[实用新型]一种方向性伽马测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于油气井井眼轨迹实时分析的地质导向工具，属于石油天然气勘探开发中的钻井工程技术服务领域。

背景技术

石油钻井随钻测量技术的价值在于提供及时的井眼轨迹和地层信息，引导地质导向人员推导出地层与井眼轨迹实际的几何关系，确定钻头在地层中实际位置，并及时调整钻头姿态，使井眼轨迹顺着地质导向人员的设想向前推进。随钻伽马就是一种常用的随钻测量技术。

现有的一种随钻伽马射线探测方法是，采用一个伽马射线探测器来测量周围地层的伽马射线，它接收来自测量短节周围0-360度方位所有自然伽马射线，是周围地层放射性的平均响应，不具有方向性，只能粗略的划分地层岩性，对地层岩性变化判别存在时间滞后，会错过判别井眼轨迹与目的地层真实几何关系的最佳时机，导致地质导向人员无法有效指导钻井钻进。

现有的另一种随钻伽马射线探测方法是，采用多个方向伽马射线探测器，每个方向伽马射线探测器只接收与其对应的扇形区域内地层的伽马射线(而不是测量短节周围0-360度方位所有自然伽马射线)，得到井眼轨迹各个方位的伽马数据，并加工成伽马成像，及时识别地层信息变化，分辨出上下界面岩性特征，发现层与层的分界面，确定井眼轨迹与目的地层真实几何关系，引导地质导向人员有效指导钻井钻进。这种随钻伽马射线探测方法，使用的方向性伽马射线探测器越多，识别地层信息的精度越高，对地质导向人员的价值越大。但可悲的是，随钻设备电源所携带的电量很有限，限制了使用方向性伽马射线探测器的个数；同时，钻铤内空间也有限，也限制了使用方向性伽马射线探测器的个数。

所以，开发一个随钻伽马射线探测仪，用较少的伽马射线探测器获得更多的方位伽马特征，结合上述两种随钻伽马射线探测方法的优点，并避其短处，是时之所需。

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的不足，提供一种方向性伽马测量系统，将一个伽马射线探测器安装在一个可旋转的滚筒上，伽马射线探测器面向中心线的一侧镶嵌有一个屏蔽层用以屏蔽一定方位的伽马射线，伽马射线探测器只接收没有屏蔽层的面向井壁一侧的扇形区域内地层的伽马射线，实现探测方向性伽马数据的功能。当滚筒以钻铤中心线为轴心旋转时，伽马射线探测器依次接收到不同方位的伽马数据，当钻铤向前钻进时，伽马射线探测器在井眼中的测量轨迹为螺旋形，从而测得井眼轨迹各个方位的伽马数据，及时有效识别地层信息变化，分辨出上下界面岩性特征，发现层与层的分界面，确定井眼轨迹与目的地层真实几何关系，引导地质导向人员有效指导钻井钻进。

本发明提供另一种方向性伽马测量系统，将一个伽马射线探测器安装在钻铤中央，伽马射线探测器外有一个可旋转的滚筒，滚筒的一侧可穿越伽马射线，其余区域镶嵌有一个屏蔽层以屏蔽伽马射线，使伽马射线探测器只接收没有屏蔽层的扇形区域内地层的伽马射线，实现探测方向性伽马数据的功能。当滚筒以钻铤中心线为轴心旋转时，伽马射线探测器依次接收到不同方位的伽马数据，当钻铤向前钻进时，伽马射线探测器在井眼中的测量轨迹为螺旋形，从而测得井眼轨迹各个方位的伽马数据，及时有效识别地层信息变化，分辨出上下界面岩性特征，发现层与层的分界面，确定井眼轨迹与目的地层真实几何关系，引导地质导向人员有效指导钻井钻进。

相对于现有技术，本发明所述两种方向性伽马测量系统的一个有益效果是，伽马射线探测器在井眼中的测量轨迹为螺旋形。可测得井眼轨迹各个方向的伽马数据，及时有效识别地层信息变化，分辨出上下界面岩性特征，发现层与层的分界面，确定井眼轨迹与目的地层真实几何关系，引导地质导向人员有效指导钻井钻进。其另一个有益效果是，只使用了一个伽马射线探测器，所需要的电量较少，所需要的空间较少，却能获得已知方法中使用多个方向伽马射线探测器的效果，在极端情况下，当钻铤静止，滚筒旋转，可以获得同一测量点无限多的方位伽马数据，以满足地质导向人员的需要。

附图说明

图1一种方向性伽马测量系统主要部分说明图。

图2一种方向性伽马测量系统A-A剖面说明图。

图3一种方向性伽马测量系统主要部分说明图。

图4一种方向性伽马测量系统B-B剖面说明图。

1是钻铤，2是伽马传感器，3是滚筒，4是屏蔽层，5是抗压外壳，6是电动机，6a是转子，6b是定子，7是电源，8是方位感应器，9是已知的设备。

11是钻铤，12是伽马传感器，13是滚筒，14是屏蔽层，16是电动机，16a是转子，16b是定子，17是电源，18是方位感应器，19是已知的设备。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例1。