[发明专利]一种探头

说明书

技术领域

本发明涉及一种探头，特别涉及一种用于随钻测井的探头。

背景技术

随钻电磁波电阻率测井和伽玛测井均是随钻测井领域中最重要的方法。随钻电阻率测井通过记录电磁波信号的幅度比和相位差来反映地层介质的信息，随钻伽玛测井通过测井地层岩石所放射出的伽马射线来确定地层的岩性。加速度计传感器主要用于随钻的测斜系统和连续测斜系统中，用于测量钻井的斜度。压力传感器则是用来测量钻井系统中的压力。

目前应用的随钻电磁波电阻率测井仪器和伽玛测井仪器一般为各自独立的设备。作业时，需要将随钻电磁波电阻率测井仪器和伽玛测井仪器组合起来工作，这样不仅使机械和电子的部件增多、仪器较长，而且增加了系统的故障率。另外，这种随钻自然伽玛测井仪一般只装有一个伽玛传感器，并居于钻铤的中心，这样获取的测井响应信息是不同地层放射性的总和，而不能区别不同岩性的界面。因此，现有的随钻自然伽玛测井仪不能及时捕捉储层的上部盖层及下部盖层的信息，从而失去进入储层的最佳时机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探头，其是多功能一体化的探头，能够同时实现随钻电磁波电阻率测井、伽玛测井、加速度计测井以及压力传感器测井等多种功能。

根据本发明的探头，包括电磁波电阻率测量线圈、伽玛传感器、三轴加速度计和压力传感器，其整体地形成于探头内。

电磁波电阻率测量线圈可以包括发射线圈和接收线圈，发射线圈和接收线圈按照第一发射线圈、第二发射线圈、第一接收线圈、第二接收线圈、第三发射线圈、第四发射线圈的顺序自上而下地纵向排列。优选地，其中第一发射线圈、第四发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈交替地发射电磁波信号，电磁波信号经过地层后，由第一接收线圈和第二接收线圈接收。

伽玛传感器可以由两个NAI晶体探测器组成，两个NAI晶体探测器分别位于探头的两侧。NAI晶体探测器可以留有扇形探测窗口，剩余外侧均覆盖有钨屏蔽层。

电磁波电阻率测量线圈、伽玛传感器、三轴加速度计和压力传感器可以共用供电电路、存储电路以及通讯电路，并可以具有各自的采集电路。优选地，电磁波电阻率测量线圈、伽玛传感器、三轴加速度计、压力传感器以及供电电路、采集电路和通讯电路都集成于一根无磁钻铤中。伽玛传感器和三轴加速度计结合能够得到井眼的重力高边和重力低边的伽玛射线信息。

本发明的多功能一体化探头将电磁波电阻率测量线圈、伽玛传感器、三轴加速度计、压力传感器集成于一体，可以实时获取测井地层的电阻率、伽玛射线、压力等数据信息，其不但可以检测井中压力的变化、识别地层岩性、评价油气水聚集区，而且能够有效发现上下围岩的特征，指导钻具在最有利的位置钻进。从而，有效地实现地质导向及地层评价的功能，并便于现场施工，减少故障率，提高作业时效。

附图说明

图1是根据本发明能够实现多功能一体化的探头的总体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明所提供的探头，具有多功能一体化的功能，所述探头主要包括电磁波电阻率测量线圈、伽玛传感器、三轴加速度计和压力传感器，电磁波电阻率测量线圈包括发射线圈和接收线圈，其中发射线圈、接收线圈和伽玛传感器的数量均可根据需要设置，各个部件整体地形成于探头内。优选地，各个部件集成于探头内的一根无磁钻铤中。

如图1所示，其中显示了一种本发明优选的多功能一体化的探头。电磁波电阻率测量线圈包括发射线圈1、2、5、6和接收线圈3、4，其中发射线圈1、发射线圈2、接收线圈3、接收线圈4、发射线圈5、发射线圈6自上而下在纵向方向上顺序排列。发射线圈1、6、2、5交替发射特定频率的电磁波信号，电磁波信号经过地层后，由接收线圈3、4接收。接收的电磁波信号中包含了地层的信息，再通过相应的数据处理，得到补偿的不同探测深度的地层电阻率。

伽玛传感器由两个NAI晶体探测器7、9组成，NAI晶体探测器7、9分别位于所述探头的两侧，用于测量地层的放射性信息。除留有扇形探测窗口外，外侧均覆以钨屏蔽层，所以伽玛传感器只测量与其对应的扇形区域内地层的伽马射线。

三轴加速度计8结合伽玛传感器可以得到地层高边和低边的伽玛射线信息，进而确定目标层上下围岩的岩性特征并评价油气水聚集区，用于指导钻具尽可能地在目标层钻进，其中的高边和低边是指井眼的重力高边和重力低边。