[发明专利]一种用于三维阵列感应测井仪的刻度装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油测井领域，尤其涉及一种用于三维阵列感应测井仪的三环刻度装置。

背景技术

在均匀无限大地层的前提假设上，传统的感应测井仪只能给出水平方向的一维电阻率，很容易漏测储层，特别是低估或者漏测各向异性特性明显的薄砂泥岩油气藏。随着钻井技术的发展，大井眼、大斜度井的比例越来越高，对感应测井的要求也越来越高。因此，需要设计新型的三维阵列感应测井仪来同时测量水平和垂直地层电阻率以满足现在的需求。新型三维阵列感应测井仪需要设计相应的刻度装置，模拟不同水平和垂直电导率、不同倾斜和方位角度的地层，完成刻度。

三维阵列感应测井仪刻度装置设计需要满足测井仪各个分量对刻度装置的响应信号需要和测井仪各个分量对常用电导率大小的地层的响应范围相匹配。一般情况下，测井仪分量对刻度装置的响应信号需要达到测井仪分量对常用电导率大小的地层的最大响应信号的50%以上。传统的三维阵列感应测井仪的刻度装置，诸如陈涛等人以公布号CN 102003171A公开的题为“一种三维感应测井仪刻度装置”的刻度装置（其全部公开内容通过引用结合到本文），以及诸如D. M. Homan, R. A. Rosthal等人的题为“Electromagnetic logging tool calibration system”的美国专利号 US 7414391 B2中描述的刻度装置（其全部公开内容通过引用结合到本文），采用单斜环刻度装置，通过改变刻度装置的倾斜角和方位角来模拟不同方向的地层，得到各个分量对刻度装置的最大响应信号。但是，单斜环刻度装置对xx、yy、xy、yx分量的响应信号较小，影响这四个分量的刻度准确度。

发明内容

为了解决上述问题中的一个或多个，本发明提供一种三维阵列感应测井仪的刻度装置，其特征在于包括：刻度环，包括中间刻度环和设置在所述中间刻度环两侧的对称刻度环，其中所述中间刻度环和对称刻度环通过转动轴形成整体连接且可绕所述转动轴旋转；刻度电阻，与刻度环耦接；倾斜器件，用于调整所述中间刻度环的倾斜角；转动器件，用于调整所述刻度环的方位角；以及移动器件，用于将整个刻度装置沿着三维阵列感应测井仪的轴向移动；其中所述刻度装置被配置为通过调整所述中间刻度环的倾斜角以及整体调整所述刻度环的方位角来刻度所述三维阵列感应测井仪的各个分量。

根据本发明的优选方面，所述刻度环由铜导线制成。

根据本发明的优选方面，所述刻度环的方位角通过旋转装置改变，所述刻度环的方位角变化范围是0到360度。

根据本发明的优选方面，所述刻度装置的所述中间刻度环的倾斜角通过倾斜器件改变，所述倾斜角变化范围是0到80度。

根据本发明的优选方面，除了所述刻度电阻和刻度环外，其他部件由非金属材料制成。

根据本发明的优选方面，其中，刻度XX分量时，刻度环的方位角为0度。

根据本发明的优选方面，其中，刻度YY分量时，刻度环的方位角为90度。

根据本发明的优选方面，其中，刻度XY和YX分量时，刻度环的方位角都为45度。

根据本发明的优选方面，其中，所述非金属材料是环氧树脂。

根据本发明的优选方面，其中，各个刻度环的半径相等。

本发明的优点在于：本发明通过三环刻度装置提高测井仪的xx、yy、xy、yx分量对刻度装置的响应信号大小，从而提高仪器刻度的准确度。所提供的三环刻度装置可以准确调整中间刻度环的倾斜角和整体的方位角，通过使用最佳角度优化各个分量对刻度装置的响应信号，使得测井仪对刻度装置的响应信号达到对常用电导率大小的地层的最大响应信号的50%以上，提高刻度的准确度。同时，该装置简单、可靠、刻度结果准确、使用方便，能够准确建立三维阵列感应测井仪各个分量的测量值和实际地层电导率的对应关系。

附图说明

通过结合附图的以下详细描述，可以更容易地理解本发明实施例的各种特征。贯穿附图，相同的附图标记表示相同或相似的元素，并且在附图中：

图1图示了依照本发明的一个实施例的一种三维阵列感应测井仪的示例性刻度装置；

图2是单发单收三维阵列感应测井仪的XX、XY、YX、YY分量对挂接不同刻度电阻的如图1所示的三环刻度装置和单斜环刻度装置的响应信号的示意图；

图3是单发单收三维阵列感应测井仪的XX、YY、XY、YX分量响应随如图1所示的三环刻度装置的方位角变化的关系图；

图4是三维阵列感应测井仪地面无环刻度(A)、有环刻度(B)的示意图；