[发明专利]一种方位伽马测量方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种方位伽马测量方法及设备，属于矿场地球物理测井技术领域。

背景技术

随着石油工业发展，大型整装油气田数量不断减少，石油工业勘探开发已转向勘探难度增加的隐蔽油气藏及海洋油气藏。开发这些油气藏，传统的直井已无法提高采收率和增加产量，为解决这一问题定向井应运而生。而水平井的钻进中传统测井方法已不能满足需要，于是适宜水平井钻井的随钻测井技术很快发展起来。

在随钻过程中，地层自然放射性测量是必测项目之一，实时测量地层不同方位自然伽马放射性更是具有重要意义。但是，目前现有技术方案中，自然伽马测井仪仅是利用单一探测器进行地层自然伽马总计数测量或者自然伽马能谱测量，虽然能判断钻头是否在储层中钻进，但不能保证钻头钻进轨迹在储层中，更不能得到地层方位伽马成像。

发明内容

本发明的任务在于提供一种方位伽马测量方法及设备，其可指导钻头钻进轨迹，并能形成地层方位伽马成像图，可用于评价地层倾斜角度和地层厚度。

其技术解决方案是：

一种方位伽马测量方法，其是在钻铤上开槽侧装多个伽马探测器，在随钻过程中根据伽马探测器测得的地层自然伽马方位测量数据为地质导向服务，并形成地层方位伽马成像用于地层评价。

上述伽马探测器的个数设为3个或4个，均采用NaI晶体；上述伽马探测器均位于钻铤的同一横截面区域，且探测器的个数为3个时，探测器相互间隔120°，探测器的个数为4个时，探测器相互间隔90°。

上述伽马探测器置于开槽中，其正面密封，密封物质采用天然橡胶，厚度为4mm～6mm，优选5mm；伽马探测器的背部设有屏蔽物质，屏蔽物质选用钨或铅，厚度为4mm～6mm，优选5mm；钻铤开槽的槽口处密封，密封物质采用铍青铜，厚度为8mm～12mm，优选10mm；在伽马探测器正面密封物质与槽口密封物质之间填充环氧树脂，厚度为4mm～6mm，优选5mm。

进一步的，上述钻铤上开槽为U形槽。

上述钻铤直径为171.45mm，钻铤的泥浆导流通道直径为50~70mm，伽马探测器长度为15~20cm，当采用3个伽马探测器时探测器直径为25.4mm~35.6mm，当采用4个伽马探测器时探测器直径为24.1mm~30.5mm。

上述为地质导向服务是利用实时上传的上下方位自然伽马数据指导钻头钻进轨迹，并定量确定钻头距离放射性界面距离。

上述地层方位伽马成像用于地层评价是利用探测器穿过放射性地层时得到不同方位的自然伽马计数，利用得到的自然伽马计数得出地层方位伽马成像图，利用地层方位伽马成像图定量评价地层倾斜角度和地层厚度。

一种方位伽马测量设备，其包括3个或4个伽马探测器，伽马探测器为NaI晶体，其侧装在钻铤上，在钻铤的相应位置处开设凹槽，所述伽马探测器均位于钻铤的同一横截面区域，且探测器的个数为3个时，探测器相互间隔120°，探测器的个数为4个时，探测器相互间隔90°。

上述伽马探测器置于凹槽中，其正面密封，密封物质采用天然橡胶，厚度为4mm～6mm，优选5mm；伽马探测器的背部设置屏蔽物质，屏蔽物质选用钨或铅，厚度为4mm～6mm，优选5mm；钻铤上开设凹槽的槽口处密封，密封物质采用铍青铜，厚度为8mm～12mm，优选10mm；在探测器正面密封物质与槽口密封物质之间填充环氧树脂，厚度为4mm～6mm，优选5mm。

上述钻铤直径为171.45mm，钻铤的泥浆导流通道直径为50~70mm，伽马探测器长度为15~20cm，当采用3个伽马探测器时所述探测器直径为25.4mm~35.6mm，当采用4个伽马探测器时所述探测器直径为24.1mm~30.5mm。

本发明的有益技术效果是：

本发明在钻铤上开槽侧装多个探测器，在随钻过程中通过探测器得到地层自然伽马方位测量数据，利用实时上传的上下方位自然伽马数据可指导钻头钻进轨迹，并可定量确定钻头距离放射性界面距离；利用得到的不同方位自然伽马数据可形成地层方位伽马成像，用于定量评价地层倾斜角度和地层厚度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，对实施例所需要的附图做简单介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明测量设备的结构示意图；图中：1为钻铤，2为泥浆导流通道，3为探测器，4为探测器正面密封物质，5为填充物质，6为开槽密封物质，7为探测器背部屏蔽物质，8为光电倍增管，9为电子线路；