用於測井儀器的橫向線圈及其形成方法
2023-05-30 07:08:01
專利名稱：用於測井儀器的橫向線圈及其形成方法
技術領域：
本發明涉及一種可應用於油氣勘探中的測井技術領域的用於測井儀器的橫向線圈及其形成方法，包括隨鑽測井以及電纜測井的技術領域。
背景技術：
大斜度井和水平井對於提高油田採收率，降低作業成本具有重要作用，海上油田開發更是如此。高質量井眼軌跡，離不開準確的地質導向，這就對隨鑽測井資料的準確性和完整性提出了更高要求。隨鑽電阻率測井儀是隨鑽測井系列的必配儀器之一。常規電磁波電阻率測井儀利用沿儀器軸向布置的縱向線圈系(天線磁偶極子方向與儀器同軸)測量地層電阻率。其測量結果基本上是環井周地層電阻率的總體效果，對地層電阻率在方位上的變化不敏感。 近年來的研究表明，採用斜向或橫向線圈設計的隨鑽電阻率測井儀器不僅可以測量地層傾角和井眼周圍介質各向異性特徵，還可以有效探測目的層邊界，確定井眼離邊界距離，這對於精確地層評價和實時地質導向鑽井具有重要意義。
發明內容
本發明的目的在於提出一種用於測井儀器的橫向線圈及其形成方法，從而提高測井資料的準確性和完整性。一方面，根據本發明的橫向線圈，其中橫向線圈沿著形成在測井儀器基體上的孔或者槽連續繞制，橫向線圈的天線連通並形成四段半圓天線和四段縱向天線；四段半圓天線和四段縱向天線交替布置，使得整體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。優選地，其中，四段半圓天線成對地對稱設置，使得形成的磁偶極子方向兩兩相反，總體磁偶極子為零；四段縱向天線形成的總體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。優選地，四段縱向天線處刻有與四段縱向天線垂直的等間距溝槽。等間距溝槽內可充填絕緣介質。另一方面，根據本發明的測井儀器，其包括測井儀器基體和上述的橫向線圈。再一方面，根據本發明的橫向線圈的形成方法，包括以下步驟在測井儀器基體上形成孔或者槽；沿著孔或者槽連續繞制天線，形成四段半圓天線和四段縱向天線，從而形成橫向線圈；其中橫向線圈的天線連通，且四段半圓天線和四段縱向天線交替布置，使得整體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。優選地，還包括以下步驟在四段縱向天線處刻有與四段縱向天線垂直的等間距溝槽。優選地，還包括以下步驟在等間距溝槽內充填絕緣介質。優選地，其中，成對地對稱設置四段半圓天線，使得形成的磁偶極子方向兩兩相反，總體磁偶極子為零；設置四段縱向天線，使得其總體磁偶極子方向被形成為與測井儀器的軸向垂直。使用根據本發明的用於測井儀器的橫向線圈可以探測地層的各向異性，從而更加有效地探測目的層邊界和確定井眼離邊界距離，得到更精確、更完整的測量結果。
圖I是根據本發明的用於測井儀器的橫向線圈及其形成方法的示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下文中將結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互任意組合。 如圖I所示，其中的測井儀器包括測井儀器基體I、橫向線圈2和等間距溝槽3，在測井儀器基體I上形成孔或槽。孔或者槽連通且內部設有橫向線圈的天線。一般而言，若測井儀器基體I為無磁鑽鋌則形成孔，若測井儀器基體I為絕緣芯棒則形成槽。橫向線圈2的天線沿著槽或者孔連續繞制，使得橫向線圈2的天線連通並形成四段半圓天線和四段縱向天線，半圓天線和縱向天線交替布置，其整體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。具體來說，四段半圓天線成對地對稱設置，其形成的磁偶極子方向兩兩相反，總體磁偶極子為零；四段縱向天線的總體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。