一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，裝置包括：圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署第一發(fā)射機和第二發(fā)射機、第一接收機和第二接收機，所述第一接收機和所述第二接收機分別為磁力儀，所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機分別為線圈天線，所述磁力儀相應(yīng)地接收并測量來自所述發(fā)射機的磁場分量，磁力儀靈敏度高，能夠獨立地測量磁場的每個分量，測量數(shù)據(jù)精度高且便于后期的信號處理，此外，磁力儀的尺寸比傳統(tǒng)線圈天線的尺寸更小，這樣就有利于鉆井工具上的安裝使用。
【專利說明】一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及隨鉆電阻率測量【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，本實用新型涉及隨鉆電阻
率測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鉆井應(yīng)用(例如隨鉆測井(LWD)、隨鉆測量(MWD)、電纜測井應(yīng)用等)使用電學(xué)測量來確定鉆孔周圍地層的電學(xué)特性是公知的，這些鉆井裝置測得的電阻率(或者電導(dǎo)率)可以理解為利用各種巖石物理模型(例如Archie’s Law)來確定其中地層和液體的巖石物理特性。例如，高空隙度地層的高電阻率常常預(yù)示著烴的存在，如原油和天然氣，而高空隙度地層的低電阻率通常是水飽和區(qū)。術(shù)語電阻率和電導(dǎo)率雖然在意思上相反但是在本領(lǐng)域中經(jīng)常交替使用，這里提及其中的一個或者另外一個是為了描述方便，而不是有意進行限制。
[0003]傳統(tǒng)地，一個傳播電阻率測量裝置需要至少一對接收機和一對發(fā)射機，發(fā)射機發(fā)出電磁能到鉆孔周圍地層，從地層返回到井孔的能量被兩個接收機記錄下來，通過處理接收的信號可以獲得信號從第一接收機傳播到第二接收機時的相位差和信號衰減，再通過逆運算可以得出鉆孔周圍的地層電阻率。兩個接收機之間的相位差和信號衰減與波的頻率成正比。另一方面，測量裝置的探測深度隨著測量頻率的增加而減小，所以傳播電阻率測量裝置所采用的無線電波頻率從100千赫茲到幾兆赫茲。傳統(tǒng)的磁力儀只用能于恒定磁場(如地磁場)或低頻磁場的測量.隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，高頻磁力儀逐漸成為現(xiàn)實(例如US2008/0106201, US2010/0289491)。
[0004]現(xiàn)有專利申請CN102460219公開了一種具有非對稱天線間距的鉆井補償?shù)碾娮杪蕼y井工具，該工具包括第一和第二補償發(fā)射機，其優(yōu)選地部署成在第一和第二間隔的接收機之間軸向?qū)ΨQ，還包括多個發(fā)射機，其部署成關(guān)于所述接收機軸向非對稱，所述補償發(fā)射機構(gòu)成可獲得鉆井補償，其可以從常規(guī)相位和衰減測量值中被減去，最后能得到補償后的相位和衰減值，再通過逆運算就能得到測得的地層電阻率。但是現(xiàn)有技術(shù)中無論接收機還是發(fā)射機均采用線圈天線，其靈敏度不高，不能獨立地測量磁場的多個分量，測量數(shù)據(jù)精度低且不便于后期的信號處理，尺寸大不利于在鉆井工具上安裝使用。
實用新型內(nèi)容
[0005]為此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提高電阻率測量裝置中接收機的靈敏度，減小接收機的尺寸，從而提出一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]—種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，包括:圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署第一發(fā)射機和第二發(fā)射機、第一接收機和第二接收機，所述第一接收機和所述第二接收機分別為磁力儀，所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機分別為線圈天線，所述磁力儀相應(yīng)地接收并測量來自所述發(fā)射機的磁場分量。[0008]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機相對于所述第一接收機和所述第二接收機的中點對稱部署。
[0009]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，所述第一接收機和所述第二接收機分別含有單個磁力儀或者分別含有多個磁力儀。
[0010]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，所述磁力儀可以工作在靜場到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶。
[0011]上述利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，所述線圈天線的發(fā)射電磁信號極化方向可以與工具主體軸線方向平行。
[0012]本實用新型的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點，
[0013](I)本實用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，采用磁力儀作為電阻率測量裝置的接收機，與傳統(tǒng)的線圈天線相比，磁力儀能夠獨立地測量磁場的每個分量，能簡化后續(xù)的信號處理程序，并且能夠提高數(shù)據(jù)精度，此外，磁力儀的尺寸比傳統(tǒng)線圈天線的尺寸更小，這樣就有利于在鉆井工具上安裝使用。
