CN212272162U - 一种多参数随钻水平测井系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种多参数随钻水平测井系统,包括一测井杆体,在测井杆体内安装有线路板、测斜传感器、光电倍增管、铂电阻传感器,在光电倍增管的外侧还设置有碘化钠晶体;一设置于测井杆体顶端的井径测量组件,所述井径测量组件包括推靠井径臂、电机外管、天线底座;一设置于测井杆体底端的声波测量组件,所述声波测量组件包括绝缘外套管、声波控制板、高压变压器、阻音接头、绝缘底座。本实用新型的优点在于:本实用新型的测井系统采用测井杆体、井径测量组件、声波测量组件之间的相互配合,一次下孔操作即可获得细分地层聚焦电阻率测量、高分辨率自然伽玛测量、中软地层声速测量、温度测量、井斜等测量参数,测孔效率高,使用方便。

Description

一种多参数随钻水平测井系统
技术领域
本实用新型涉及钻井领域,特别涉及一种多参数随钻水平测井系统。
背景技术
地球物理测井涉及多种不同的物理参数,针对不同的测井目的,需要获取不同的参数,这就需要不同的测井探管,常用的测井探管有自然伽玛探管、井斜探管、电法探管等,有测量单一参数的探管,也有测量多种参数的组合探管。相对于单一参数的测井探管,组合参数探管一次测井可以获取多种参数,减少了测井时间,减轻了测井工作强度,提高了测井的工作效率,对于需要测量多种地球物理参数的测井工作而言,具有明显的优势。
对于组合探管,多种参数的测量必然需要多种传感器和测量电路等测量元素,这将增大占用体积,而为了方便艰苦的野外测井工作以及满足铀矿地质勘查测井等相对小的钻井口径的测井工作需要,组合探管必须尽可能的轻便、小巧;同时,集多种参数的测量于一根探管中,必然会存在不同参数之间的相互干扰问题,不同的参数,对测量环境的要求各不相同。
现有的组合参数测井探管测量的参数数量一般是两三个,由于受到体积的限制以及各参数之间测量干扰的影响,使得很难采用一根探管测量更多的参数。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够很好的测量多个参数的多参数随钻水平测井系统。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案为:一种多参数随钻水平测井系统,其创新点在于:包括
一测井杆体,在测井杆体内具有一容元器件安装的空腔,所述元器件包括依次设置的线路板、测斜传感器、光电倍增管、铂电阻传感器,在光电倍增管的外侧还设置有碘化钠晶体;
一设置于测井杆体顶端的井径测量组件,所述井径测量组件包括推靠井径臂、电机外管、天线底座,其中,电机外管的一侧通过井径接头与测井杆体螺纹连接,在电机外管内安装有变速箱与电机,所述变速箱的输出端与动密封传动杆相连,动密封传动杆的另一侧伸入至井径接头中,且在动密封传动杆伸入至井径接头的一段的外壁还套装有井径动力头,在动密封传动杆上位于电机外管内的一段上还安装有井径传感器,推靠井径臂由两个呈V形分布的推靠杆铰接而成,其中一个推靠杆的一侧与电机外管的外壁铰接而成,另一个推靠杆的一侧伸入至井径接头中,并与动密封传动杆铰接而成,所述电机外管的另一侧通过天线底座接头与天线底座螺纹连接,在天线底座内安装有通讯天线、充电接口、电源开关,所述天线底座的外侧还设置有一覆盖整个天线底座的连接座,该连接座的一侧与天线底座接头螺纹连接,另一侧连接有一万向接头;
一设置于测井杆体底端的声波测量组件,所述声波测量组件包括绝缘外套管、声波控制板、高压变压器、阻音接头、绝缘底座,绝缘外套管通过隔音套筒接头与测井杆体相连,在隔音套筒接头内设置有换能器耦合块,所述声波控制板、高压变压器、阻音接头、绝缘底座并列内置于绝缘外套管内,在声波控制板与绝缘外套管之间还设置有一覆盖声波控制板、高压变压器的隔音套筒,在阻音接头内设置有一超声波换能器,绝缘底座通过绝缘底座接头与阻音接头螺纹连接。
进一步的,所述线路板一共有两个,并列分布在测井杆体内,所述线路板的两侧分别通过一线路板舱接头固定在测井杆体内,且两个线路板相邻的一侧公用一个线路板舱接头。
