用於減小井筒電流效應的設備和方法
2023-06-03 10:58:36
專利名稱：用於減小井筒電流效應的設備和方法
技術領域：
本發明涉及用於減小和/或校正在地下測量中遇到的井筒效應的設備和方法。
背景技術：
各種電阻率測井技術在烴的勘探和生產的領域中是已知的。包括電的(例如，側向測井)和電磁(EM)感應技術的這些技術通常使用測井儀器或者裝備有適於通過井筒發射能量(電壓或者EM場)到地下地層中的源的「探測器」。發射的能量與周圍的地層相互作用，以產生由儀器上的一個或者多個傳感器檢測的信號。通過處理該檢測的信號，獲得了地層特性的曲線。
為了獲得高質量的測量，這些工具(尤其是，感應工具)需要近似居中保持在井筒中。如果感應工具沒有在井筒的中間，其可以感應與來自地層的信號幹擾的大的井筒產生的信號。通過纜索和隨鑽測井(LWD)或者隨鑽測量(MWD)工具，要在井筒的中心處保持工具總是困難的。信號隨著測量工具從井筒的中心移動到井筒壁的變化稱為「偏離效應」或者「離心效應」。如果工具不在井眼的中心，如果工具具有方向敏感性，那麼在不同方位角進行的測量可能沒有相同的偏離效應。
偏離和離心對不同的工具有不同的影響程度。對於電阻率工具，這些不需要的效應是由於泥漿的電阻率或者由於在井筒中的鑽井泥漿中產生的電流(「井筒電流」)產生的。本發明的實施例涉及用於減小任何這些不需要的效應的方法，尤其是那些由於井筒電流引起的。這些方法通常可應用到所有類型的電阻率測井。然而，為了清楚，下面的說明書使用電磁(EM)感應測井來突出與井筒電流相關的問題，且說明了用於最小化這些問題的方法。本領域中的普通技術人員會理解，本發明的實施例不是限制於EM感應測井工具，特別是包括在已知為傳播工具的類似的工具上的應用，諸如市場上可買到的由SchlumberTechnology Corporation生產的Array Resistivity Compensated(ARC)工具。
電磁(EM)感應測井技術分兩類纜索和隨鑽測井(LWD)。纜索測井必需在電纜的端部處將儀器下降到井筒中，以實現地下測量。LWD技術使用設置在鑽井組件的鑽鋌上的儀器，以在鑽出井筒時進行測量。
傳統的纜索和LWD EM測井儀器由天線實現，其起源和/或傳感器的作用。在纜索EM測井儀器上，天線通常由硬塑料(絕緣)材料，例如，充滿環氧樹脂的層壓的玻璃纖維材料構成的殼體封閉。在LWD EM測井儀器上，天線通常安裝在金屬支撐件(鋌)上，以便承受在鑽井期間遇到的惡劣的環境。或者，這些儀器可以由熱塑(絕緣)材料構成。這些儀器的熱塑材料提供用於安裝天線的不導電的結構。美國專利No.6084052(轉讓給本受讓人)披露了用於纜索和LWD應用中的基於複合物的測井儀器。
在纜索和LWD儀器上，天線通常沿著工具的軸線相互隔開。這些天線通常為螺線管類型的線圈，其包括一匝或者多匝圍繞支撐件纏繞的絕緣的導線。例如，美國專利No.4651101、4873488和5235285(都轉讓給本受讓人)披露了裝備有沿著中間金屬支撐件設置的天線的儀器。
在操作中，發射器天線由交流電供電，以通過井筒流體(這裡也稱為泥漿)將EM能量發射到地層中。在接收器天線處檢測到的信號通常表示為複數(相位電壓)，且反射發射的能量與泥漿和地層的相互作用。
攜帶電流的線圈(或者天線)可以表示為具有與電流和面積成正比的磁矩的磁偶極子。磁矩的方向和幅度可以由垂直於線圈平面的矢量表示。在傳統的感應和傳播測井儀器中，安裝發射器和接收器天線，使得它們的磁偶板子與儀器的縱軸線對準。也就是，這些儀器具有縱向磁偶極子(LMD)。當LWD工具放置在井筒中且被供給能量來發射EM能量時，感應的渦電流在井筒和周圍地層中圍繞天線在環路中流動。這些渦電流在垂直於工具軸線(因此，井筒軸線)的平面上流動。因此，沒有渦電流在井筒上下流動。
