專利名稱：復(fù)合材料與使用復(fù)合材料的校準(zhǔn)組件的制作方法
復(fù)合材料與使用復(fù)合材料的校準(zhǔn)組件
背景技術(shù)：
井孔可被鉆出以便例如確定并產(chǎn)出烴類。在鉆探操作過程中評價和/或測量所遇到地層、地層流體和/或地層氣體的性質(zhì)是必要的。在某些情況下，移開鉆柱并將線纜工具部署在井孔中以對地層、地層氣體和/或地層流體進(jìn)行測試、評價和/或取樣。在其它情況下，鉆柱可設(shè)有用于對周圍地層、地層氣體和/或地層流體進(jìn)行測試和/或取樣的裝置，而無需從井孔移開鉆柱?？梢笮?zhǔn)以提高這種井下地層評價工具的精確性。校準(zhǔn)程序可涉及將工具放置在具有已知特性和/或參數(shù)的一個或多個標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下、記錄在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中工具的一個或多個傳感器的測量值、以及將測量值與一個或多個基準(zhǔn)測量值關(guān)聯(lián)起來。通過校準(zhǔn)工具，可減小和/或基本消除用于實現(xiàn)所述工具的部件中公差和/或變化所引起的測量差異。


通過以下詳細(xì)描述并理解各附圖可最佳理解本公開。應(yīng)強(qiáng)調(diào)，根據(jù)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)慣例， 各特征未依照比例繪制。實際上，為清楚描述，各特征尺寸可隨意增大或減小。圖1顯示示例井場鉆探系統(tǒng)的局部剖視圖，所述示例井場鉆探系統(tǒng)包括可根據(jù)本公開一個或多個方面進(jìn)行校準(zhǔn)的井下模塊。圖2顯示示例井場線纜系統(tǒng)的局部剖視圖，所述示例井場線纜系統(tǒng)包括可根據(jù)本公開一個或多個方面進(jìn)行校準(zhǔn)的井下模塊。圖3A至圖3E顯示根據(jù)本公開一個或多個方面的示例校準(zhǔn)組件。圖4A至圖8B顯示根據(jù)本公開一個或多個方面的其它示例復(fù)合材料。圖9A至圖9F與圖IOA至圖IOF顯示根據(jù)本公開一個或多個方面復(fù)合材料的示例模擬性質(zhì)。
具體實施例方式應(yīng)理解以下公開提供許多不同實施例或示例，用以實現(xiàn)各實施例不同特征。以下描述部件和布置的特定示例，以簡化本公開。當(dāng)然這些僅為示例，并非用于限制。此外，本公開各示例中參考序號和/或字母可重復(fù)。該重復(fù)用于簡化明晰目的，其本身并不指示所述各實施例和/或配置之間的關(guān)系。此外，以下詳述中第二特征上方或其上第一特征的地層可包括所述第一與第二特征形成為直接接觸的實施例，也可包括附加特征形成為置于所述第一與第二特征間的實施例，使得所述第一與第二特征不會直接接觸。為精確校準(zhǔn)井下工具，標(biāo)準(zhǔn)化校準(zhǔn)環(huán)境中公差和/或變化相對于這些經(jīng)校準(zhǔn)工具應(yīng)較小。這可能難以實現(xiàn)。校準(zhǔn)環(huán)境可包括如鋁合金等一種或多種校準(zhǔn)材料，所述材料具有可被工具測量并且可用于校準(zhǔn)所述工具的性質(zhì)。因為常規(guī)用于校準(zhǔn)工具的校準(zhǔn)材料可隨不同批次和/或不同樣本而改變，使用這種材料進(jìn)行校準(zhǔn)可導(dǎo)致錯誤結(jié)果。此外，具有充分受控的性質(zhì)值的校準(zhǔn)材料在足夠大數(shù)值范圍不會具有那些性質(zhì)。此處，校準(zhǔn)材料為如合金等具有基本已知性質(zhì)的任一材料，所述性質(zhì)由工具測量并再用于調(diào)整、設(shè)定和/或此外校準(zhǔn)工具的一個或多個部件、裝置、元件和/或計算。