[发明专利]一种用于试验电磁波电阻率测井仪的模拟井系统

说明书

技术领域

本发明涉及测井仪的试验技术，尤其涉及一种用于试验电磁波电阻率测井仪的模拟井系统。

背景技术

一种新型测井仪器在投入使用之前，大都会经过理论研究、试验研究和样机的研制，最后才进行大批量的生产并投入使用。

对于一款新型测井仪器而言，试验研究是非常关键的，既可用来评价仪器响应是否与理论期望相一致，从而验证理论的正确性以及方案的可行性，同时也能根据试验结果对仪器的参数设计提供指导。所以测井仪器的研发都离不开试验，可靠的试验环境对仪器的研发是至关重要。

多分量电磁波传播测井仪主要用于随钻测井领域，相比传统的单轴电磁波传播随钻测井仪，该仪器既能常规测量地层电阻率参数，还能测量方位角，并依靠多分量线圈系对地层界面的灵敏性为钻井地质导向提供帮助。多分量感应测井仪主要用于电缆测井领域，其特点在于在探测常规的地层水平电阻率的同时还能探测地层垂直电阻率，以克服常规感应测井仪在诸如层积的沙泥岩薄交互储层这样的电阻率各向异性层中不能做出正确的地质评价，从而可能出现对油气层的低估甚至漏估的情况。

为了能够评价仪器在一确定的模型下的响应与理论预估值是否一致，首先要求试验井模型为一已知的确定性模型，通常会在地下建一个很大的圆形水池，水池里填充一定电导率的盐溶液。感应测井仪器对地层的探测范围通常比较大，如阵列感应测井仪(AIT)的最大探测深度为90英寸(in)，而其对地层的敏感深度远大于90in。如果将模型井建于地下的话，井桶外的实际地层通常会感应仪器的响应贡献较大，而实际地层通常为非均匀性介质，其电导率未知，而且电导率会随地层的湿度改变而改变，所以井桶外地层对感应仪器响应的影响是研发试验人员不希望看到的。为了得到一个已知的确定性的试验模型，就需要建立规模非常大的地下模型井，且模型井在试验过程中需要改变电导率，需经常换水，从而所需成本极高。减小模型井的另一种方法是把模型井建于地表。将模型井建于地表的话，模型井外面为无感环境的空气，所以其可以被看成径向两层的已知模型，如有试验人员在地表搭建了一个感应测井仪器的试验井，其直径为14英尺(ft)，高度为20ft。但还是存在诸多问题：用什么材料建造才能保证试验环境稳定且无感无磁，建在地表上不等于完全不受大地乃至模型井基础的影响，如何在不影响测试环境无感无磁的情况下在试验井上面建造仪器升降装置和传输装置，如何提高模型井试验时的效率和安全性也是必要的，等等。

电磁波电阻率测井仪是一种通过收发射电磁波来测量地层电阻率参数的测井仪器，其包括用于随钻测井中的各类电磁波传播测井仪，用于电缆测井中的各类电磁波传播测井仪，用于电缆测井中的各类感应测井仪。

电磁波电阻率测井仪的试验对环境的要求也非常严格，测试时仪器除垂直方向外10米内无感无磁，试验环境电参数稳定，安全性要求也较高。现有的地面或者地下的水池均难以较好地满足电磁波电阻率测井仪的试验要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有的模拟井系统难以较好满足电磁波电阻率测井仪的试验要求的不足。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于试验电磁波电阻率测井仪的模拟井系统，包括模型地层以及纵向贯穿所述模型地层中央的井眼层，其中：

所述井眼层包含有所述电磁波电阻率测井仪能够通过的模拟井眼；

所述模型地层包括有纵向分布的均匀介质层、电阻率各向异性层以及缓冲层，所述均匀介质层模拟水平电阻率和垂直电阻率相同的地层段，所述电阻率各向异性层模拟水平电阻率和垂直电阻率不同的地层段，所述缓冲层将所述均匀介质层及电阻率各向异性层与外部环境进行隔离。

优选地，所述电阻率各向异性层中交替设置有含孔隙的薄层固体和液体。

优选地，所述电阻率各向异性层中交替设置有具导电能力所述薄层固体和具导电能力的所述液体。

优选地，所述电阻率各向异性层中交替设置有不具导电能力所述薄层固体和具导电能力的所述液体。

优选地，所述缓冲层中填充有各项同性的导电介质。

优选地，所述缓冲层位与所述均匀介质层及电阻率各向异性层的下方。

优选地，该系统包括：

绝缘基础，承载所述井眼层以及模型地层。

优选地，该系统包括：

起重传输子系统，在进行所述试验时起吊所述电磁波电阻率测井仪，为所述电磁波电阻率测井仪提供电力和通信设施。

优选地，该系统包括：

配液子系统，为所述模型地层提供导电介质。