易于相對(duì)定位的電阻率模擬單元體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種易于相對(duì)定位的電阻率模擬單元體。具體地，提供了一種模擬井下目標(biāo)地層電阻率的電阻率模擬單元體，其為具有中央環(huán)孔的環(huán)形單元體，而且具有軸向貫穿其本身的一個(gè)或多個(gè)定位孔。組裝時(shí)，通過在相鄰環(huán)形單元體的對(duì)應(yīng)定位孔中插入定位銷，可使它們相對(duì)于彼此被恰當(dāng)?shù)囟ㄎ弧?br> 【專利說明】易于相對(duì)定位的電阻率模擬單元體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地球物理探測技術(shù)，具體地涉及電阻率測井技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]在地質(zhì)鉆探過程中，對(duì)井下不同深度、不同巖性的地層可以采用不同的地球物理探測技術(shù)。在各種地球物理探測技術(shù)中，測量目標(biāo)地層的電阻率是區(qū)別不同巖性、發(fā)現(xiàn)地下油、氣、水資源的重要手段之一。
[0003]隨著測井技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，一批信息量大，探測半徑小的井下測量儀器，例如井下聲電成像儀器、井下微電阻率掃描儀器等，相繼研發(fā)成功。這些井下測量儀器分辨率高，提供的井下信息量大，為探明井下復(fù)雜地質(zhì)情況提供了重要的依據(jù)。
[0004]但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)所研制的井下測量儀器進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)以檢測這些儀器的可靠性、一致性時(shí)，或者為該儀器井下測量資料編制相應(yīng)解釋軟件提供參數(shù)依據(jù)時(shí)，都必須到實(shí)際的井眼現(xiàn)場進(jìn)行。這一工作不但費(fèi)用高昂、耗時(shí)費(fèi)力，而且標(biāo)定、校驗(yàn)和所提供的參數(shù)依據(jù)本身在準(zhǔn)確度和一致性上可能也不夠理想，甚至可能找不到可用的適當(dāng)井眼來實(shí)施這一工作。
[0005]也就是說，如何對(duì)所研制的井下測量儀器進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)，為儀器井下測量資料解釋軟件的編制提供參數(shù)依據(jù)已經(jīng)成為本領(lǐng)域中急需解決的一大難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的是要在地面建立一套模擬井下各種不同電阻率，不同地層厚度的裝置，以方便地對(duì)所研制的井下儀器進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)，方便地為該儀器井下測量資料解釋軟件的編制提供準(zhǔn)確可靠的參數(shù)依據(jù)。
[0007]本發(fā)明的另一個(gè)目的是要提供一種能夠準(zhǔn)確模擬井下不同目標(biāo)地層相應(yīng)電阻率的單元及其制造方法，其能夠組合在一起模擬任意深度的整個(gè)井下地層不同的電阻率。
[0008]本發(fā)明的又一個(gè)目的是要使得模擬井下不同目標(biāo)地層相應(yīng)電阻率的單元在使用過程中電阻率保持相對(duì)穩(wěn)定，將外界濕度的影響減至最小。
[0009]本發(fā)明的又一個(gè)目的是要使得模擬井下不同目標(biāo)地層相應(yīng)電阻率的單元結(jié)構(gòu)簡單，而且便于組成相應(yīng)的區(qū)段且能容易地相對(duì)定位。
[0010]本發(fā)明的又一個(gè)目的是要使得模擬井下不同目標(biāo)地層相應(yīng)電阻率的單元可用于檢測所述井下測量儀器的一種或多種特性指標(biāo)。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述至少一個(gè)目的，本發(fā)明提供了一種模擬井下目標(biāo)地層電阻率的電阻率模擬單元體，其為具有中央環(huán)孔的環(huán)形單元體，而且具有軸向貫穿其本身的一個(gè)或多個(gè)定位孔。