為至少克服這些不足，本公開描述可用于模擬和/或模仿其它材料性質(zhì)的復(fù)合材料，以及采用復(fù)合材料構(gòu)建的校準(zhǔn)組件。所公開的示例復(fù)合材料將均具有良好受控和/或熟知性質(zhì)的兩種或多種不同材料組合和/或組裝，以形成其具有性質(zhì)在所需范圍有足夠精度的復(fù)合材料。復(fù)合材料可通過機(jī)加工、層壓和/或組裝過程而實現(xiàn)，而非在工廠內(nèi)的熔合過程而形成合金。因為用于制成復(fù)合物的材料可選自大體純的材料(如鋁和/或鈦)，所述材料不同批次之間性質(zhì)變化不顯著，所成復(fù)合材料能可靠、可重復(fù)、一致地形成，以具有所需和/或所要求的緊密公差和較小參數(shù)變化。材料的類型和/或布置可選擇和/或調(diào)整為以制造具有所需性質(zhì)范圍的復(fù)合材料。此處所描述復(fù)合材料可用于模仿和/或模擬不同材料性質(zhì)，包括用于校準(zhǔn)井下地層評價工具的校準(zhǔn)合金和/或校準(zhǔn)材料。但是，根據(jù)本公開一個或多個方面的復(fù)合材料，無論其是否用于構(gòu)建校準(zhǔn)組件，無需設(shè)計、擬定和/或選擇為模仿和/或模擬其它材料性質(zhì)。根據(jù)本公開一個或多個方面可模擬的示例性質(zhì)包括(但不限于)電子密度、有效原子序數(shù)和/或光電因子(Pe)。盡管此處描述了可用于模擬鋁合金性質(zhì)的示例復(fù)合材料，應(yīng)理解復(fù)合材料根據(jù)本公開一個或多個方面可制成為模擬其它類型材料和/或合金、金屬和/或其它。此外，如金屬、合金(金屬和/或其它)、塑料、流體和/或陶瓷等任一數(shù)量和/或類型的材料可用于制成根據(jù)本公開一個或多個方面的復(fù)合材料。此外，盡管此處描述了校準(zhǔn)組件包括可用于校準(zhǔn)井下地層評價工具的復(fù)合材料，應(yīng)理解根據(jù)本公開一個或多個方面的復(fù)合材料可附加地或替代地用于代替其它應(yīng)用中的材料。圖1顯示可在岸上和/或離岸部署的示例井場鉆探系統(tǒng)的局部剖視圖。在圖1示例井場系統(tǒng)中，通過旋轉(zhuǎn)和/或定向鉆探，在一個或多個地下地層F中形成鉆孔11。在圖1 所顯示的示例中，鉆柱12懸掛在鉆孔11內(nèi)并具有底部鉆具組合(BHA) 100，所述底部鉆具組合在其下端具有鉆頭105。地面系統(tǒng)包括位于在鉆孔11上方的平臺和井架組件10。組件10可包括旋轉(zhuǎn)臺16、方鉆桿17、吊鉤18和/或旋轉(zhuǎn)節(jié)19。鉆柱12可由旋轉(zhuǎn)臺16轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)臺由未示出裝置提供能量，所述旋轉(zhuǎn)臺在鉆柱12上端與方鉆桿17接合。示例鉆柱12 可懸掛在可附連到游動滑車(未示出)的吊鉤18上，并通過方鉆桿17和旋轉(zhuǎn)節(jié)19，所述旋轉(zhuǎn)節(jié)允許鉆柱12相對于吊鉤18轉(zhuǎn)動。附加地或替代地，可使用頂部驅(qū)動系統(tǒng)。在圖1示例中，地面系統(tǒng)也可包括鉆探流體沈，所述鉆探流體在業(yè)界常稱為泥漿， 貯存在井場處形成的池坑27中。泵四可將鉆探流體沈經(jīng)由轉(zhuǎn)節(jié)19中端口(未示出)輸送至鉆柱12內(nèi)部，導(dǎo)致鉆探流體如方向箭頭8所指示向下流過鉆柱12。鉆探流體沈可經(jīng)由鉆頭105中的端口離開鉆柱12，并如方向箭頭9所指示再向上循環(huán)通過鉆柱12外側(cè)與鉆孔壁之間的環(huán)形區(qū)域。