專利名稱：隨鉆方位電磁波電阻率測井儀的陣列線圈系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種隨鉆方位電磁波電阻率測井儀的陣列線圈系，屬于油氣勘探中的測井技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
常規(guī)電磁波電阻率測井儀利用沿儀器軸向布置的縱向線圈系(即線圈的磁偶極子方向與儀器同軸)測量地層電阻率。其測量結(jié)果基本上是環(huán)井周的地層電阻率的總體效果，但是對地層電阻率在方位上的變化不敏感。盡管其也會受電阻率各向異性的影響，但無法在沒有約束條件的情況下求解電阻率的各向異性值。更重要的是，常規(guī)電磁波電阻率難以確定大斜度或水平井眼離上下圍巖邊界的距離，尤其是其難于確定方向。常規(guī)電磁波電阻率儀的局限性表明其無法滿足精確地質(zhì)導(dǎo)向和地層評價的需求。
隨鉆方位電磁波電阻率測井儀同時具有常規(guī)電磁波電阻率和方位電阻率的測量功能，從而可獲得地層方位、傾角、電阻率及各向異性的特征，還可以獲得地層構(gòu)造變化和井眼離儲層邊界的距離等信息，這對于鉆井過程中的精確地質(zhì)導(dǎo)向和儲層評價有重要作用。該儀器對于提高油氣采收率、降低作業(yè)成本及風(fēng)險具有重要作用。而研發(fā)該儀器的關(guān)鍵就是方位陣列線圈系的設(shè)計。目前斯倫貝謝、貝克休斯、哈里伯頓等國際性大公司均擁有隨鉆方位電阻率測井儀器并在實際生產(chǎn)中獲得廣泛應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果，而國內(nèi)的研究基本為空白。本發(fā)明提出的新型方位電阻率測井儀器陣列線圈系具有獨特的優(yōu)勢和合理的地質(zhì)應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種隨鉆方位電磁波電阻率測井儀的陣列線圈系，其能夠?qū)崿F(xiàn)精確地質(zhì)導(dǎo)向和地層評價的需求。根據(jù)本發(fā)明的隨鉆方位電磁波電阻率測井儀的陣列線圈系，其中，陣列線圈系繞于線圈載體上相應(yīng)的孔或槽內(nèi)，陣列線圈系包括多組發(fā)射線圈和多組接收線圈，多組發(fā)射線圈為對稱分布的不同源距的縱向線圈，多組接收線圈對稱分布于陣列線圈系的中心兩偵牝其中包括線圈系磁偶極子方向與線圈載體同軸的縱向線圈和線圈系磁偶極子方向與線圈載體軸向垂直的橫向線圈。優(yōu)選地，發(fā)射線圈的縱向線圈源距在12英寸至60英寸之間，線圈發(fā)射的信號頻率在IOOkHz至5MHz之間。優(yōu)選地，接收線圈的縱向線圈和接收線圈的橫向線圈正交，其中心為同一點。其中，多組發(fā)射線圈依次發(fā)射信號進(jìn)入地層，多組接收線圈測量到相應(yīng)的信號，該信號含有地層的特性信息。優(yōu)選地，發(fā)射線圈為三組，接收線圈為兩組。其中，三組發(fā)射線圈從陣列線圈系的中心向外可以分別為近源距對稱發(fā)射線圈、中源距對稱發(fā)射線圈和遠(yuǎn)源距對稱發(fā)射線圈；兩組接收線圈從陣列線圈系的中心向外可以分別為縱向線圈和橫向線圈。
優(yōu)選地，接收線圈的縱向線圈之間的間距為6英寸至12英寸之間；接收線圈的橫向線圈之間的間距為6英寸至24英寸之間；在陣列線圈系中心點同側(cè)的縱向接收線圈和橫向接收線圈之間的間距為O英寸至12英寸之間。優(yōu)選地，線圈載體是無磁鉆鋌，在線圈的正下方并沿著垂直于線圈的方向可以刻有溝槽，溝槽內(nèi)部為絕緣介質(zhì)，其形成的空間有利于磁力線的通過。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的陣列線圈系，能夠精確地反映地層各向異性的信息，并可以反演地層的方位、傾角、井眼離儲層邊界的距離等信息，在測井領(lǐng)域具有突出的作用。


圖I顯示了根據(jù)本發(fā)明的陣列線圈系的布置示意圖。圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的陣列線圈系的特殊布置的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。參見圖1，其中顯示了根據(jù)本發(fā)明的陣列線圈系的布置示意圖。如圖I所示，主要的結(jié)構(gòu)包括線圈載體1，陣列線圈系2，其中陣列線圈系2繞于線圈載體I上相應(yīng)的孔或槽內(nèi)。若載體是無磁鉆鋌，則在線圈的正下方并沿著垂直于線圈的方向刻有溝槽，溝槽內(nèi)部為絕緣介質(zhì)，其形成的空間有利于磁力線的通過，便于信號的檢測。陣列線圈系2具有三組發(fā)射線圈Τ1、Τ1'，Τ2、Τ2'，Τ3、Τ3'，該三組發(fā)射線圈均為對稱分布的縱向線圈，且源距在12英寸至60英寸之間，線圈發(fā)射的信號頻率在IOOkHz至5MHz之間。其中，T1、T1'為近源距對稱發(fā)射線圈，T2、T2'為中源距對稱發(fā)射線圈，Τ3、Τ3'為遠(yuǎn)源距對稱發(fā)射線圈。另外，兩組接收線圈RZURZl'，RXURXl'也對稱分布于陣列線圈系2的中心兩側(cè)。其中，RZURZl'為線圈系磁偶極子方向與儀器(線圈載體I)同軸的縱向線圈，兩者的間距為6英寸至12英寸之間；RX1、RX1'為線圈系磁偶極子方向與儀器(線圈載體I)軸向垂直的橫向線圈，兩者的間距為6英寸至24英寸之間?？v向接收線圈組RZURZl'與橫向接收線圈組RXURXl'正交。