在EM感應測井領域中新興的技術是使用包括傾斜的或者橫向的天線的儀器，即，天線的磁偶極子相對於工具軸線傾斜或者垂直於工具軸線。也就是，這些儀器具有橫向或者傾斜的磁偶極子(TMD)。這些TMD儀器可以感應渦電流，其在不垂直於井筒軸線的平面上流動。這樣，這些TMD工具可以提供對下放平面、地層斷面或者地層各向異性敏感的測量。例如，在美國專利No.4319191、5508616、5757191、5781436、6044325和6147496中描述了裝配有TMD的測井儀器。
雖然TMD工具能夠提供改進的地層電阻率測量，但是這些工具趨向於被井筒電流更多地影響，尤其是在高對比度情況下，即，當在井筒中的泥漿比地層更加導電。當TMD工具在井筒中心被供給能量時(如圖1a中20所示)，其可以感應井筒中上下流動的渦電流。然而，由於對稱，上下電流抵消，且沒有淨電流在井筒中流動。當TMD工具偏心時，對稱消失。如果TMD工具在平行於其天線的磁偶極子的方向上偏心(如圖1a中22所示)，相對於天線的對稱被維持，且當天線被供給能量時，仍然沒有沿著井筒軸線流動的淨電流。然而，如果TMD在垂直於其天線的磁偶極子的方向上偏心(如圖1a中21所示)，那麼對稱不再存在，且當天線被供給能量時，將有淨電流在井筒中上下流動。在高對比度的情況下(即，導電泥漿和電阻地層)，井筒電流可以沿著井筒流動長距離。當這些電流通過TMD接收器時，它們感應不需要的信號，其可能比來自地層的信號大很多倍。
這些不需要的效應中的一些可以在數據處理期間衰減。例如，美國專利No.5041975(轉讓給本受讓人)披露了一種用於處理來自井筒測量的數據的技術，以校正井筒效應。美國專利No.5058077披露了一種用於處理井下傳感器數據的技術，以補償在鑽井期間在傳感器上的偏心旋轉的效應。美國專利No.6541979(轉讓給本受讓人)披露了使用井筒電流效應的數學校正來減小井筒偏心率的效應的技術。
或者，來自井筒電流的不需要的效應可以在數據採集期間最小化。例如，美國專利No.6573722(轉讓給本受讓人)披露了最小化通過TMD天線的井筒電流的方法。該專利這裡通過引證在此引入。在一個實施例中，位於TMD天線下面的電極是硬連線到位於TMD天線上的另一個電極的，以提供TMD天線下的導電通路。該附加的導電通路降低了在TMD天線前面通過的井筒電流的量，這樣最小化不需要的效應。然而，由於井下惡劣的環境(即，高溫和高壓)，硬連線易受電流洩漏或者電連續性的損耗的影響。在另一個實施例中，披露一種工具，其在井筒中(在TMD天線的任一側上的兩個電極之間)產生局部電流，其中和或者抵消了不需要的井筒電流。然而，局部電流本身在TMD天線上具有副作用，雖然比井筒電流的程度要小。
雖然這些現有技術的方法和工具提供了減小井筒電流的效應的裝置，但是在簡單和成本有效方法和設備的開發中仍然需要進一步改進，以減小或者消除井筒電流的不需要的效應。
發明內容
在一個方面，本發明的實施例涉及具有動態接觸的測井工具，其提供徑嚮導電通路，以減小或者消除通過接收器天線的井筒電流。根據本發明的測井工具包括導電心軸；圍繞該導電心軸設置的天線陣列，其中，該天線陣列包括設置在絕緣支撐件上的多個天線，以及至少一個接觸墊片，該至少一個接觸墊片具有至少一個導體通道，該導體通道具有設置在其中的接觸組件；以及設置在天線陣列上的套筒，其中，該套筒包括至少一個電極，該至少一個電極和接觸組件適於提供從測井工具的外部到導電心軸的徑嚮導電通路。
本發明的另一個方面涉及具有動態接觸的測井工具，其提供徑嚮導電通路，以減小或者消除通過接收器天線的井筒電流。根據本發明的測井工具包括導電心軸；圍繞該導電心軸設置的天線陣列，其中，該天線陣列包括設置在絕緣支撐件上的多個天線，以及至少一個接觸墊片，其包括電各向異性的材料；以及設置在天線陣列上的套筒，其中，該套筒包括至少一個電極，該至少一個電極和至少一個接觸墊片適於提供從測井工具的外部到導電心軸的徑嚮導電通路。