[0012]優(yōu)選地，所述電阻率模擬單元體的中央環(huán)孔的表面上具有至少一個(gè)局部標(biāo)定特征。
[0013]優(yōu)選地，所述局部標(biāo)定特征包括具有不同幾何尺寸和/或取向的多個(gè)凹槽和/或孔洞。
[0014]優(yōu)選地，所述定位孔的數(shù)量為三個(gè)，且沿同一圓周均布在所述電阻率模擬單元體的端面上。
[0015]優(yōu)選地，所述電阻率模擬單元體的所有表面以及內(nèi)部的孔隙中覆蓋或填充有絕緣油。
[0016]優(yōu)選地，所述電阻率模擬單元體由水泥、一種或多種導(dǎo)電物質(zhì)和水制成。
[0017]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電物質(zhì)為顆粒和/或粉末形式。
[0018]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電物質(zhì)為石墨粉。
[0019]本發(fā)明的模擬井下地層電阻率的地面校驗(yàn)裝置能夠在地面上建立一套模擬井下各種不同電阻率，不同地層厚度的裝置。利用該裝置，可方便地對(duì)所研制的井下儀器進(jìn)行標(biāo)定、校驗(yàn)，方便地為儀器井下測量資料解釋軟件的編制提供準(zhǔn)確可靠的參數(shù)依據(jù)。
[0020]本發(fā)明的電阻率模擬單元體能夠準(zhǔn)確地模擬井下不同目標(biāo)地層相應(yīng)電阻率，這些電阻率模擬單元體能夠組合在一起模擬任意深度的整個(gè)井下地層的不同電阻率。而且，該電阻率模擬單元體使用過程中能夠長期保持穩(wěn)定。
[0021]此外，本發(fā)明的電阻率模擬單元體結(jié)構(gòu)簡單，便于組成相應(yīng)的區(qū)段，能容易地相對(duì)定位，而且還可用于檢測所述井下測量儀器的一種或多種特性指標(biāo)。
[0022]根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]后文將會(huì)參照附圖并以示例性而非限制性方式對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，這些附圖未必是按實(shí)際比例繪制的。附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的模擬井下地層電阻率的地面校驗(yàn)裝置的示意性側(cè)剖視圖；
圖2是圖1所示地面校驗(yàn)裝置的井下地層模擬主體中電阻率模擬區(qū)段的示意性端視
圖；
圖3是圖2所示電阻率模擬區(qū)段的一部分的示意性側(cè)剖視圖；
圖4是圖1所示地面校驗(yàn)裝置的井下地層模擬主體中井壁成像檢測區(qū)段的示意性端視
圖；
圖5是圖4所示井壁成像檢測區(qū)段一部分的示意性A-A剖視圖；
圖6是圖4所示井壁成像檢測區(qū)段一部分的示意性B-B剖視圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的環(huán)形單元體的示意性端視圖；
圖8是圖7所示環(huán)形單元體的示意性側(cè)剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]參見圖1，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的模擬井下地層電阻率的地面校驗(yàn)裝置包括周向封閉的外井筒10 (例如可為密閉式鋼制承壓桶)和設(shè)置在外井筒10徑向內(nèi)側(cè)的井下地層模擬主體20。優(yōu)選地，在外井筒10與井下地層模擬主體20之間設(shè)置有扶正器15，以將井下地層模擬主體20與外井筒10適當(dāng)?shù)?通常是同中央軸線地)固定在一起，從而避免在地面校驗(yàn)裝置的使用、吊裝等過程中，井下地層模擬主體20的整體或局部發(fā)生位移和/或形變。如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，沿外井筒10的軸向方向優(yōu)選可設(shè)置多個(gè)扶正器15。每個(gè)扶正器15本身例如可為一個(gè)整體式構(gòu)件，或者也可由多個(gè)分離構(gòu)件組成，其具體結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的，本文對(duì)此不予贅述。