鉆探流體沈可用于潤滑鉆頭105，當(dāng)其返回池坑27以再循環(huán)時攜帶地層巖屑向上到達(dá)地面，和/或在鉆孔11壁上產(chǎn)生泥餅層(未示出)。此外，圖1示例BHA100可包括任一數(shù)量和/或類型的井下測井工具，如隨鉆測井 (LffD)模塊120和/或隨鉆測量(MWD)模塊130，轉(zhuǎn)動操縱系統(tǒng)或泥漿馬達(dá)150，和/或示例鉆頭105。圖1示例LWD模塊120安放在特定類型的鉆鋌中，如本領(lǐng)域已知，并可包含任一數(shù)量和/或類型的測井工具、地層評價工具和/或流體取樣裝置。示例LWD模塊120可包括測量、處理和/或存儲信息，以及與MWD模塊150和/或直接與如測井和控制計算機(jī)160等地面設(shè)備通訊的能力。圖1示例MWD模塊130也安放在特定類型的鉆鋌中，并包含用于測量鉆柱12和/ 或鉆頭105特性的一個或多個裝置。示例MWD工具130也可包括用于產(chǎn)生井下系統(tǒng)100所使用的電能的裝置(未示出)。為產(chǎn)生電能的示例裝置包括(但不限于)以鉆探流體的流動為動力的泥漿渦輪發(fā)電機(jī)，以及電池系統(tǒng)。示例測量裝置包括(但不限于)鉆壓測量裝置、扭矩測量裝置、振動測量裝置、沖擊測量裝置、粘著滑動測量裝置、方向測量裝置、以及傾角測量裝置。MWD模塊130也可包括使用任一曾用、現(xiàn)有或未來的雙向遙測系統(tǒng)與如測井和控制計算機(jī)160等地面設(shè)備通訊的能力，所述雙向遙測系統(tǒng)如泥漿-脈沖遙測系統(tǒng)、有線鉆管遙測系統(tǒng)、電磁遙測系統(tǒng)和/或聲學(xué)遙測系統(tǒng)。圖2顯示可在岸上和/或離岸部署的示例井場線纜地層評價系統(tǒng)的局部剖視圖。 在圖2的顯示中，井下線纜工具205由鉆塔210懸掛在形成于地質(zhì)地層F中的井孔11中。 圖2示例工具205由鉆塔210經(jīng)由線纜215部署在井孔11內(nèi)，并可安置在地質(zhì)地層F的任一特定部分之內(nèi)和/或移動經(jīng)過所述部分。井孔11待檢測的部分可使用任一數(shù)量和/或類型的方法(如炸藥)進(jìn)行打孔。當(dāng)示例線纜工具205工作時，任一數(shù)量和/或類型的地層評價模塊(其中一個標(biāo)識為參考序號220)的輸出可例如經(jīng)由遙測發(fā)送至測井和控制計算機(jī)160，和/或可存儲在任一數(shù)量和/或類型的存儲器中用于隨后檢索和/或處理。圖1和圖2示例模塊120、130和/或220可實現(xiàn)任一數(shù)量和/或類型的地層評價傳感器、模塊和/或工具，所述工具包括(但不限于)密度測量工具、光電因子測量工具、中子孔隙度工具、脈沖-中子工具、聲學(xué)工具、電磁工具和/或磁共振工具。示例工具120、130 和/或220可使用任一合金模擬復(fù)合物和/或此處所述校準(zhǔn)組件進(jìn)行校準(zhǔn)，和/或可使用校準(zhǔn)合金進(jìn)行校準(zhǔn)。盡管鉆柱和線纜工具120、130與220示于圖1和圖2，無論傳輸類型和/或連接方法如何，此處所描述復(fù)合材料可用于校準(zhǔn)任一數(shù)量和/或類型的附加或替代工具。其它示例工具包括(但不限于)滑線工具、存儲器測井工具，以及隨起下鉆測井工具。附加地或替代地，襯墊型和/或心軸型工具也可采用此處所公開復(fù)合材料進(jìn)行校準(zhǔn)。這些列表并非全部涵蓋，但旨在說明本公開的方面可用于校準(zhǔn)多種工具。圖3A至圖3E顯示可用于校準(zhǔn)圖1和圖2任一示例井下工具120、130和220的示例校準(zhǔn)組件300。