼进行测井，实现对裸眼井的测井，进而提高测井效率；同时使用小直径的测井仪测井步骤和流程较简单，降低了井况垮塌等意外情况的发生率。玻璃钢和PEEK玻纤增强材料同时具备较好的抗硫化氢腐蚀性，使得该测井仪具有较高的可靠性和更加广泛的井矿适应性，增强了仪器的适用范围。

本实用新型测井仪的第一绝缘件33套设在电极环组件32的两端，第二绝缘件34套设在第一绝缘件33的端部，使得测井仪结构更加紧凑且易于维护，为测井仪实现小型化奠定了基础。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例对电极组件的结构进行进一步说明。请参见图2，图2为本实用新型实施例提供的一种电极组件的结构示意图。

该电极组件2包括：芯轴31、电极环组件32、多个第一绝缘件33、多个第二绝缘件34、3个防转销35和插针36。

其中，电极环组件32包括绝缘套322和电极环321。绝缘套322套设在芯轴31的外周侧，电极环321套设在绝缘套322的外周侧，绝缘套322将电极环321与芯轴31进行绝缘隔离。电极环321的形状为凸型的，其两端为具有台肩的台阶式结构。绝缘套322的材料可以采用PEEK玻纤增强材料、聚砜、聚四氟乙烯、陶瓷、玻璃钢中的一种或多种，优选的绝缘套322的材料采用PEEK玻纤增强材料或者玻璃钢，以使得绝缘套322与第一绝缘组件的材料保持一致，降低测井仪的成本。

多个第一绝缘件33均匀分布在电极环321的两端，并且与电极环321相邻的第一绝缘件33套设在电极环321两端的台肩上。第一绝缘件33与电极环321之间、第一绝缘件33与芯轴31之间均连接有密封圈以进一步提高测井仪的密封性能。多个第二绝缘件34分别位于两个第一绝缘件33之间，并且第二绝缘件34的两端均套设在第一绝缘件33的端部。也就是说，第一绝缘件33、第二绝缘件34、电极环321之间是通过互相交错的方式连接起来的，采用这样的结构可以使得测井仪结构更加紧凑，可以使得测井仪的直径较小，而且使得测井仪的密封性能更好。

由于玻璃钢材料的拉伸、弯曲和压缩性能较好，即具有较好的韧性；PEEK玻纤增强材料具备较好的脆性，因此，在设计测井仪时，使第一绝缘件33与电极环321的连接端、第一绝缘件33与第二绝缘件34的连接端均采用PEEK玻纤增强材料，而第一绝缘件33位于芯轴31外的部分采用玻璃钢材料，以保证测井仪的抗压性和抗拉性，以制作直径较小的测井仪。同理在第二绝缘件34与第一绝缘件33的连接端采用PEEK玻纤增强材料，第二绝缘件34位于芯轴31外的部分采用玻璃钢材料。

3个防转销35均沿芯轴31的轴向设置在芯轴31、第一绝缘件33、电极环321、绝缘套322的连接处，防转销35防止在测井时第一绝缘组件、第二绝缘组件、电极环321和芯轴31之间发生位移，造成测井误差。

插针36为自然电位接触插针，插针36沿芯轴31的径向设置在芯轴31、电极环321、绝缘套322和第一绝缘件33的连接处，使得第一绝缘件33将插针36覆盖，以防测井仪在进行测井时泥浆对插针36造成冲刷，并且插针36贯穿电极环321、绝缘套322和芯轴31与芯轴31内部的贯穿线连接。2个防转销35可以相对设置，另一个防转销35可以与插针36相对设置。

实施例三

在实施例一和实施例二的基础上，本实施例对第一接头组件1和第二接头组件2的结构进行进一步说明。

请参见图1，第一接头组件1包括第一接头11、承压插针12和第一连接外壳13。

其中，第一接头11的一端与芯轴31通过螺母15和凹型绝缘垫16连接。凹型绝缘垫16设置在第一连接外壳13、第一接头11和芯轴31的连接处，凹型绝缘垫16的凹槽开口背向第一连接外壳13，并且朝向芯轴31的中心轴，凹型绝缘垫16的凹槽内挤压固定有2个螺母15。第一连接外壳13套设在第一接头11与芯轴31的连接处；并且第一绝缘件33套设在第一连接外壳13的一端，也就是第一绝缘件33与第一连接外壳13通过互相交错的方式连接；第一连接外壳13的另一端与第一接头11通过螺纹拉环14连接。在第一接头11远离芯轴31的一端具有通用接口，承压插针12嵌入该通用接口中，并且连接到测井仪中心的贯穿线，该承压插针12采用可承高压密封插针设计。在第一连接外壳13与第一绝缘件33、第一连接外壳13与第一接头11的连接处均设置有密封圈，以提高测井仪的密封性。

第二接头组件2包括第二接头21、第二连接外壳22和非承压插针23。

第二接头21、第二连接外壳22、芯轴31之间的连接关系请参见第一接头11、第一连接外壳13、芯轴31之间的连接关系。非承压插针23采用非承压密封插针设计，非承压插针23插入到第二接头21中部的通用接口中，非承压插针23与第二接头21之间设置有密封圈；并且非承压插针23通过贯穿于第二接头21、芯轴31、第一接头11的贯穿线连接到承压插针12。

该测井仪采用一端可承高压密封插针、另一端非承压密封插针设计，可以降低测井仪的成本。

本实施例的测井仪还包括护帽17和堵头24。其中，护帽17套设在第一接头11远离芯轴31的一端，并且护帽17与第一接头11之间设置有密封圈；护帽17的开口处与芯轴31之间通过螺纹拉环14进行连接。在护帽17与第一连接外壳13之间的第一接头11上开设有一开口，用于外加电极。堵头24插入第二接头21远离芯轴31的一端，堵头24与第二接头21之间设置有密封圈。