如圖I所示，半圓天線和縱向天線交替布置，橫向線圈2的天線沿著孔或槽由a開始，並沿a — b — c — d — e — f — g — h— i繞制,在i處結束；其中a — b, c — d，e — f，g — h形成四段半圓天線，其形成的磁偶極子方向兩兩相反，總體磁偶極子表現為零；b — c,d — e,f — g,h — i形成四段縱向天線,其總體的磁偶極子方向與儀器的軸向垂直。等間距溝槽3垂直於四段縱向天線，且內部為絕緣介質，其形成的空間有利於磁力線的通過，便於信號的檢測。本發明提供的用於測井儀器的橫向線圈避開了測井儀器中心孔的限制，形成了與儀器軸向垂直且中心對稱的磁偶極子。應用該橫向線圈，並與縱向線圈、斜向線圈等結合，可以研製隨鑽方位電磁波電阻率測井儀或者電纜三維電阻率測井儀。雖然本發明所揭露的實施方式如上，但所述的內容只是為了便於理解本發明而採用的實施方式，並非用以限定本發明。任何本發明所屬技術領域內的技術人員，在不脫離本發明所揭露的精神和範圍的前提下，可以在實施的形式上及細節上作任何的修改與變化，但本發明的專利保護範圍，仍須以所附的權利要求書所界定的範圍為準。
權利要求
1.一種橫向線圈，所述橫向線圈沿著形成在測井儀器基體上的孔或者槽連續繞制，其特徵在於，所述橫向線圈的天線連通並形成四段半圓天線和四段縱向天線；所述四段半圓天線和所述四段縱向天線交替布置，使得整體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。
2.根據權利要求I所述的橫向線圈，其特徵在於，所述四段半圓天線成對地對稱設置，使得形成的磁偶極子方向兩兩相反，總體磁偶極子為零；所述四段縱向天線形成的總體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。
3.根據權利要求I所述的橫向線圈，其特徵在於，所述四段縱向天線處刻有與所述四段縱向天線垂直的等間距溝槽。
4.根據權利要求3所述的橫向線圈，其特徵在於，所述等間距溝槽內充填絕緣介質。
5.一種測井儀器，其包括測井儀器基體和權利要求1-4中的任一項所述的橫向線圈。
6.一種橫向線圈的形成方法，其特徵在於，包括以下步驟 在所述測井儀器基體上形成孔或者槽； 沿著所述孔或者槽連續繞制天線，形成四段半圓天線和四段縱向天線，從而形成所述橫向線圈；其中所述橫向線圈的天線連通，且所述四段半圓天線和所述四段縱向天線交替布置，使得整體磁偶極子方向與測井儀器的軸向垂直。
7.根據權利要求6所述的形成方法，其特徵在於，還包括以下步驟 在所述四段縱向天線處刻有與所述四段縱向天線垂直的等間距溝槽。
8.根據權利要求7所述的形成方法，其特徵在於，還包括以下步驟 在所述等間距溝槽內充填絕緣介質。
9.根據權利要求6所述的形成方法，其特徵在於，成對地對稱設置所述四段半圓天線，使得形成的磁偶極子方向兩兩相反，總體磁偶極子為零；設置所述四段縱向天線，使得其總體磁偶極子方向被形成為與測井儀器的軸向垂直。
全文摘要
本發明涉及一種用於測井儀器的橫向線圈及其形成方法，在實施中，用於測井儀器的橫向天線如下製成在測井儀器基體上形成相應的連通孔或者槽；在孔或者槽內連續繞制天線，包括四個半圓及四條縱向(與儀器軸向相同)天線；在縱向天線處形成與其垂直的等間距溝槽。繞制完成後，線圈的整體磁偶極子方向與儀器軸向垂直。根據本發明用於測井儀器的橫向線圈能夠提高測井儀器所測信息的準確性和完整性，適用於油氣勘探中的測井技術領域。
文檔編號G01V3/30GK102866428SQ20121033739
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月12日 優先權日2012年9月12日
發明者李國玉, 馬明學, 秦才會, 王仡仡, 嶽喜洲, 季新標, 豐揚, 羅曦, 李愛勇 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務股份有限公司