盡管任一示例井下工具120、130和220可使用圖3A至圖3E示例校準(zhǔn)組件300進(jìn)行校準(zhǔn)，為便于討論，圖3A至圖3E工具將被稱為井下工具305。圖3A至圖3E示例校準(zhǔn)組件300包括校準(zhǔn)插入體310和校準(zhǔn)基體和/或塊315。圖3示例校準(zhǔn)插入體310 可包括配置為模仿和/或模擬校準(zhǔn)合金和/或校準(zhǔn)材料的一種或多種性質(zhì)的一個或多個復(fù)合材料和/或復(fù)合材料區(qū)域，其中一個區(qū)域標(biāo)識為參考序號320。圖3A顯示示例校準(zhǔn)組件300的分解視圖。圖3C為沿圖與圖3E中的線3C-3C 所截取的示例校準(zhǔn)組件300的頂剖視圖。圖3D為沿圖;3B中的線3D-3D所截取的示例校準(zhǔn)組件300的側(cè)剖視圖。圖3E為沿圖3B、圖3C與圖3D中的線3E-3E所所截取的示例校準(zhǔn)組件300的另一側(cè)剖視圖。圖3A至圖3E的示例校準(zhǔn)塊315尺寸設(shè)定成、制成和/或機(jī)加工成可接納和/或接收校準(zhǔn)插入體310。示例校準(zhǔn)塊315也可配置為使示例井下工具305與環(huán)境中信號隔離，和 /或防止在校準(zhǔn)過程中由井下工具305所發(fā)出和/或發(fā)射的信號從校準(zhǔn)組件300發(fā)射進(jìn)入周圍環(huán)境。使用校準(zhǔn)塊315也可允許校準(zhǔn)插入體310比其它情況所要求更薄。校準(zhǔn)塊315 可由鋁制成。圖3A至圖3E的示例校準(zhǔn)插入體310具有配置為和/或成型為接收特定井下工具類型的內(nèi)表面325。內(nèi)表面325尺寸設(shè)定成、制成和/或機(jī)加工成與特定類型、形狀和/或尺寸的井下工具305對應(yīng)。示例校準(zhǔn)插入體310具有配置為與校準(zhǔn)塊315的形狀和/或輪廓對應(yīng)的外表面330。于是，在對具有不同尺寸和/或形狀的任一數(shù)量和/或類型的井下工具305的校準(zhǔn)過程中，示例校準(zhǔn)插入體310使得能夠使用一般形成的校準(zhǔn)塊315。換言之，具有不同輪廓或形狀的內(nèi)部的校準(zhǔn)插入體310使得不同形狀的工具305可采用相同校準(zhǔn)塊315進(jìn)行校準(zhǔn)。使用校準(zhǔn)插入體310也使得井下工具305或其它工具的不同測量值和 /或傳感器可使用同一校準(zhǔn)塊315校準(zhǔn)。圖3A至圖3E的示例校準(zhǔn)插入體310可由如鋁等大體純的金屬、合金、校準(zhǔn)合金、校準(zhǔn)材料制成，和/或可包含一個或多個示例復(fù)合材料區(qū)域320。使用合金和/或復(fù)合材料比大體純的金屬具有更寬范圍的材料性質(zhì)。圖3A至圖3E的示例井下工具305包括信號源和/或發(fā)射器S。示例井下工具305 也包括短源距探測器和/或傳感器SS和長源距探測器和/或傳感器LS，所述長源距傳感器比傳感器SS更遠(yuǎn)離所述信號源S。示例的信號源S可發(fā)射伽馬射線，傳感器SS和LS可探測伽馬射線。使用任一數(shù)量和/或類型的方法、算法和/或計算，校準(zhǔn)組件300的表觀密度、體積密度和/或光電因子可使用傳感器SS和LS獲得的伽馬射線測量值確定。盡管在圖3A至圖3E中顯示具有信號源S與傳感器SS和LS的特定井下工具305，根據(jù)本公開一個或多個方面的校準(zhǔn)組件可用于校準(zhǔn)具有任一數(shù)量和/或類型附加和/或替代源和/或傳感器的井下工具應(yīng)是明顯的。如上所述，因為大體純的金屬和合金可具有校準(zhǔn)井下工具的缺點(diǎn)，圖3A至圖3E的示例校準(zhǔn)插入體310包括示例復(fù)合材料區(qū)域320。