[发明专利]一种高分辨率伽马与侧向扫描综合成像随钻测井装置

说明书

本发明公开了一种高分辨率伽马与侧向扫描综合成像随钻测井装置，包括外部钻铤，外部钻铤的一端设置有上部耐磨环，另一端设置有下部防磨带，外部钻铤内部设置有内部芯轴，上部耐磨环和下部防磨带之间的内部芯轴上依次设置有伽马探测器、伪对称发射电极T3、测量电极T2、测量电极T1、象限接收极板、纽扣接收电极和测量电极T4，伽马探测器和纽扣接收电极用于伽马成像与电阻率成像，象限接收极板用于实现方位侧向电阻率测量功能，伪对称发射电极T3、测量电极T2、测量电极T1和测量电极T4用于实现不同探深电阻率测量。本发明结构布局合理、可靠性高、加工简单、维护方便、且便于仪器的扩展。

技术领域

本发明属于随钻测井装置技术领域，具体涉及一种高分辨率伽马与侧向扫描综合成像随钻测井装置。

背景技术

在石油随钻测井仪器中，随钻成像仪器是一种较为先进的仪器。该种仪器不仅能够有效识别储层边界，反馈钻井施工状况，及时调整井眼轨迹，控制钻具穿行在油层的最佳位置，适用于薄层水平井地质导向、提高油层的钻遇率；同时还可以通过对井眼扫描，实现全井眼扫描成像，用于地层评价。

目前大部分侧向类随钻电阻率测井仪器，多采用对称电极结构，仪器长度较长，仪器测量功能较为单一，只能用来进行侧向类平均电阻率测量，不能够实现上、下、左、右不同方位侧向电阻率测量。同时大多数采用极板电极向地层发射电流，电极不仅易于磨损，也容易造成电极环脱落至井底需进行打捞，无法打捞情况则需要进行填井，造成巨大经济损失。

同时目前大部分随钻成像仪器采用的是伽马成像随钻测井仪器，结构简单，功能单一，该种仪器只能简单用于地质导向，而不能够在成像地质导向的基础上，开发侧向类纽扣电极成像对断层、裂缝、薄层、低空低渗等复杂油气藏开发以及致密油气、页岩气、煤层气等非常规资源进行精细地质评价。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高分辨率伽马与侧向扫描综合成像随钻测井装置，通过设计伪对称电极系排列方式，解决侧向类随钻测井仪器长度过长的问题，发射系统通过采用发射线圈结构，解决传统测量电极易磨损和易掉井的问题；通过设计四象限环绕接收电极结构，解决侧向类仪器无法进行方位侧向电阻率测量问题；通过小直径高分辨率纽扣电极及伽马探头固定安装结构设计，实现伽马成像与高分辨率侧向电阻率成像在仪器上集成设计；通过整体机械结构设计，实现175℃，140MPa的技术指标，解决在国内深井、超深井无法作业的需求。

本发明采用以下技术方案：

一种高分辨率伽马与侧向扫描综合成像随钻测井装置，包括外部钻铤，外部钻铤的一端设置有上部耐磨环，另一端设置有下部防磨带，外部钻铤内部设置有内部芯轴，上部耐磨环和下部防磨带之间的内部芯轴上依次设置有伽马探测器、伪对称发射电极T3、测量电极T2、测量电极T1、象限接收极板、纽扣接收电极和测量电极T4，伽马探测器和纽扣接收电极用于伽马成像与电阻率成像，象限接收极板用于实现方位侧向电阻率测量功能，伪对称发射电极T3、测量电极T2、测量电极T1和测量电极T4用于实现不同探深电阻率测量。

具体的，内部芯轴上沿轴向偏心设置有水眼，内部芯轴的两端分别通过上部偏流器和下部偏流器与对应的接头连接。

进一步的，上部偏流器和下部偏流器上分别安装有多个O圈，上部偏流器和下部偏流器与接头之间分别设置有密封塞和锁紧环。

具体的，伪对称发射电极T3、测量电极T2和测量电极T1分别包括一个第一发射天线，外部钻铤上对应第一发射天线处分别设置有发射天线保护壳，发射天线保护壳与与外部钻铤的连接处分别设置有天线绝缘环和固定环；

测量电极T4包括第二发射天线，外部钻铤上对应第二发射天线处设置有对应的发射天线保护壳，发射天线保护壳与外部钻铤的连接处设置有对应的天线绝缘环，天线绝缘环通过防磨带锁环连接下部防磨带。