[0025]此外，如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，例如在校驗(yàn)場所安裝好本發(fā)明的地面校驗(yàn)裝置后，在使用前，需要向外井筒10內(nèi)(包括向井下地層模擬主體20可能的儀器空間以及井下地層模擬主體20與外井筒10之間的空隙中)注入模擬井下地層液體環(huán)境的液體。這些液體例如可以是中國國標(biāo)35#柴油，或者可以是其他具有電絕緣特性的烴類液體，甚至可以是按照實(shí)際需求配比的油基泥漿鉆井液，也可是其他基底鉆井液，包括水基泥漿鉆井液。為方便描述，本申請(qǐng)中將這些液體稱為“井內(nèi)液體”。
[0026]一般而言，外井筒10沿其軸向方向具有第一端11和與所述第一端軸向相對(duì)的第二端12。顯然，為了向井下地層模擬主體20內(nèi)注入井內(nèi)液體以及供井下測量儀器進(jìn)出，其中所述第一端為開口端。
[0027]優(yōu)選地，外井筒10的第一端11上設(shè)置有一個(gè)周向封閉的儲(chǔ)液箱40，所述儲(chǔ)液箱沿其軸向方向具有第一端面和與所述第一端面軸向相對(duì)的第二端面。儲(chǔ)液箱40的第一端面和第二端面分別具有第一中央開口和第二中央開口，所述第一中央開口用于向外井筒內(nèi)注入井內(nèi)液體以及供井下測量儀器進(jìn)出，而所述第二中央開口則被沿其邊緣周向地密封固定(例如通過焊接)到外井筒10的第一端11的外表面上。非常有利的是，這樣的儲(chǔ)液箱40在其內(nèi)限定了一個(gè)臨時(shí)的儲(chǔ)液空間，以容裝在本發(fā)明的校驗(yàn)裝置使用時(shí)可能溢出外井筒10的液體，避免溢出的液體流到周圍環(huán)境中，并且隨后還可允許這些液體重新流回外井筒10中。例如，將待檢驗(yàn)的井下測量儀器懸置入外井筒10中時(shí)(具體地，通常是置入井下地層模擬主體20可能的儀器空間中)，可能會(huì)使其中之前已注入的井內(nèi)液體部分溢出，溢出的這部分液體可暫時(shí)容裝在儲(chǔ)液箱40內(nèi)，而不會(huì)流入環(huán)境空間；而在撤出了待檢驗(yàn)的井下測量儀器后，暫時(shí)容裝在儲(chǔ)液箱40中的這部分液體又可重新流回外井筒10中。
[0028]為了方便外部吊裝設(shè)備(例如吊車)對(duì)本發(fā)明的地面校驗(yàn)裝置進(jìn)行吊裝操作，優(yōu)選可在外井筒10的第一端11附近或儲(chǔ)液箱40的第一端面鄰近周向邊緣處設(shè)置一個(gè)吊裝構(gòu)件45。在一個(gè)實(shí)施例中，吊裝構(gòu)件45可以是對(duì)稱地固定到儲(chǔ)液箱40第一端面鄰近周向邊緣處的多個(gè)吊裝環(huán)。例如，組裝好地面校驗(yàn)裝置后，可用吊車吊在吊裝環(huán)上，將地面校驗(yàn)裝置放入一個(gè)溫度環(huán)境優(yōu)選保持相對(duì)穩(wěn)定的地下井坑中(通常是外井筒10的第一端11朝上，而第二端12朝下)。
[0029]如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，這里所謂的“地下井坑”并非進(jìn)行實(shí)際地質(zhì)勘探或資源開采的地下井眼，而是在校驗(yàn)場所挖掘和/或修建的用于容裝本發(fā)明校驗(yàn)裝置的一個(gè)“容器”。優(yōu)選將該“容器”建于地面之下，不過是出于經(jīng)濟(jì)或環(huán)境等方面的考慮，而非必須的。因此，盡管在某些實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的校驗(yàn)裝置可能被置于所謂的“地下井坑”中，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，由于不再需要到實(shí)際地質(zhì)勘探或資源開采的地下井眼中進(jìn)行儀器的標(biāo)定/校驗(yàn)，因而本發(fā)明的校驗(yàn)裝置仍然被認(rèn)為是一種“地面校驗(yàn)裝置”。