本發明的另一個方面涉及使用設置在井筒中的感應測井工具來用於感應測井的方法，其中，感應測井工具具有內部導電心軸、至少一個具有橫向磁偶極子的天線，以及至少一個將內部導電心軸連接到暴露在感應測井工具的表面上的至少一個電極的徑嚮導電通路，其中，該至少一個徑嚮導電通路包括用於提供與內部導電心軸和至少一個電極的動態接觸的接觸組件。根據本發明的一個實施例的包括減小的井筒電流效應的用於電阻率測井的方法包括將來自在感應測井工具上的發射器天線的電磁能量發射到地層中；允許井筒中的電流流過至少一個徑嚮導電通路到達內部導電心軸；以及測量在感應測井工具上的接收器天線中的感應信號。
從下面的描述和後附的權利要求書會明白本發明的其它方面和優點。
圖1a示出了在井筒內的電磁測井工具上的天線的平行和垂直偏心。
圖1b示出了感應井筒電流在井筒中鄰近垂直偏心的測井工具流動。
圖2示出了具有設置在井筒中的各種電極的測井工具。
圖3示出了根據本發明的一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具。
圖4示出了根據本發明的另一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具。
圖5示出了根據本發明的一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具。
圖6a和6b示出了根據本發明的一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具的接觸墊片。
圖6c和6d示出了在圖6a和6b中顯示的EM測井工具的接觸墊片的變體。
圖7示出了根據本發明的另一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具。
圖8示出了根據本發明的另一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具。
圖9示出了根據本發明的另一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具的接觸墊片。
圖10示出了使用根據本發明的一個實施例的具有動態接觸電極的EM測井工具來減小井筒電流效應的方法。
具體實施例方式
本發明的實施例涉及用於減小或消除由井筒電流引起的不需要的效應的方法和設備。在一些實施例中，本發明的設備提供可靠的導電通路，以將井筒電流轉移離開電阻率工具上的接收器。本發明的實施例可以承受惡劣的井下環境。
如上所述，很多不需要的效應是由於由工具偏心引起的井筒電流產生的。圖1a示出了位於井筒的中心的橫向或者傾斜的磁偶極子(TMD)20可以在兩個可能的方向上在井筒13中偏心。這兩個方向稱為平行偏心22(平行於天線的磁偶極子的方向)和垂直偏心21。平行偏心22在井筒中產生渦電流。由於對稱，沒有淨電流在井筒向上或者向下流動。這樣，在平行偏心22處的工具不比優選的在井筒中心20處產生更多的不需要的效應。相反，在垂直偏心21處的工具將感應渦電流，以在井筒中上下流動，但是沒有對稱來抵消該上下電流。結果，垂直偏心21將引起重大的井筒電流23，如圖1b所示。井筒電流23將在設置在電阻率儀器10上的接收器24中產生強信號。
在圖1a中顯示的垂直偏心21和平行偏心22示出了工具從井筒中心移位的極端。在典型的情況下，偏心可能位於這兩個極端之間。
本發明為井筒電流引起的上述問題提供了一種簡單和成本有效的方案。本發明的設備和方法通過提供徑嚮導電通路來減小或者消除井筒電流，該徑嚮導電通路發送井筒電流通過工具的內部心軸，這樣減小了井筒電流通過接收器天線。
