[实用新型]一种随钻井眼补偿电磁波电阻率测量装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及石油钻井和测井领域，特别是涉及到随钻电阻率测井技术，具体地讲是一种随钻井眼补偿电磁波电阻率测量装置。

背景技术：

在石油行业地质导向钻井和随钻测井中，通常由随钻电磁波电阻率测量装置获得地层电阻率，用来划分地层剖面、鉴别油气层、确定储层的含油饱和度，是测井解释评价油气储藏的主要依据。

目前，公知的随钻电磁波电阻率测量装置通常采用具有多个发射线圈和接收线圈的线圈系，利用电磁波传播原理，发射线圈以不同的工作频率发射电磁波，电磁波经过地层传播之后被不同间距的接收器接收，得到多组接收信号的相位差和幅度比，经过转换之后，获得不同探测深度的相位差电阻率或幅度衰减电阻率。由于在测量过程中，井眼直径变化(如凹凸不平)会导致测量值不能真实反映地层电阻率，因此，为了获得地层真电阻率，需要对测量值进行井眼补偿。在现有技术中，根据线圈系结构的不同，有三种不同的测量装置和井眼补偿方法。

第一种测量装置采用对称结构线圈系，发射线圈对称安装在接收线圈两侧，利用线圈结构的对称性，通过对相同探测深度的测量值进行平均，实现井眼补偿。这种补偿方式简单，测量装置结构实现难度小，但由于线圈系为对称结构，装置的长度较长，不仅使仪器制造费用提高，更重要的是，在大斜度井或具有小曲率半径的分支井中容易造成仪器弯曲、卡钻的情况。

第二种测量装置采用非对称结构线圈系，发射线圈安装在接收线圈一侧，发射线圈之间的距离和接收线圈之间的距离相等，利用发射和接收电磁波的互易性和深度偏移测量方式，通过对每个发射器与一对接收器在相同深度位置得到的多个测量值进行平均实现补偿测量。这种测量装置长度短，结构紧凑，但其补偿方式要求每次测量时，发射器位置与前一次测量时接收器位置严格对齐，否则会导致补偿失效，因此限制了钻进速度，降低了钻井时效，另外，由于采用两次测量才能得到一次补偿测量值，因此测量的实时性较低。

第三种测量装置的线圈系与第二种测量装置的线圈系类似，但发射线圈之间的距离和接收线圈之间的距离不相等，在不同测量点，利用多组三线圈(单发双收或双发单收)，得到多个不同径向探测深度的测量值，利用软件聚焦算法，将同一径向探测深度的测量值校正到同一个测量点位置，并对这些测量值进行加权平均实现补偿测量。这种软件计算补偿方式能够实现完全井眼补偿，但软件聚焦算法复杂，且算法的准确性对线圈系结构依赖性大，因此实现难度大。

实用新型内容：

本实用新型的目的是为了提供一种随钻井眼补偿电磁波电阻率测量装置，与现有技术相比，该装置具有较短长度，且能够实现简单、实时、准确的随钻电磁波电阻率井眼补偿功能。

本实用新型的技术方案为：

一种随钻井眼补偿电磁波电阻率测量装置，包括钻铤、密封圈、线圈骨架、发射线圈、接收线圈、电磁波发射电路模块、电磁波接收电路模块、微处理器电路模块，还包括保护套筒、通讯口接头、超声探头、超声波电路模块、超声波电路盖板、导流套总成；

钻铤壳体外表面从中间位置开始至下端被均匀铣去一部分，形成钻铤细径段和钻铤粗径段。

在钻铤细径段中部，安装至少两个发射线圈和至少两个接收线圈，发射线圈在接收线圈一侧，两个相邻接收线圈之间的距离以及两个相邻发射线圈之间的距离互不相等。

发射线圈和接收线圈分别缠绕在线圈骨架上，线圈骨架镶嵌安装在钻铤细径段表面，线圈外面包裹有绝缘胶带，并在线圈表面以及线圈与线圈骨架之间的缝隙处填充有绝缘胶。

在接收线圈与发射线圈上下两侧的钻铤细径段表面，靠近发射线圈处安装有电磁波发射电路模块，靠近接收线圈处安装有电磁波接收电路模块、微处理器电路模块，电磁波发射电路模块和电磁波接收电路模块通过导线分别连接至发射线圈和接收线圈。

在钻铤细径段上根部加工有外螺纹，在外螺纹下部以及钻铤细径段下端安装有密封圈。

在钻铤细径段外面安装有保护套筒，保护套筒的外径与钻铤粗径段的外径相同，且一端加工有内螺纹。保护套筒的材料可以是玻璃钢或无磁不锈钢，在无磁不锈钢保护套筒表面，相对于发射线圈和接收线圈位置处，开有轴向细长缺口，缺口用橡胶浇铸密封。

在保护套筒表面相对于微处理器电路模块位置处，镶嵌安装有通讯口接头。

在钻铤粗径段中部，镶嵌安装有至少一个超声探头，超声波电路模块安装在超声探头下部，并由超声波电路盖板密封，超声探头的谐振频率为500kHz～1MHz，耐压至少为120Mpa，超声波电路模块通过导线连接至超声探头。

在钻铤粗径段上端安装有导流套总成。