[发明专利]一种随钻方位电磁波测井仪的地面试验方法

摘要

本发明公开了一种随钻方位电磁波测井仪的地面试验方法。该实验装置是建立在随钻方位电磁波测井仪基础上，由可调角度的台架将随钻方位电磁波测井仪支撑，并在随钻方位电磁波测井仪下方设置由两种不同电导率的介质界面，以及与随钻方位电磁波测井仪金属短节旋转驱动配合的驱动机构。其方法是在实验装置中模拟各种天线组合的随钻方位电磁波仪器，测试和验证存在电导率差的界面情况下，不同线圈距和不同工作频率的方位电磁波仪器的信号特征以及层界面方位、倾角的计算方法，还可以验证旋转模式下，信号采集和处理方法的正确性以及各种补偿测量方法和效果，对于随钻方位仪器的设计制造以及地质导向应用有重要的指导作用。

主权项

一种随钻方位电磁波测井仪的地面试验方法，该随钻方位电磁波测井仪包括天线、金属短节、方位测量器、电源和信号处理系统，其特征在于：所述随钻方位电磁波测井仪的天线至少有两个轴向天线和两个横向天线，轴向天线的磁矩方向与金属短节轴线重合，横向天线的磁矩方向与金属短节轴线垂直，轴向天线分置在横向天线的两侧，横向天线旋转一周分为不少于四个扇区，每个扇区分别与信号处理装置连接，轴向和横向天线设置在金属短节上并沿金属短节构成滑动和旋转连接配合，天线发射信号频率范围在100kHz‑4MHz之间；该试验方法是建立在随钻方位电磁波测井仪基础上，由可调角度的台架将随钻方位电磁波测井仪支撑，并在随钻方位电磁波测井仪下方设置由两种不同电导率的介质界面，以及与随钻方位电磁波测井仪金属短节旋转驱动配合的驱动机构；试验方法包括：（1）确定好介质界面的电导率以及天线与界面的距离后，金属短节平行于介质界面，采集和处理接收天线测得的信号，将轴向天线和横向天线调整为发射或接收天线，改变轴向天线和横向天线间距、角度，采集和处理接收天线测得的信号，测得ZX、ZY、XZ、ZZ电动势信号随线圈距的变化规律，将试验测量结果与理论模拟结果进行对比分析；（2）将轴向天线作为发射天线，横向天线作为接收天线，确定好轴向天线与横向天线的距离以及工作频率，金属短节与介质界面平行，调整金属短节与介质界面的高度，采集和处理接收天线测得的信号，测得信号随界面距离的变化规律，改变介质电导率，重复以上测量，测得界面处电动势幅度信号与界面两侧电导率差的变化规律；（3）将轴向天线作为发射天线，横向天线作为接收天线，确定好天线与天线的距离以及工作频率，金属短节与界面平行，调整驱动机构转速，将金属短节一周分为四个以上的分扇区，分扇区进行信号采集和处理信号，通过方位测量装置实时采集和记录横向天线的指向方位，处理得到电动势信号随天线方位角的关系，以及界面的方位走向，并与试验环境对比；（4）将轴向天线作为发射天线等距离设置在作为接收天线的横向天线两侧，确定好发射天线与接收天线的距离以及工作频率，通过调整台架的角度和高度，使金属短节与介质界面法线呈一定的夹角，分别测量单发单收、双发单收对称补偿模式、单发双收模式和双发双收对称补偿模式电动势的信号幅度，以及该一定夹角和不同夹角情况下信号幅度与界面距离的关系，进行补偿结果对比和效果分析。