圖2示出了根據本發明的一個實施例的具有一個或者多個天線陣列的測井工具(儀器)10。該測井工具可以是適於通過井筒運動的纜索、LWD或者隨鑽測量(MWD)型工具。該工具可以是感應工具，其中，地層測定是基於電壓測量，或者是傳播工具，其中地層測定是基於相移和衰減測量。當要求時，地層電阻率曲線可以通過將信號數據發送到地面來實時確定，或者其可以通過將數據記錄在容納於工具10中的合適的可記錄的介質(沒有顯示)上來由記錄的模式確定。
一堆天線陣列(「天線陣列」)圍繞測井工具10中的導電心軸51設置。儘管使用導電心軸被認為對於感應測井工具是不需要的，但是Barber等已經表明，導電心軸(例如，銅或者不鏽鋼)可以用於感應測井工具，以產生更加堅固和結實的工具。詳細來說，如轉讓給Barber等的美國專利No.4651101和4873488可見。如圖2所示，天線陣列包括發射器15、上部接收器16和下部接收器17。發射器15和接收器16和17可以是LMD、TMD或者其組合。這些發射器和接收器通常是設置在不導電的支撐件上的天線，然後，這些天線連同支撐件一起圍繞導電心軸設置。天線可以是螺線管型線圈天線、環形天線或者導致橫向磁偶極子的任何線圈結構。
天線陣列在絕緣套筒(稱為「套筒」)11內設置在工具10上。該套筒11保護天線陣列。在組裝的最後階段期間，通過將其滑到工具10上且鄰近該堆陣列定位，套筒11密封地接附到工具10。套筒11可以由通常在工業中使用的任何持久的絕緣材料製成，例如，複合材料、彈性體或者橡膠。
如圖2所示，至少有一對嵌入套筒11的電極12，以便發射器15通過該對電極12上下託架支撐。電極12暴露到井筒環境13。電極12可以是單個(例如，按鈕)電極，或者環形(圍繞套筒)，例如，箍或者環電極。使用單個電極12的實施例可以具有方位角地嵌入沿著工具通道的相同的縱向位置中的多個電極12。這些電極12可以由任何持久的導電材料製成，其通常在工業中使用，或者可以由本領域中的普通技術人員理解。
在優選實施例中，套筒11和電極12兩者都由持久材料製成，以便防止由靠著井筒壁14摩擦引起的腐蝕(或者磨損)，或者由井筒環境13的腐蝕性特性引起的腐蝕。
因為套筒11由絕緣材料製成，現有技術的電極12由上下電極之間的導線連接，以產生發射器15(或者接收器16和17)後面的導電通路，以便電流在發射器15(或者接收器16和17)下流動。然而，這樣的導線連接通常在惡劣的井下環境中故障，其中，溫度可能到達300華氏溫度或者更高，壓力可能為20000psi或者更高。故障通常由用於工具上的各種材料的不同熱膨脹係數引起。
通過使用可以適應不同的熱膨脹的靈活的連接(動態接觸)來替代直接的硬連線，以形成電極和導電心軸之間的導電通路，本發明的實施例克服了這些問題。本發明的實施例也考慮，當工具組件完成時，套筒11滑到該堆天線上。也就是，套筒11上的電極12和內部心軸之間的連接不能是硬連線，因為套筒11最後滑上。
圖3是根據本發明的一個實施例的完全組裝的測井工具的一部分的截面圖。如所示的，包括墊片54、線軸50和接觸墊片53的天線陣列組裝在內部心軸51上(其可以是導電或者金屬心軸、導線、金屬杆或者柱等，且這裡稱為「導電心軸」)。其中嵌入電極12的絕緣套筒11覆蓋和保護天線陣列。還顯示的是設置在包括在接觸墊片53中的導體通道55中的電接觸組件(「接觸組件」)52。接觸組件52連同電極12一起形成從工具的外部到導電心軸51的導電通路。接觸組件52如所示的包括彈簧。這只是示例性的。這裡使用的「接觸組件」涉及一種總的結構，其提供從電極12到導電心軸51的導電通路。接觸組件可以採用任何形式，例如，導體件、導體件加上兩個彈簧板、具有兩個端板的彈簧等，如下更詳細地描述。此外，在一些實施例中，包括接觸組件的導體件可以是接觸墊片53的整體部分。