[0030]在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，外井筒10的第二端12也是一個(gè)開口端，其上設(shè)置有一個(gè)具有排液閥門51的端接裝置50，以封閉第二端12的開口，并且允許已注入外井筒內(nèi)的井內(nèi)液體可在排液閥門51的控制下排出，以根據(jù)測試校驗(yàn)的要求更換新的井內(nèi)液體。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員均可理解，替代性地，外井筒10的第二端12也可以是永久性地封閉的，此時(shí)需要采用其他措施來排出外井筒內(nèi)的液體，例如可以插入額外的管進(jìn)行泵吸，或者可以將整個(gè)地面校驗(yàn)裝傾斜或翻轉(zhuǎn)過來，以使液體可從外井筒10開口的第一端11處流出。
[0031]總體上，井下地層模擬主體20包括電阻率模擬區(qū)段21以及可選的井壁成像檢測區(qū)段22和延伸區(qū)段23。
[0032]參見圖2-3，電阻率模擬區(qū)段21優(yōu)選由一個(gè)或多個(gè)電阻率模擬單元體30組成，厚度可根據(jù)需要確定。所述電阻率模擬單元體模擬了井下不同目標(biāo)地層的電阻率，以供井下測量儀器(未示出)對(duì)其進(jìn)行測量。由于電阻率模擬區(qū)段21可根據(jù)需要由不同厚度、不同電阻率的單元體組成，因此可模擬井下測量儀器的縱向分辨率可從例如IOmm — IOOOmm等多種不同厚度地層的不同電阻率，為井下測量儀器的標(biāo)定、相應(yīng)解釋軟件的編制提供了科學(xué)的真實(shí)依據(jù)，并可定期對(duì)相應(yīng)的井下測量儀器進(jìn)行可靠性和一致性校驗(yàn)。
[0033]參見圖4-6，可選的井壁成像檢測區(qū)段22由一個(gè)或多個(gè)井壁成像檢測單元體35組成，厚度可根據(jù)需要確定。所述井壁成像檢測單元體模擬了井下不同目標(biāo)地層的電阻率，以供井下測量儀器(未示出)對(duì)其進(jìn)行測量，而且在至少一部分或每個(gè)井壁成像檢測單元體35的朝向外井筒10中央軸線的內(nèi)側(cè)表面上具有至少一個(gè)局部標(biāo)定特征，以用于檢測井下測量儀器的一種或多種特性指標(biāo)。局部標(biāo)定特征包括具有不同幾何尺寸和/或取向的多個(gè)凹槽37’和/或孔洞37’’。更具體地，可在內(nèi)孔壁上形成不同直徑、不同深度的孔洞，不同尺寸的平行于橫向方向延伸的凹槽、垂直于橫向方向延伸的凹槽和/或相對(duì)于橫向方向以其他傾斜角度延伸的傾斜凹槽，用以例如檢測相應(yīng)井下測量儀器的成像分辨率和/或探測深度等特性指標(biāo)。至此，可以理解的是，井壁成像檢測單元體35實(shí)質(zhì)上是一種特殊的具有局部標(biāo)定特征的電阻率模擬單元體。
[0034]如圖1所示，電阻率模擬區(qū)段21可被設(shè)置成沿軸向方向鄰近于外井筒10的第一端11，而井壁成像檢測區(qū)段22可被設(shè)置成沿軸向方向鄰接于電阻率模擬區(qū)段21?；蛘咛娲缘?，井壁成像檢測區(qū)段22可被設(shè)置成沿軸向方向鄰近于外井筒10的第一端11，而電阻率模擬區(qū)段21可被設(shè)置成沿軸向方向鄰接于井壁成像檢測區(qū)段22。
[0035]此外，可選的延伸區(qū)段23也可由一個(gè)或多個(gè)延伸區(qū)段單元體39組成，并被設(shè)置成沿軸向方向鄰近于外井筒10的第二端12。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，由于井下測量儀器并不對(duì)延伸區(qū)段23進(jìn)行檢測，故對(duì)該區(qū)段單元體的電阻率可以不作特別的限制。
[0036]優(yōu)選地，電阻率模擬區(qū)段21、井壁成像檢測區(qū)段22和延伸區(qū)段23中分別限定有能夠接收井下測量儀器的儀器空間32、36、38，在圖1的實(shí)施例中被示為圓形中央內(nèi)孔。如前所述，延伸區(qū)段23并不被井下測量儀器測量，因而其中的儀器空間38例如是用于為井下測量儀器的操作提供一段延伸的容納空間。