本实用新型实施例的小直径双侧向测量硬电极测井仪的工作过程为：

测井前拆卸掉护帽17和堵头24，在第一接头11上连接配套的发射电子仪器，在第二接头21上连接配套的接收电子仪器，并且串接组合测井的其他仪器，最终测井仪器连接到电缆。然后，通过泥浆泵加压，将串接好的仪器穿过钻杆和钻头送到预定测井位置，将电缆头与仪器串脱开，上提钻杆测井。

在测井的过程中，发射电子仪器发射电波信号，电波信号通过该测量硬电极测井仪的电极环321进行发射；被反射回来的电波信号通过电极环321传输到接收电子仪进行处理。

测井完成后，通过泥浆泵加压，将电缆头送至仪器位置，上提电缆，将仪器从钻杆中取出，完成测井。

本实施例的测井仪的直径较小，可以直接穿过钻杆和钻头，不仅提高了测井效率，而且降低了测井时意外情况的发生率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，包括第一接头组件(1)、第二接头组件(2)以及连接在所述第一接头组件(1)和所述第二接头组件(2)之间的电极组件(3)，其中，所述电极组件(3)包括：

芯轴(31)，连接在所述第一接头组件(1)和所述第二接头组件(2)之间；

电极环组件(32)，套设在所述芯轴(31)的外周侧；

第一绝缘组件，包括多个第一绝缘件(33)，所述多个第一绝缘件(33)间隔套设在所述芯轴(31)的外周侧，且与所述电极环组件(32)相邻的所述第一绝缘件(33)套设在所述电极环组件(32)的两端，所述第一绝缘件(33)的材料包括玻璃钢和PEEK玻纤增强材料；

第二绝缘组件，包括多个第二绝缘件(34)，所述第二绝缘件(34)套设在所述芯轴(31)的外周侧并且设置在相邻两个所述第一绝缘件(33)之间，所述第二绝缘件(34)的两端均套设在所述第一绝缘件(33)的端部，所述第二绝缘件(34)的材料包括玻璃钢和PEEK玻纤增强材料。

2.如权利要求1所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，

所述第一绝缘件(33)与所述电极环组件(32)的连接端、所述第一绝缘件(33)与所述第二绝缘件(34)的连接端均采用PEEK玻纤增强材料，所述第一绝缘件(33)套设于所述芯轴(31)的部分采用玻璃钢；

所述第二绝缘件(34)与所述第一绝缘件(33)的连接端采用PEEK玻纤增强材料，所述第二绝缘件(34)套设于所述芯轴(31)的部分采用玻璃钢。

3.如权利要求1所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，所述电极环组件(32)包括绝缘套(322)和电极环(321)，其中，

所述绝缘套(322)套设在所述芯轴(31)的外周侧；

所述电极环(321)套设在所述绝缘套(322)的外周侧，与所述电极环组件(32)相邻的第一绝缘件(33)套设在所述电极环(321)的两端。

4.如权利要求3所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，所述绝缘套(322)的材料包括PEEK玻纤增强材料、聚砜、聚四氟乙烯、陶瓷、玻璃钢中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，所述电极组件(3)还包括至少一个防转销(35)，

所述防转销(35)沿所述芯轴(31)的轴向设置在所述芯轴(31)、所述第一绝缘件(33)和所述电极环组件(32)的连接处。

6.如权利要求1所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，所述电极组件(3)还包括插针(36)，

所述插针(36)沿所述芯轴(31)的径向设置在所述芯轴(31)、所述电极环组件(32)和所述第一绝缘件(33)的连接处，并且贯穿所述电极环组件(32)和所述芯轴(31)，与所述芯轴(31)内部的贯穿线连接。

7.如权利要求1所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，所述第一接头组件包括第一接头(11)、承压插针(12)和第一连接外壳(13)，其中，

所述第一接头(11)的一端与所述芯轴(31)连接；

所述第一连接外壳(13)套设于所述第一接头(11)和所述芯轴(31)的连接处，并且所述第一绝缘件(33)套设于所述第一连接外壳(13)的一端；

所述承压插针(12)嵌入所述第一接头(11)远离所述芯轴(31)的一端中。

8.如权利要求7所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，所述第一接头组件还包括螺纹拉环(14)、至少一个螺母(15)和凹型绝缘垫(16)，其中，

所述第一连接外壳(13)的另一端通过所述螺纹拉环(14)与所述第一接头(11)连接；

所述凹型绝缘垫(16)设置在所述第一连接外壳(13)、所述第一接头(11)和所述芯轴(31)的连接处，所述凹型绝缘垫(16)的凹槽背向所述第一连接外壳(13)；

所述螺母(15)设置在所述凹型绝缘垫(16)的凹槽内。

9.如权利要求7所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，所述第二接头组件(2)包括第二接头(21)、第二连接外壳(22)和非承压插针(23)，其中，

所述第二接头(21)的一端与所述芯轴(31)连接；

所述非承压插针(23)插入所述第二接头(21)中，所述非承压插针(23)通过贯穿于所述第二接头(21)、所述芯轴(31)、所述第一接头(11)的贯穿线连接至所述承压插针(12)；

所述第二连接外壳(22)套设于所述第二接头(21)和所述芯轴(31)的连接处，并且所述第一绝缘件(33)套设于所述第二连接外壳(22)的一端。

10.如权利要求9所述的小直径双侧向测量硬电极测井仪，其特征在于，还包括护帽(17)和堵头(24)，其中，

所述护帽(17)套设在所述第一接头(11)远离所述芯轴(31)的一端；

所述堵头(24)插入所述第二接头(21)远离所述芯轴(31)的一端。

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