在優選實施例中，電極12和接觸組件52之間的接口不是硬連線，接觸組件52和導電心軸51之間的接口也不是硬連線。這是因為當工具10暴露到升高的溫度時，套筒11、天線陣列和導電心軸51可能表現不同的熱膨脹。例如，由於熱膨脹產生的天線陣列的伸長可能是最小的，因為大多數其部件由不導電的陶瓷製成。另一方面，導電心軸51會充分地膨脹，因為金屬通常具有較高的熱膨脹係數。
因此，根據本發明的實施例，接觸組件52以動態方式起作用，以當溫度改變時，維持與電極12接觸的井筒環境(即，工具的外部)和導電心軸51之間的電連續性。接觸組件52的數量和徑向定位反映電極12的數量和徑向定位。這些導電通路允許電流徑向(從工具的外部進入工具的軸線)從井筒環境流入導電心軸51，且消除或者最小化沿著井筒軸線流動的電流。
圖4是測井工具10的一部分的截面圖，示出了根據本發明的一個實施例的接觸組件52的詳細視圖。如所示的，接觸組件52是包括外部接觸頭52a、內部接觸頭52b和彈簧52c的接觸裝置，安裝有簡單的彈簧。接觸組件52的所有部分最好由導電材料製成。接觸組件52定位在接觸墊片53中的導體通道55內，接觸墊片為天線陣列的組成部分，且使接觸組件52與天線陣列中的其它部件絕緣。彈簧52c在外部接觸頭52a和內部接觸頭52b上施加相反的力。施加的力應該足夠維持跨過界面61的外部接觸頭52a和電極12之間的電接觸，而不管由改變熱膨脹率引起的套筒11和天線陣列之間的移動。同樣，該彈簧力維持跨過界面60的內部接觸頭52b和導電心軸51之間的電接觸，而不管由改變熱膨脹率引起的導電心軸51和天線陣列之間的移動。
外部和內部接觸頭52a和52b可以是任何形狀和尺寸，且可以根據具體的工具設計來改變。彈簧52c可以以通常在工業中使用的任何方式來接附到外部和內部接觸頭52a和52b。例如，外部和內部接觸頭52a和52b可以具有倒螺線型面，以匹配彈簧52c的螺旋形，使得在接口處具有輕微的幹涉，以確保它們不分離。或者，彈簧和接觸頭之間的接口可以被焊接，以確保甚至更加可靠，但是較小的靈活性的連接。
圖5是根據本發明的另一個實施例的測井工具10的一部分的截面圖。如所示的，接觸組件52包括容納在外部和內部接觸頭52a和52b(其可以由金屬片或者模製成殼形的其它合適的導電材料製成)內的彈簧52c。接觸組件52設置在接觸墊片53中的導體通道55內。外部和內部接觸頭52a和52b以這樣的方式連接，使得維持電連續性。同時，由於由彈簧52c施加的力，該連接適於允許外部和內部接觸頭52a和52b滑動開，這樣維持與電極12和導電心軸51的接觸。
圖6a和6b示出了根據本發明的一個實施例的包括安裝彈簧的接觸組件的接觸墊片53。接觸組件52和接觸墊片53製造為獨立的單元。接觸組件的外部接觸頭52a和內部接觸頭52b從絕緣接觸墊片53突出，以便它們可以分別接觸電極(在圖3中顯示為12)和導電心軸(在圖3中顯示為51)。
圖6b是在圖6a中顯示的接觸墊片53的截面圖。該視圖示出了彈簧52c、外部接觸頭52a和內部接觸頭52b徑向定位在接觸墊片53中的導體通道55內。如圖6b所示，外部接觸頭52a和內部接觸頭52b具有比彈簧52c大的直徑(接觸組件具有啞鈴形)，以便接觸組件不會滑落出導體通道55。本領域中的普通技術人員可以理解，在不偏離本發明的範圍的情況下，各種修改是可能的。例如，圖6c示出了接觸組件52的變體，其在內部接觸頭上具有肩部52s。圖6d示出了這樣的接觸組件52可以從接觸墊片環的內部放置到接觸墊片53的導體通道55中。一旦接觸組件52處於合適的位置中，且接觸墊片53在心軸(沒有顯示)上滑動，通過心軸防止接觸組件52滑落出導體通道55。