[0037]更優(yōu)選地，這些儀器空間32、36、38均具有相同的中央軸線，且具有相同形狀的橫截面，由此這些儀器空間32、36、38即構(gòu)成了井下地層模擬主體20完整的儀器空間25。
[0038]當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)理解，如果電阻率模擬區(qū)段21、井壁成像檢測區(qū)段22和/或延伸區(qū)段23本身中未限定有儀器空間，那么井下測量儀器將被下入這些區(qū)段的內(nèi)側(cè)表面與外井筒10之間限定的空間中進(jìn)行測量。因此，可以說，本發(fā)明地面校驗(yàn)裝置內(nèi)接收井下測量儀器以便進(jìn)行測量操作的儀器空間可以由井下地層模擬主體20本身在外井筒10內(nèi)進(jìn)一步限定出，或者也可由井下地層模擬主體20和外井筒10共同限定出。
[0039]在一些實(shí)施例中，電阻率模擬單元體30、井壁成像檢測單元體35和延伸區(qū)段單元體39可以被制成任何適當(dāng)?shù)男螤?，例如大致矩形或大致呈扇形環(huán)段的磚體。這些磚體在外井筒內(nèi)優(yōu)選沿周向首尾相接地或存在一定間隔地、在軸向上層疊地組裝成各個(gè)區(qū)段，并在其中限定出相應(yīng)的儀器空間。
[0040]更優(yōu)選地，電阻率模擬單元體30和/或井壁成像檢測單元體35和/或延伸區(qū)段單元體39可為具有中央環(huán)孔的環(huán)形單元體，此時(shí)各區(qū)段的儀器空間由這些環(huán)形單元體的中央環(huán)孔沿軸向組成。這里需要說明的是，本申請(qǐng)中所用的術(shù)語“環(huán)形”包括但不限于圓環(huán)形，其他具有封閉或非封閉外圍以及封閉或非封閉中空內(nèi)孔的環(huán)形，例如輪廓大致為橢圓的封閉或非封閉環(huán)形、或輪廓大致為矩形的封閉或非封閉環(huán)形等也是可能的；而且并不要求這些環(huán)形的中央環(huán)孔與它們的外圍輪廓具有相同的形狀。環(huán)形單元體本身可以是一體地制成的，也可以由更小的單元體組合而成。
[0041]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，電阻率模擬單元體30、井壁成像檢測單元體35和延伸區(qū)段單元體39在形狀上均可被制成如圖7-8所示的中央環(huán)孔和外圍輪廓均為圓形的環(huán)形單元體60的形式。此時(shí)，電阻率模擬單元體30、井壁成像檢測單元體35和延伸區(qū)段單元體39都可具有相同的外直徑和內(nèi)直徑，而各個(gè)單元體的厚度可根據(jù)需要設(shè)置，彼此可以相同也可以不同。在一個(gè)具體示例中，所述內(nèi)直徑例如可為200 mm，外直徑例如可為800 mm (最大外直徑可達(dá)1.5m或更大)；各個(gè)單元體優(yōu)選依次(例如從下向上)疊裝成延伸區(qū)段23、井壁成像檢測區(qū)段22和電阻率模擬區(qū)段21，從而構(gòu)成整個(gè)井下地層模擬主體20 ;該井下地層模擬主體20的整個(gè)長度例如可為7.5 m左右。環(huán)形單元體60優(yōu)選還具有軸向貫穿其本身的一個(gè)或多個(gè)定位孔64。需要說明的是，為清楚起見，定位孔64僅在圖7-8中標(biāo)示出，而在其他附圖中未被示出。組裝時(shí)，通過在相鄰環(huán)形單元體60的對(duì)應(yīng)定位孔64中插入定位銷，可使它們相對(duì)于彼此被恰當(dāng)定位。在一個(gè)實(shí)施例中，定位孔64的數(shù)量優(yōu)選為三個(gè)，且沿同一圓周均布在環(huán)形單元體60的端面上。進(jìn)一步地，疊裝環(huán)形單元體60時(shí)，可在相鄰兩個(gè)環(huán)形單元體60的相對(duì)端面上施加粘合劑而將兩個(gè)環(huán)形單元體60粘接固定在一起。在本發(fā)明中，所述粘合劑優(yōu)選為硅酸鈉，俗稱“水玻璃”。