进一步的,所述测斜传感器通过一测斜外管安装在测井杆体内,测斜外管的一侧与测斜传感器底座螺纹连接,光电倍增管的外侧套装有一减震套管,减震套管的一侧与光电倍增管接头螺纹连接,光电倍增管接头的另一侧与测斜外管连接,在减震套管的外侧还套装有一晶体外套管,碘化钠晶体置于晶体外套管与减震套管之间,晶体外套管的一侧与碘化钠晶体底座螺纹连接,在碘化钠晶体底座的侧端还设置有一底座接头,铂电阻传感器通过传感器底座连接在测井杆体的侧端,传感器底座的一侧与测井杆体的内壁、底座接头的外壁均螺纹连接,铂电阻传感器内置于传感器底座的另一侧。
进一步的,所述绝缘外套管远离测井杆体的一侧还连接有一抗震组件,所述抗震组件包括一抗震头,所述抗震头的一侧通过不锈钢电极与绝缘底座螺纹连接,在不锈钢电极与绝缘底座的螺纹连接处还设置有O形橡胶密封圈,所述抗震头呈子弹头形状。
本实用新型的优点在于:本实用新型的测井系统采用测井杆体、井径测量组件、声波测量组件之间的相互配合,一次下孔操作即可获得细分地层聚焦电阻率测量、高分辨率自然伽玛测量、中软地层声速测量、温度测量、井斜等测量参数,测孔效率高,使用方便。
本实用新型的测井系统采用钻杆推入方式,现场操作比较简单,成功率高,事故少,仪器适用钻孔直径大小的范围更宽,很好的解决了当钻孔顶角较大或倾角较小的情况下,井下测量仪器就不能靠自重顺利下放到孔内进行测井的缺陷。
除了应用在上述钻孔顶角过大或倾角过小的场合外,在山区、沼泽、海上等特殊场合的钻孔也有应用优势。一些场合下,往往没法用测井电缆绞车,或者为了设备搬运方便和节省费用,使用无缆测井方法就是较好的选择。
测井过程中,数据或测量参数先存储在仪器内部,测井完成后转存到地面电脑中并进行数据处理。
本实用新型的测井系统采用特别的测量传感器方案,近端数字化测量技术,实时数字处理,增强可靠性的成果数据传输和保存方法,使用测量效率高,参数测量精度高,剖面分层精细,本测井系统安装在钻头和钻挺中间,通过钻机将井下仪器推入钻孔内,最大外径不超过现场钻杆直接,满足野外实际使用,耐压大于30MPa,耐温度85℃,可适用于各类钻孔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型的多参数随钻水平测井系统的示意图。
图2为图1的A部放大示意图。
图3为图1的B部放大示意图。
图4为图1的C部放大示意图。
图5为图1的D部放大示意图。
图6为图1的E部放大示意图。
图7为图1的F部放大示意图。
图8为图1的G部放大示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本实用新型,但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图8所示的一种多参数随钻水平测井系统,包括
一测井杆体1,在测井杆体1内具有一容元器件安装的空腔,元器件包括依次设置的线路板、测斜传感器、光电倍增管、铂电阻传感器,在光电倍增管的外侧还设置有碘化钠晶体。
线路板一共有两个,分别为第一线路板11、第二线路板12,第一线路板11、第二线路板12并列分布在测井杆体1的空腔内,且第一线路板11位于靠近测井杆体1端部的一侧,第一线路板11、第二线路板12的两侧分别通过一线路板舱接头13固定在测井杆体1内,且第一线路板11、第二线路板12相邻的一侧公用通一个线路板舱接头13。