在圖3-6中顯示的接觸組件52使用彈簧來提供動態接觸。本領域中的普通技術人員可以理解，在不偏離本發明的範圍的情況下，很多修改是可能的。例如，圖7示出了根據本發明的另一個實施例的測井工具10的一部分的截面圖。如所示的，接觸組件52不包括彈簧，但是包括在導體件52f的兩端上的兩個彈簧板52d和52e。在該實施例中，導體件52f設置在導體通道55內，以提供跨過接觸墊片53的導電通路。該動態接觸由外部接觸彈簧板52d和內部接觸彈簧板52e提供。彈簧板52d和52e由通常用於工業的導電材料製成。
外部和內部彈簧板52d和52e每個可以咬接到切入接觸墊片53中的燕尾槽53a中。或者，它們可以通過其它裝置，例如，螺釘或者螺栓，固定到接觸墊片53。外部和內部彈簧板52d和52e可以包括弓形彈簧52g來施加力，以分別維持與電極12和導電心軸51的動態接觸，而不管由改變熱膨脹率引起的導電心軸51、天線陣列和套筒11之間的移動。
圖8示出了在圖7中顯示的接觸組件52的變體的截面圖。如所示的，接觸組件52安裝在導體通道55中，如圖7所示。然而，導體件52f可以從接觸墊片53中的導體通道55在兩端突出，以便與外部和內部彈簧板52d和52e接觸。在該實施例中，外部和內部彈簧板52d和52e咬接到燕尾槽12a和51a中，其分別切入電極12和導電心軸51中，而不是切入接觸墊片53，如圖7所示。
圖9是在圖8中顯示的接觸墊片的截面圖，示出了當它們定位在接觸墊片53的導體通道55內時的導體件52f的徑向結構。
如上所述，本發明的實施例提供了從井筒環境(工具的外部)到導電內部心軸的徑向電流通路，以減小或者消除井筒電流，其否則會流過接收器。徑向通路是需要的，因為在方位角方向上(即，圍繞工具的軸線)的電流將幹擾在LMD或者TMD接收器處進行的測量，而縱嚮導電性(沿著工具的軸線)將幹擾在TMD接收器處進行的測量。根據本發明的一個實施例，消除方位角或者縱向電流可以通過使用電各向異性材料來構成接觸墊片53來實現。該各向異性材料將允許電流徑向流動，但是不是方位角方向或者縱向的。在這些實施例中，在圖7-9中顯示的導體件52f和導體通道55可以是接觸墊片53的整體部分。該動態接觸可以由安裝在電極(圖7中的12)和導電心軸(圖7中的51)上，或者在接觸墊片53上的彈簧板來提供。
上述的是根據本發明的實施例的例子。本領域中的普通技術人員可以理解，在不偏離本發明的範圍的情況下可以設想其它接觸組件。例如，除了上述的彈簧或者彈簧板，接觸組件可以包括其它機械的或者液壓的裝置，其在端板上施加力，以便接觸組件可以維持與套筒上的電極和導電心軸接觸。此外，在一些實施例中，儘管多個電極在圖3中顯示，單個電極12可以是足夠的，例如，工具組件上的相鄰部分可以包括導體，其可以提供電流分流器，以減小或者消除井筒電流。如上所述，本說明書使用EM感應測井工具作為例子。然而，本發明的實施例也可以應用到其它電阻率測井工具中。
圖10示出了用於減小根據本發明的實施例的井筒電流效應的方法100。首先，感應測井工具或者傳播測井工具(例如，圖2中所示的10)設置在井筒中(步驟101)。測井工具具有內部導電心軸和至少一個將導電心軸連接到暴露在工具主體的外表面上的至少一個電極的動態接觸組件。動態接觸組件和暴露的電極為電流提供徑嚮導電通路，以從井筒流到內部心軸。根據本發明的實施例，接觸組件和內部心軸之間的接觸，或者接觸組件和電極之間的接觸，或者兩者都不是硬連線，以便即使存在測井工具中的各個部分的不同的熱膨脹，也可以維持動態接觸。
感應測井工具發射EM能量到地層中(步驟103)。EM能量依賴於工具偏心也可以感應井筒電流。如果井筒電流被感應，在工具上的徑嚮導電通路分流井筒電流通過導電內部心軸(步驟105)。這樣，徑嚮導電通路減小了通過接收器天線的井筒電流的幅度。