[0042]特別地，在井下地層模擬主體20各區(qū)段中，尤其是電阻率模擬區(qū)段21和井壁成像檢測區(qū)段22中，各個(gè)單元體優(yōu)選均可為由水泥、一種或多種導(dǎo)電物質(zhì)和水制成，以模擬一定目標(biāo)地層的特定電阻率。所述導(dǎo)電物質(zhì)優(yōu)選為顆粒和/或粉末形式，例如可為石墨粉、納米碳管顆粒、某些導(dǎo)電金屬的微?；蚍勰⒌鹊?。
[0043]在一個(gè)特別優(yōu)選的實(shí)施例中，本發(fā)明采用石墨粉作為導(dǎo)電物質(zhì)。其中，水泥和石墨粉的比例優(yōu)選是在60:40至83.5:16.5的范圍內(nèi)根據(jù)待模擬目標(biāo)地層電阻率的大小選擇的。例如，當(dāng)水泥和石墨粉的比例為60:40時(shí)，制成的電阻率模擬單元體的電阻率大致為
0.2 ΩΜ ;而當(dāng)水泥和石墨粉的比例為83.5:16.5時(shí)，制成的電阻率模擬單元體的電阻率大致為2000 ΩΜ。如本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的，在制造模擬電阻率的單元體時(shí)，石墨粉在其中是作為導(dǎo)電物質(zhì)使用的，因此如果降低石墨粉所占的比例，那么所得到的單元體的電阻率將相應(yīng)增大；相反，如果提高石墨粉所占的比例，那么所得到的單元體的電阻率將相應(yīng)減小。據(jù)此，在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，水泥和石墨粉的比例根據(jù)實(shí)際需要超出上文給出的優(yōu)選范圍也是可能的，例如該比例也許可在50:50至90:10等范圍內(nèi)選擇。[0044]在此還要說明的是，本發(fā)明在制造電阻率模擬單元體(包括井壁成像檢測單元體)時(shí)優(yōu)選并不像制造常規(guī)混凝土構(gòu)件那樣還要使用砂石作為骨料。這是因?yàn)椋绻褂昧松笆?，那么將?huì)大大增加單元體中不規(guī)則和/或較大孔隙的數(shù)量，導(dǎo)致很難較精確地獲得期望的電阻率；而且，這種具有大量不規(guī)則和/或較大孔隙的單元體的物理特性(例如電阻率)在使用過程中也很難保持穩(wěn)定。但是，如本段已揭示的，在一個(gè)替代性實(shí)施例中，也可采用砂石參與制造電阻率模擬單元體。
[0045]具體地，制造前文所述的電阻率模擬單元體(包括井壁成像檢測單元體)的方法包括以下步驟:
a.提供水泥、一種或多種顆粒和/或粉末形式的導(dǎo)電物質(zhì)(優(yōu)選是石墨粉)和水。
[0046]b.對(duì)所述導(dǎo)電物質(zhì)、所述水泥和所述水進(jìn)行攪拌，將其制成混合料。
[0047]c.對(duì)所述混合料進(jìn)行模制成型，將其制成坯體。該坯體的形狀優(yōu)選為具有中央內(nèi)孔的環(huán)形，而具體尺寸則根據(jù)具體的測試需要確定。
[0048]d.將模制成型后的所述坯體置于一相應(yīng)形狀的坯具中保形養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間。該段時(shí)間優(yōu)選為24、36、48或60小時(shí)以上，更優(yōu)選地為72小時(shí)以上。
[0049]e.對(duì)保形養(yǎng)護(hù)后的所述坯體進(jìn)行烘干處理。進(jìn)行該處理時(shí)，所述坯體優(yōu)選被置于一定溫度的環(huán)境中一段時(shí)間以上，該溫度優(yōu)選為100°C或120°C以上，更優(yōu)選地為150°C以上，而該段時(shí)間優(yōu)選為1、2、3、4、5、6或7小時(shí)以上，更優(yōu)選地為8小時(shí)以上。
[0050]經(jīng)過烘干處理后的所述坯體已經(jīng)可以用作電阻率模擬單元體。不過為了使這種單元體的電阻率在使用過程中保持相對(duì)穩(wěn)定，將外界濕度對(duì)電阻率的影響減至最小，優(yōu)選還可繼續(xù)進(jìn)行以下步驟:
f.對(duì)經(jīng)過所述烘干處理的坯體進(jìn)行飽和浸絕緣油處理。