测斜传感器通过一测斜外管14安装在测井杆体1的内腔内,测斜外管14的一侧与测斜传感器底座15螺纹连接,测斜传感器底座15位于靠近第二线路板12远离第一线路板11的一侧,且测斜传感器底座15通过螺钉固定在测井杆体1内,光电倍增管的外侧套装有一减震套管16,减震套管16的一侧与光电倍增管接头17螺纹连接,光电倍增管接头17的另一侧通过另有一个测斜传感器底座15与测斜外管14连接,即测斜外管14的两侧分别设置有一测斜传感器底座15,光电倍增管接头17与测斜传感器底座15之间通过螺钉连接固定,在减震套管16的外侧还套装有一晶体外套管18,碘化钠晶体19置于晶体外套管18与减震套管16之间,晶体外套管18的一侧与碘化钠晶体底座20螺纹连接,晶体外套管18的另一侧与靠近光电倍增管接头17的测斜传感器底座15之间螺纹连接,在碘化钠晶体底座20的侧端还设置有一底座接头21,铂电阻传感器22通过传感器底座23连接在测井杆体1的侧端,在测井杆体1与底座接头21之间共同形成一容传感器底座23安装的环形凹槽,传感器底座23的一侧嵌入环形凹槽中并与测井杆体1的内壁、底座接头21的外壁均螺纹连接,铂电阻传感器22内置于传感器底座23不与测井杆体1相连的一侧。
一设置于测井杆体1顶端的井径测量组件,井径测量组件包括推靠井径臂、电机外管30、天线底座,其中,电机外管30的一侧通过井径接头31与测井杆体1之间螺纹连接,在电机外管30内安装有变速箱与电机,变速箱的输出端与动密封传动杆32相连,动密封传动杆32的另一侧伸入至井径接头31中,且在动密封传动杆32伸入至井径接头31的一段的外壁还套装有井径动力头33,在动密封传动杆32上位于电机外管30内的一段上还安装有井径传感器34,推靠井径臂由两个呈V形分布的推靠杆35铰接而成,其中一个推靠杆35的一侧与电机外管30的外壁铰接而成,另一个推靠杆35的一侧伸入至井径接头31中,并与动密封传动杆32铰接而成,电机外管30的另一侧通过天线底座接头36与天线底座37螺纹连接,在天线底座37内安装有通讯天线38、充电接口39、电源开关40,在天线底座37的外侧还设置有一覆盖整个天线底座的连接座41,该连接座41的一侧与天线底座接头36螺纹连接,连接座41的另一侧连接有一万向接头42。
一设置于测井杆体1底端的声波测量组件,声波测量组件包括绝缘外套管50、声波控制板51、高压变压器52、阻音接头53、绝缘底座54,绝缘外套管50通过隔音套筒接头55与测井杆体1相连,在隔音套筒接头55内设置有换能器耦合块,声波控制板51、高压变压器52、阻音接头53、绝缘底座54并列内置于绝缘外套管50内,在声波控制板51与绝缘外套管之间还设置有一覆盖声波控制板51、高压变压器52的隔音套筒56,在阻音接头53内设置有一超声波换能器57,绝缘底座54通过绝缘底座接头58与阻音接头53螺纹连接。
在绝缘外套管50远离测井杆体1的一侧还连接有一抗震组件,抗震组件包括一抗震头60,抗震头60的一侧通过不锈钢电极61与绝缘底座54螺纹连接,在不锈钢电极61与绝缘底座54的螺纹连接处还设置有O形橡胶密封圈,抗震头60呈子弹头形状。
在使用时,在水平钻机终孔后,取出孔内钻具,将本实用新型的测井系统安装在钻杆前,测井系统长度和钻杆类似,外径不大于终孔最小孔径,测井系统留有泥浆通道,方便钻杆推进。
首先测井系统开机后需在地面通过无线方式和地面采集系统同步,然后由钻机通过一节一节钻杆将测井系统推送入水平孔内,此时测井系统已经在内置的锂电池的驱动下开始连续采集数据,采集好的数据存储在测井系统自带的大容量存储单元内,地面仪则通过输入钻杆的长度来设置测量深度步长,可根据所需数据的密度,将测量深度步长设置为1个钻杆长度或者1/2、1/4、1/8个等钻杆长度,钻杆在钻机的推送下,现场操作人员在地面只需要观察钻机推送钻杆达到相应的深度步长时,按一下测井系统上的采集键就可以完成当前深度的采集,此时地面仪上可以显示当前探管所在的深度位置以及已测的点数。
在全部采集完成后,将测井系统从水平孔内取出,打开无线通讯窗口,将数据同步到地面仪内,此时地面仪内的数据就是什么深度测量的什么数据,数据格式和有缆常规测井一致,将地面仪连接笔记本电脑后,可通过电脑上的测井软件打开所测数据现场查看,如遇异常井段,可再将测井系统推送至异常段,加密采集,以获得更多详细的野外数据。
本实用新型的测井系统采用测井杆体、井径测量组件、声波测量组件之间的相互配合,一次下孔操作即可获得细分地层聚焦电阻率测量、高分辨率自然伽玛测量、中软地层声速测量、温度测量、井斜等测量参数,测孔效率高,使用方便。