盡管圖3A至圖3E中示例說明，復(fù)合材料區(qū)域320位于靠近傳感器SS和LS處，附加和/或替代地，校準(zhǔn)插入體310的更大部分可包括復(fù)合材料。例如，復(fù)合材料區(qū)域320可以尺寸設(shè)定成延伸超出傳感器SS和LS尺寸，以適應(yīng)井下工具305和校準(zhǔn)插入體310的錯位。此外，盡管圖3A至圖3E的示例復(fù)合材料和/ 或復(fù)合材料區(qū)域320基本相同，校準(zhǔn)組件300可包括任一數(shù)量和/或類型的附加和/或替代復(fù)合材料和/或復(fù)合材料區(qū)域。圖3A至圖3E的示例校準(zhǔn)插入體310由大體純的鋁組成，多個大體純的鈦銷釘和/ 或圓柱體(其中一個標(biāo)識為參考序號33 插入其中、與其粘合和/或壓配合。如所示，示例鈦銷釘335可布置為基本等距矩形陣列以形成復(fù)合材料或材料區(qū)域。鈦銷釘335的直徑和間隔可選擇為模擬特定材料和/或合金的性質(zhì)，和/或?qū)崿F(xiàn)具有一個或多個所需校準(zhǔn)性質(zhì)的復(fù)合材料。附加地，銷釘?shù)闹睆胶?或間隔可附加地選擇為使得示例傳感器SS和LS 感知銷釘陣列320為復(fù)合材料，而非其構(gòu)成部件。示例復(fù)合材料320包括中心與中心之間間隔約0. 424英寸的5/16"直徑的鈦銷釘。盡管圖3A至圖3E未示出，示例校準(zhǔn)組件300可包括任一數(shù)量和/或類型的附加元件，所述附加元件將校準(zhǔn)插入體310安置和/或保持在校準(zhǔn)塊315內(nèi)，將井下工具305安置和/或保持在校準(zhǔn)插入體310內(nèi)，和/或便于承載或此外輸送校準(zhǔn)插入體310。此外，材料(如罩蓋)可放置在校準(zhǔn)插入體310和井下工具305的頂部，以減少和/或基本防止校準(zhǔn)插入體310與井下工具305之間存在水和/或濕氣。這種水和/或濕氣可導(dǎo)致錯誤校準(zhǔn)。也可在校準(zhǔn)塊315的任一端存在擋板以防止圍繞校準(zhǔn)塊315的水從校準(zhǔn)插入體310和/或井下工具305之間和/或其頂部滲入。圖3A至圖3E的示例校準(zhǔn)插入體310可由大體純的鋁的片和/或塊通過鉆削矩形柵格的孔制成，示例鈦銷釘335被壓入和/或插入所述孔。插入銷釘335的鋁片可被磨削和/或機(jī)加工以制成圖3A至圖3E所述幾何形狀。替代地，在鉆孔和/或插入鈦銷釘335 之前可將鋁片磨削和/或機(jī)加工。盡管圖3A至圖3E示例復(fù)合材料和/或材料區(qū)域320包括銷釘陣列，復(fù)合材料可由具有其它尺寸和/或幾何形狀的材料制成。例如，分別如圖4A和圖4B的頂剖視圖與側(cè)剖視圖所示，圓柱銷釘可布置為六邊形陣列。分別如圖5A與圖5B的頂剖視圖與側(cè)剖視圖所示，可使用矩形或正方形銷釘而非圓柱銷釘。如圖6A、圖6B、圖7A、圖7B、圖8A和圖8B剖視圖所示，復(fù)合材料可通過將一個或多個材料嵌入校準(zhǔn)插入體310表面制成。在圖6A與圖6B示例中，諸如鈦的第一材料的平行條(其中一個標(biāo)識為參考序號60 嵌入校準(zhǔn)插入體310的頂面610。在圖7A與圖7B示例中，諸如鈦的第一材料的矩形片體705嵌入校準(zhǔn)插入體310的頂面610。在圖8A與圖8B 示例中，不同材料的兩片體805與810的疊層嵌入校準(zhǔn)插入體310的頂面610。如圖3A至圖3E、圖4A、圖4B、圖5A、圖5B、圖6A、圖6B、圖7A、圖7B、圖8A、圖8B所示，具有不同尺寸和/或幾何形狀的任一數(shù)量和/或類型的材料可組合和/或組裝以形成復(fù)合材料。通常，可根據(jù)任一數(shù)量準(zhǔn)則選擇材料、尺寸和/或幾何形狀。