[0014](2)本實用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，兩個發(fā)射機相對于兩個接收機的中點對稱部署，這樣的結(jié)構(gòu)能利用井眼補償方法，得到補償了誤差的相位差和信號衰減，進而提高電阻率測量的精度。
[0015](3)本實用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，電阻率測量工具主體上可以部署兩個磁力儀作為接收機，也可以部署多個磁力儀形成接收機陣列，部署多個磁力儀形成接收機陣列時能接收到更多可信的地層信息，進一步提高電阻率的測量精度。
[0016](4)本實用新型所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，磁力儀可以工作在靜場到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶，一般傳播電阻率測量裝置都采用無線電波(從100千赫茲到幾兆赫茲)，所以磁力儀能夠滿足這一工作頻率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了使本實用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步詳細(xì)的說明，其中
[0018]圖1 一種電阻率測量裝置的現(xiàn)有技術(shù)；
[0019]圖2是本實用新型一個實施例的高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置模型200的整體外觀圖；
[0020]圖3是本實用新型一個實施例的電阻率測量裝置模型200中的接收機之間的相位差與地層電阻率的關(guān)系曲線圖；
[0021]圖4是本實用新型一個實施例的電阻率測量裝置模型200中的接收機之間的信號衰減與地層電阻率關(guān)系曲線圖；
[0022]圖5是本實用新型一個實施例的高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置模型201的整體外觀圖；
[0023]圖6是本實用新型一個實施例的電阻率測量裝置模型201沿AA’的裝置剖視圖。
[0024]圖中附圖標(biāo)記表示為:200-電阻率測量裝置模型、201-電阻率測量裝置模型、202-發(fā)射機、204-發(fā)射機、206-接收機、208-接收機、302-相位差、304-信號衰減、210-磁力儀、212-磁力儀?！揪唧w實施方式】
[0025]圖1描述了現(xiàn)有技術(shù)的一種電阻率測量裝置模型。
[0026]圖2描述了根據(jù)本實用新型示例性實施例中的一種電阻率測量裝置模型200，包括圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署發(fā)射機202和發(fā)射機204、接收機206和接收機208，發(fā)射機202和發(fā)射機204相對于接收機206和接收機208的中點對稱部署，兩個z方向的線圈被用作為發(fā)射機202和發(fā)射機204的發(fā)射天線，發(fā)射機202和發(fā)射機204絕不局限于z方向，接收機206和接收機208分別為磁力儀，現(xiàn)有專利20080106261公開了一種新開發(fā)的磁力儀，該磁力儀的可以工作在靜場到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶，能夠同時并獨立地測量兩個或三個磁場垂直分量，本實施例中磁力儀接收磁場的z分量。
[0027]根據(jù)圖2中的裝置，發(fā)射機202和發(fā)射機204按次序向地層發(fā)射電磁信號，接收機206和接收機208相應(yīng)地接收并且測量來自發(fā)射機202和204的電磁信號。當(dāng)發(fā)射機202向地層發(fā)射電磁信號時，所測得的兩個接收機之間的相位差和信號衰減可以表示為
【權(quán)利要求】
1.一種利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，其特征在于，包括:圓筒狀的工具主體，所述工具主體上部署第一發(fā)射機和第二發(fā)射機、第一接收機和第二接收機，所述第一接收機和所述第二接收機分別為磁力儀，所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機分別為線圈天線，所述磁力儀相應(yīng)地接收并測量來自所述發(fā)射機的磁場分量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，其特征在于，所述第一發(fā)射機和所述第二發(fā)射機相對于所述第一接收機和所述第二接收機的中點對稱部署。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，其特征在于，所述第一接收機和所述第二接收機分別含有單個磁力儀或者分別含有多個磁力儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，其特征在于，所述磁力儀可以工作在靜場到頻率高達(dá)10兆赫茲的頻帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高頻磁力儀隨鉆電阻率測量裝置，其特征在于，所述線圈天線的發(fā)射電磁信號極化方向可以與工具主體軸線方向平行。
【文檔編號】G01V3/30GK203705661SQ201320838005
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】劉策, 李敬, 吳素明, 王華平, 梁任岳, 任威 申請人:貝茲維儀器(蘇州)有限公司