本实用新型的测井系统采用钻杆推入方式,现场操作比较简单,成功率高,事故少,仪器适用钻孔直径大小的范围更宽,很好的解决了当钻孔顶角较大或倾角较小的情况下,井下测量仪器就不能靠自重顺利下放到孔内进行测井的缺陷。
除了应用在上述钻孔顶角过大或倾角过小的场合外,在山区、沼泽、海上等特殊场合的钻孔也有应用优势。一些场合下,往往没法用测井电缆绞车,或者为了设备搬运方便和节省费用,使用无缆测井方法就是较好的选择。
测井过程中,数据或测量参数先存储在仪器内部,测井完成后转存到地面电脑中并进行数据处理。
本实用新型的测井系统采用特别的测量传感器方案,近端数字化测量技术,实时数字处理,增强可靠性的成果数据传输和保存方法,使用测量效率高,参数测量精度高,剖面分层精细,本测井系统安装在钻头和钻挺中间,通过钻机将井下仪器推入钻孔内,最大外径不超过现场钻杆直接,满足野外实际使用,耐压大于30MPa,耐温度85℃,可适用于各类钻孔。
本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种多参数随钻水平测井系统,其特征在于:包括
一测井杆体,在测井杆体内具有一容元器件安装的空腔,所述元器件包括依次设置的线路板、测斜传感器、光电倍增管、铂电阻传感器,在光电倍增管的外侧还设置有碘化钠晶体;
一设置于测井杆体顶端的井径测量组件,所述井径测量组件包括推靠井径臂、电机外管、天线底座,其中,电机外管的一侧通过井径接头与测井杆体螺纹连接,在电机外管内安装有变速箱与电机,所述变速箱的输出端与动密封传动杆相连,动密封传动杆的另一侧伸入至井径接头中,且在动密封传动杆伸入至井径接头的一段的外壁还套装有井径动力头,在动密封传动杆上位于电机外管内的一段上还安装有井径传感器,推靠井径臂由两个呈V形分布的推靠杆铰接而成,其中一个推靠杆的一侧与电机外管的外壁铰接而成,另一个推靠杆的一侧伸入至井径接头中,并与动密封传动杆铰接而成,所述电机外管的另一侧通过天线底座接头与天线底座螺纹连接,在天线底座内安装有通讯天线、充电接口、电源开关,所述天线底座的外侧还设置有一覆盖整个天线底座的连接座,该连接座的一侧与天线底座接头螺纹连接,另一侧连接有一万向接头;
一设置于测井杆体底端的声波测量组件,所述声波测量组件包括绝缘外套管、声波控制板、高压变压器、阻音接头、绝缘底座,绝缘外套管通过隔音套筒接头与测井杆体相连,在隔音套筒接头内设置有换能器耦合块,所述声波控制板、高压变压器、阻音接头、绝缘底座并列内置于绝缘外套管内,在声波控制板与绝缘外套管之间还设置有一覆盖声波控制板、高压变压器的隔音套筒,在阻音接头内设置有一超声波换能器,绝缘底座通过绝缘底座接头与阻音接头螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的多参数随钻水平测井系统,其特征在于:所述线路板一共有两个,并列分布在测井杆体内,所述线路板的两侧分别通过一线路板舱接头固定在测井杆体内,且两个线路板相邻的一侧公用一个线路板舱接头。
3.根据权利要求1所述的多参数随钻水平测井系统,其特征在于:所述测斜传感器通过一测斜外管安装在测井杆体内,测斜外管的一侧与测斜传感器底座螺纹连接,光电倍增管的外侧套装有一减震套管,减震套管的一侧与光电倍增管接头螺纹连接,光电倍增管接头的另一侧与测斜外管连接,在减震套管的外侧还套装有一晶体外套管,碘化钠晶体置于晶体外套管与减震套管之间,晶体外套管的一侧与碘化钠晶体底座螺纹连接,在碘化钠晶体底座的侧端还设置有一底座接头,铂电阻传感器通过传感器底座连接在测井杆体的侧端,传感器底座的一侧与测井杆体的内壁、底座接头的外壁均螺纹连接,铂电阻传感器内置于传感器底座的另一侧。
4.根据权利要求1所述的多参数随钻水平测井系统,其特征在于:所述绝缘外套管远离测井杆体的一侧还连接有一抗震组件,所述抗震组件包括一抗震头,所述抗震头的一侧通过不锈钢电极与绝缘底座螺纹连接,在不锈钢电极与绝缘底座的螺纹连接处还设置有O形橡胶密封圈,所述抗震头呈子弹头形状。
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