示例準(zhǔn)則包括(但不限于)可制造性、井下工具305對不同波長信號的敏感性、與腐蝕材料相互作用的可能性、材料對諸如陽極化的表面處理的耐受性、材料可用性、井下工具305與校準(zhǔn)插入體310 的錯位的容受度，和/或復(fù)合材料可感知、測量和/或以復(fù)合物而非其構(gòu)成部分為特性的程度?？筛鶕?jù)熟知材料性質(zhì)的知識確定材料和/或幾何形狀選擇，并可使用建模和/或仿真工具評價以確認(rèn)和/或調(diào)整材料和/或幾何形狀選擇。附加地或替代地，復(fù)合材料可使用并非金屬和/或金屬合金的材料制成。例如，復(fù)合材料可由金屬、合金、陶瓷、塑料和/或諸如水或油的流體的任一組合制成。通常，可根據(jù)井下工具305擬進(jìn)行的測試類型選擇材料。例如，金屬材料適用于密度測量，諸如塑料的含氫材料或水可適用于中子孔隙度工具，和/或金屬與塑料的組合用于電磁和/或聲學(xué)工具。圖9A至圖9F說明圖3A至圖3E示例銷釘陣列復(fù)合材料320的示例模擬性質(zhì)。橫貫圖9A至圖9F的每一示例圖表的χ軸為待模擬的基準(zhǔn)AI7049-T73鋁合金，銷釘直徑為 3/16" ,4/16"和5/16"，以及固態(tài)片狀鈦。圖9A示例圖表顯示傳感器SS所測得的表觀密度值，圖9B示例圖表顯示傳感器LS測得的表觀密度值。圖9D顯示由圖9A和圖9B的表觀密度計算得到的補(bǔ)償密度值。圖9C顯示圖9D的補(bǔ)償密度與圖9B的表觀密度之間的差異。 圖9E與圖9F分別為使用傳感器SS和傳感器LS測量的光電因子。如圖9A至圖9E所示， 4/16"銷釘直徑導(dǎo)致基本匹配、模仿和/或模擬基準(zhǔn)鋁合金的性質(zhì)。因為在圖3A至圖3E 示例中，需在[5，6]范圍內(nèi)略微更高的光電因子，于是選擇銷釘直徑5/16"，圖3A至圖3E 示例復(fù)合材料320可能優(yōu)于擬代替的AI 7049-T73鋁合金。如圖9A至圖F示例說明，一種或多種材料和/或復(fù)合材料幾何形狀可選擇為和/或設(shè)計為模仿和/或模擬另一材料的一個或多個性質(zhì)，和/或具有一個或多個特定性質(zhì)值。即，復(fù)合材料無需模仿、模擬和/或替代另一材料，而可設(shè)計為具有特定和/或所需性質(zhì)。
圖IOA至圖IOF顯示圖7A和圖7B的示例復(fù)合材料幾何形狀的示例模擬性質(zhì)。橫貫圖IOA至圖IOF每一示例圖表的χ軸為基準(zhǔn)AI 7049-T73鋁合金，所插入材料705厚度為0.05〃、0·1"、0·2"、0.3"和0.4〃。圖IOA至圖IOF所繪制分別為與圖9A至圖9F相同的值和/或性質(zhì)。如圖IOA至圖IOF所示，0. 1"至0.2〃插入體厚度所獲得材料性質(zhì)與
基準(zhǔn)鋁合金基本相似?？紤]到前述描述和附圖，應(yīng)明確本公開引入模擬和/或模仿其它材料性質(zhì)的復(fù)合材料，且校準(zhǔn)組件采用復(fù)合材料。特別地，本公開引入用于校準(zhǔn)井下地層評價工具的校準(zhǔn)組件，包括具有第一材料并具有第一幾何形狀的第一本體、形成為接收所述第一本體并具有第二材料的第二本體，其中所述第一與第二材料和所述第一幾何形狀選擇為使得校準(zhǔn)組件的校準(zhǔn)性質(zhì)大體與第三材料的對應(yīng)校準(zhǔn)性質(zhì)匹配。本公開此外引入方法包括選擇第一和第二材料，選擇幾何形狀，機(jī)加工所述第一材料成所述幾何形狀以制成第一本體，機(jī)加工第二材料制成第二本體以接收所述第一本體，以及將經(jīng)加工的第一和第二本體組裝以形成復(fù)合材料，其中復(fù)合材料具有大體與第三材料對應(yīng)校準(zhǔn)性質(zhì)匹配的校準(zhǔn)性質(zhì)，其中所述性質(zhì)包括電荷密度、有效原子序數(shù)或光電因子中的至少一個，且第三材料與所述第一與第二材料不同。