本發明的優點包括方便的和低成本的方法和設備，用於有效地消除可以幹擾電阻率測量的井筒電流。根據本發明的設備提供了從井筒到工具的內部心軸的有效的徑向電通路，而不管用於工具中的各種材料的不同的熱膨脹係數。
雖然參考有限數量的實施例描述了本發明，但是得益於本披露物的本領域中的普通技術人員可以理解，可以設想其它的實施例，其不偏離如這裡披露的本發明的範圍。因此，本發明的範圍應該只由後附的權利要求書限定。
權利要求
1.一種測井工具，其包括導電心軸；圍繞該導電心軸設置的天線陣列，其中，該天線陣列包括設置在絕緣支撐件上的多個天線，以及至少一個接觸墊片，該至少一個接觸墊片具有至少一個導體通道，該導體通道具有設置在其中的接觸組件；以及設置在天線陣列上的套筒，其中，該套筒包括至少一個電極，該至少一個電極和接觸組件適於提供從測井工具的外部到導電心軸的徑嚮導電通路。
2.如權利要求1所述的測井工具，其特徵在於，該接觸組件包括適於與至少一個電極和導電心軸形成動態接觸的彈簧。
3.如權利要求1所述的測井工具，其特徵在於，該接觸組件包括具有接附到其端部的彈簧板的導體件，該彈簧板適於與至少一個電極和導電心軸形成動態接觸。
4.如權利要求3所述的測井工具，其特徵在於，該彈簧板每個設置在接觸墊片上的燕尾槽中。
5.如權利要求1所述的測井工具，其特徵在於，該接觸組件包括導體件，至少一個電極和導電心軸包括適於與該導體件形成動態接觸的彈簧板。
6.如權利要求5所述的測井工具，其特徵在於，該導體件是接觸墊片的整體部分。
7.如權利要求1所述的測井工具，其特徵在於，多個天線的至少一個具有橫向磁偶極子。
8.一種測井工具，其包括導電心軸；圍繞該導電心軸設置的天線陣列，其中，該天線陣列包括設置在絕緣支撐件上的多個天線，以及至少一個接觸墊片，其包括電備向異性的材料；以及設置在天線陣列上的套筒，其中，該套筒包括至少一個電極，該至少一個電極和至少一個接觸墊片適於提供從測井工具的外部到導電心軸的徑嚮導電通路。
9.如權利要求8所述的測井工具，其特徵在於，該至少一個電極和導電心軸包括適於與至少一個接觸墊片形成動態接觸的彈簧板。
10.如權利要求8所述的測井工具，其特徵在於，該接觸墊片包括適於與該至少一個電極和導電心軸形成動態接觸的彈簧板。
11.如權利要求8所述的測井工具，其特徵在於，多個天線的至少一個具有橫向磁偶極子。
12.一種使用設置在井筒中的測井工具的包括減小的井筒電流效應的用於電阻率測井的方法，其中，該測井工具具有內部導電心軸、至少一個具有橫向磁偶極子的天線，以及至少一個將內部導電心軸連接到暴露在感應測井工具的表面上的至少一個電極的徑嚮導電通路，其中，該至少一個徑嚮導電通路包括用於提供與內部導電心軸和至少一個電極的動態接觸的接觸組件，該方法包括將來自在測井工具上的發射器天線的電磁能量發射到地層中；允許井筒中的電流流過至少一個徑嚮導電通路到達內部導電心軸；以及測量在測井工具上的接收器天線中的感應信號。
全文摘要
一種測井工具包括導電心軸；圍繞該導電心軸設置的天線陣列，其中，該天線陣列包括設置在絕緣支撐件上的多個天線，以及至少一個接觸墊片，該至少一個接觸墊片具有至少一個導體通道，該導體通道具有設置在其中的接觸組件；以及設置在天線陣列上的套筒，其中，該套筒包括至少一個電極，該至少一個電極和接觸組件適於提供從測井工具的外部到導電心軸的徑嚮導電通路。
文檔編號G01V3/28GK1580820SQ20041005602
公開日2005年2月16日 申請日期2004年8月5日 優先權日2003年8月5日
發明者R·A·羅斯塔爾, K·C·陳, G·A·哈岑, T·D·巴伯, C·基布, R·C·史密斯, S·D·邦納, D·T·奧利法 申請人:施盧默格海外有限公司