[0051]這里需要特別說明的是，在本申請(qǐng)的上下文中，用語“絕緣油”并不意味著該物質(zhì)在常溫下是液態(tài)的，相反，其應(yīng)該被理解成包括具有電絕緣特性且在加熱后能夠變?yōu)橐后w且仍保持電絕緣特性的那些絕緣物質(zhì)。本發(fā)明中，所述絕緣油優(yōu)選采用高熔點(diǎn)石蠟，其在熔化后形成的液體可稱為石蠟油。進(jìn)行所述飽和浸絕緣油處理時(shí)，先將所述高熔點(diǎn)石蠟加熱熔化成石蠟油，然后將經(jīng)過所述烘干處理的坯體完全浸入所述石蠟油中。浸泡時(shí)間不僅要使得石蠟油能夠覆蓋坯體的所有表面，而且要使得石蠟油能夠充分浸入坯體內(nèi)，填充其中的孔隙，以保證獲得的電阻率模擬單元體物理性質(zhì)穩(wěn)定。具體地，浸泡時(shí)間可優(yōu)選為
0.5-2.0小時(shí)之間，更優(yōu)選地為I小時(shí)左右。在一個(gè)具體例子中，所述石蠟油的深度可為I米左右，當(dāng)然這是可根據(jù)浸泡需要適當(dāng)設(shè)置的。進(jìn)行了所述飽和浸絕緣油處理后，單元體的電阻率能夠保持相對(duì)穩(wěn)定，從而保證被檢驗(yàn)的井下測量儀器的校驗(yàn)精度。
[0052]本發(fā)明特別地優(yōu)選將石墨粉作為導(dǎo)電介質(zhì)，是因?yàn)槭奈锢硇阅芎突瘜W(xué)性能指標(biāo)在250°C以下都是非常穩(wěn)定，不會(huì)和水泥、粘合劑等發(fā)生反應(yīng)而影響單元體的使用壽命及其電阻率的穩(wěn)定。其它物理化學(xué)性能穩(wěn)定、顆粒均勻的導(dǎo)電物質(zhì)，也可作為導(dǎo)電介質(zhì)與水泥等其他材料進(jìn)行混合，制成電阻率模擬單元體。
[0053]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，雖然本文已詳盡地示出和描述了多個(gè)示例性優(yōu)選實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本申請(qǐng)公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬井下目標(biāo)地層電阻率的電阻率模擬單元體，其特征在于，所述電阻率模擬單元體為具有中央環(huán)孔的環(huán)形單元體，而且具有軸向貫穿其本身的一個(gè)或多個(gè)定位孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻率模擬單元體，其特征在于， 所述電阻率模擬單元體的中央環(huán)孔的表面上具有至少一個(gè)局部標(biāo)定特征。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電阻率模擬單元體，其特征在于， 所述局部標(biāo)定特征包括具有不同幾何尺寸和/或取向的多個(gè)凹槽和/或孔洞。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻率模擬單元體，其特征在于: 所述定位孔的數(shù)量為三個(gè)，且沿同一圓周均布在所述電阻率模擬單元體的端面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻率模擬單元體，其特征在于: 所述電阻率模擬單元體的所有表面以及內(nèi)部的孔隙中覆蓋或填充有絕緣油。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻率模擬單元體，其特征在于: 所述電阻率模擬單元體由水泥、一種或多種導(dǎo)電物質(zhì)和水制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電阻率模擬單元體，其特征在于， 所述導(dǎo)電物質(zhì)為顆粒和/或粉末形式。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電阻率模擬單元體，其特征在于， 所述導(dǎo)電物質(zhì)為石墨粉。
【文檔編號(hào)】G01V13/00GK104005755SQ201310061490
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月27日
【發(fā)明者】劉越, 伍東, 黃濤, 劉策, 徐凌堂, 于洋, 吳翔 申請(qǐng)人:中國石油集團(tuán)長城鉆探工程有限公司