本公開此外引入方法包括從井下工具發(fā)射信號，在井下工具傳感器處接收通過復(fù)合材料的信號，所述復(fù)合材料通過加工或組裝中的至少一種由兩種或多種其它材料形成， 其中所述復(fù)合材料配置為使得傳感器配置為測量復(fù)合材料性質(zhì)，所述復(fù)合材料性質(zhì)與對校準(zhǔn)材料所測量的基本相似；以及根據(jù)所測量復(fù)合材料性質(zhì)調(diào)整傳感器的輸出。前述概要了若干實施例的特征使得本領(lǐng)域技術(shù)人員可更好地理解本公開方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到其易于使用本公開作為其它方法和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計或修改的基礎(chǔ)，所述其它方法和結(jié)構(gòu)具有實現(xiàn)相同目標(biāo)和/或獲得此處引入實施例的相同優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)認(rèn)識到這種等同構(gòu)造不背離本公開的精神和范圍，在不背離本公開的精神和范圍情況下其可進(jìn)行多種更改、替代和變更。本公開最后的摘要依照37C. F. R. § 1. 72(b)以使讀者快速確定本技術(shù)公開的實質(zhì)。應(yīng)理解其提交內(nèi)容不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或含義。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括用于校準(zhǔn)井下地層評價工具的校準(zhǔn)組件，所述組件具有包括第一材料并具有第一幾何形狀的第一本體；以及包括第二材料并形成為接收所述第一本體的第二本體，其中，所述第一和第二材料以及所述第一幾何形狀被選擇成使得所述校準(zhǔn)組件的校準(zhǔn)性質(zhì)大體與第三材料的對應(yīng)校準(zhǔn)性質(zhì)匹配，所述第三材料與所述第一和第二材料不同。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括具有第三材料并具有第二幾何形狀的第三本體，其中，所述第二本體形成為為接收所述第三本體。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二材料基本包括鋁，所述第一材料基本包括鈦，所述第一幾何形狀包括可插入所述第二本體的圓柱形。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二材料包括第二幾何形狀，所述組件還包括第三本體，所述第三本體包括第四材料并且形成為接收所述第二本體。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述工具選自包括以下工具的組密度工具、中子孔隙度工具、脈沖-中子工具、聲學(xué)工具、電磁工具和磁共振工具。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一和第二材料以及所述第一幾何形狀根據(jù)所述工具評價地層所使用的信號性質(zhì)選擇。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信號性質(zhì)包括波長、能量、散射性或吸收性中的至少一個。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一材料包括第一金屬，所述第二材料包括不同于所述第一金屬的第二金屬。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一材料包括塑料或流體中的至少一種。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一材料包括塑料或流體中的至少一種，所述第二材料包括金屬。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一材料包括金屬，所述第二材料包括塑料或流體中的至少一種。