縱向接收線圈組RZ1、RZl'與橫向接收線圈組RXURXP的中心為同一點，在線圈系中心點同側(cè)的縱向接收線圈RZl或RZli和橫向接收線圈RXl或RXP之間的間距為O英寸至12英寸之間。作業(yè)時，三組發(fā)射線圈Tl、IV , T2, T2!，Τ3、Τ3,依次發(fā)射信號進(jìn)入地層，接收線圈RZURZl' , RXU RXl;測量到相應(yīng)的信號，該信號含有地層的特性信息。由于接收線圈組中含有縱向線圈和橫向線圈，所以具備ζ-ζ和ζ-χ線圈的組合測量功能，從而可以反映地層各向異性的信息，并可以反演地層的方位、傾角、井眼離儲層邊界的距離等信息。參照上述實施例并根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容，可以得到一種特殊的情形，即位于線圈系中心點同側(cè)的縱向接收線圈與橫向接收線圈之間的間距為O英寸，該相應(yīng)的方位電阻率測井儀陣列線圈系結(jié)構(gòu)如圖2所示。雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為 準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種隨鉆方位電磁波電阻率測井儀的陣列線圈系，其中，所述陣列線圈系(2)繞于線圈載體(I)上相應(yīng)的孔或槽內(nèi)，其特征在于所述陣列線圈系(2)包括多組發(fā)射線圈和多組接收線圈，所述多組發(fā)射線圈為對稱分布的不同源距的縱向線圈，所述多組接收線圈對稱分布于所述陣列線圈系(2)的中心兩側(cè)，其中包括線圈系磁偶極子方向與所述線圈載體(I)同軸的縱向線圈和線圈系磁偶極子方向與所述線圈載體⑴軸向垂直的橫向線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列線圈系，其特征在于所述發(fā)射線圈的所述縱向線圈源距在12英寸至60英寸之間，線圈發(fā)射的信號頻率在IOOkHz至5MHz之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列線圈系，其特征在于所述接收線圈的所述縱向線圈和所述接收線圈的所述橫向線圈正交，其中心為同一點。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列線圈系，其特征在于所述多組發(fā)射線圈依次發(fā)射信號進(jìn)入地層，所述多組接收線圈測量到相應(yīng)的信號，所述信號含有地層的特性信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列線圈系，其特征在于所述發(fā)射線圈為三組，所述接收線圈為兩組。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陣列線圈系，其特征在于三組所述發(fā)射線圈從所述陣列線圈系(2)的中心向外分別為近源距對稱發(fā)射線圈、中源距對稱發(fā)射線圈和遠(yuǎn)源距對稱發(fā)射線圈；兩組所述接收線圈從所述陣列線圈系(2)的中心向外分別為縱向線圈和橫向線圈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的陣列線圈系，其特征在于所述接收線圈的所述縱向線圈之間的間距為6英寸至12英寸之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的陣列線圈系，其特征在于所述接收線圈的所述橫向線圈之間的間距為6英寸至24英寸之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列線圈系，其特征在于在所述陣列線圈系(2)中心點同側(cè)的縱向接收線圈和橫向接收線圈之間的間距為O英寸至12英寸之間。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的陣列線圈系，其特征在于所述線圈載體(I)是無磁鉆鋌，在線圈的正下方并沿著垂直于線圈的方向刻有溝槽，所述溝槽內(nèi)部為絕緣介質(zhì)，其形成的空間有利于磁力線的通過。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種隨鉆方位電磁波電阻率測井儀的陣列線圈系，其中，陣列線圈系(2)繞于線圈載體(1)上相應(yīng)的孔或槽內(nèi)，陣列線圈系(2)包括多組發(fā)射線圈和多組接收線圈，多組發(fā)射線圈為對稱分布的不同源距的縱向線圈，多組接收線圈對稱分布于陣列線圈系(2)的中心兩側(cè)，其中包括線圈系磁偶極子方向與儀器同軸的縱向線圈和線圈系磁偶極子方向與儀器軸向垂直的橫向線圈。根據(jù)本發(fā)明布置的陣列線圈系能夠獲得地層方位、傾角、電阻率及各向異性的特征，還可以獲得地層構(gòu)造變化和井眼離儲層邊界的距離等信息，對于鉆井過程中的精確地質(zhì)導(dǎo)向和儲層評價有重要的作用。本發(fā)明適用于油氣勘探中的測井技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號E21B49/00GK102865067SQ201210337468
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者馬明學(xué), 李國玉, 秦才會, 岳喜洲, 王仡仡, 季新標(biāo), 豐揚, 羅曦, 李愛勇 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司