12.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一材料包括第一塑料或第一流體中的至少一種，所述第二材料包括第二塑料或第二流體中的至少一種，其中，所述第一塑料與所述第二塑料不同，所述第一流體與所述第二流體不同。
13.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一材料包括陶瓷，所述第二材料包括金屬。
14.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一材料包括陶瓷，所述第二材料包括塑料或流體中的至少一種。
15.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一本體包括插入所述第二本體中的多個銷釘中的一個，所述多個銷釘布置成矩形陣列。
16.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第三材料包括鋁合金。
17.一種方法，使用如權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，包括從井下工具發(fā)射信號；在井下工具傳感器處接收通過復(fù)合材料的信號，所述復(fù)合材料由兩種或多種其它材料通過機(jī)加工或組裝中的至少一種形成，其中，所述復(fù)合材料配置為使得所述傳感器配置為測量所述復(fù)合材料的性質(zhì)，所述復(fù)合材料的性質(zhì)與對校準(zhǔn)材料所測量的性質(zhì)基本相似；以及根據(jù)復(fù)合材料的所測量性質(zhì)調(diào)整傳感器的輸出。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述性質(zhì)是密度或光電因子中的其至少一種。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述復(fù)合材料包括插入本體的多個銷釘， 所述多個銷釘包括第一材料，所述本體包括與所述第一材料不同的第二材料，所述多個銷釘布置成矩形陣列。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述第一材料大體包括鈦，所述第二材料大體包括鋁。
全文摘要
一種用于校準(zhǔn)井下地層評價工具(305)的校準(zhǔn)組件，其包括包含第一材料并具有第一幾何形狀的第一本體(335)、包括第二材料并形成為接收所述第一本體的第二本體(310)，其中所述第一與第二材料和所述第一幾何形狀選擇為使得校準(zhǔn)組件的校準(zhǔn)性質(zhì)與第三材料對應(yīng)校準(zhǔn)性質(zhì)基本匹配。
文檔編號G01V13/00GK102317814SQ201080008056
公開日2012年1月11日 申請日期2010年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者A·J·桑帕, C·S·戴爾坎波, D·W·克林頓, Q·何, R·J·拉特克 申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司