[发明专利]用非旋转工具检测地层边界的设备

权利要求书

1.用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，包括：

一个带纵轴的钻具主件；

部署在所述钻具主件上且面向第一方向的第一台发射器；

部署在所述钻具主件上且面向第二方向的第二台发射器；

其中，第一台发射器和第二台发射器用来发射电磁信号，调节电磁信号的磁矩以使在第一台发射器和第二台发射器同时启用时，第一台发射器和第二台发射器的调制矢量实现电动旋转；

部署在钻具主件上且面向第三方向的第一台接收器；

部署在钻具主件上且面向第四方向的第二台接收器；

其中，所述第一台接收器和所述第二台接收器用来接收和测量电磁信号，调节接收到的电磁信号的磁矩以使在所述第一台接收器和所述第二台接收器接收信号时，第一台接收器和所述第二台接收器的调制矢量实现电动旋转；

第一台发射器和第二台发射器以及第一台接收器和第二台接收器中，至少每台都带有一根天线；第一台发射器的第一方向与第二台发射器的第二方向垂直；第一台接收器的第三方向与第二台接收器的第四方向垂直。

2.根据权利要求1所述的用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，钻具主件包括钻柱或钻铤。

3.根据权利要求1所述的用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，第一台发射器与第二台发射器在所述钻具主件的轴向上相离有一预设距离；第一台接收器与第二台接收器在所述钻具主件的轴向上相离有一段距离。

4.根据权利要求1所述的用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，发射的电磁信号通过方程进行调节；其中，m₁和m₂分别是指施加到第一台发射器和第二台发射器上的磁矩；m₀是磁矩的幅度的大小；Ω是发射器组调制电磁信号磁矩电动旋转的角频率；t是电动旋转开始的一预设时间段；接收到的电磁信号通过方程进行调节；其中，S_x^R和S_y^R分别是第一台接收器和第二台接收器接收到的电磁信号；s_x和s_y分别是第一台接收器和第二台接收器提供的接收到的信号分量；Ω是接收器组调制电磁信号磁矩电动旋转的角频率；t是电动旋转开始的一预设时间段。

5.根据权利要求1所述的用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，第一台发射器和第二台发射器包括一个发射器回路，用于调节待发射的电磁信号；第一台接收器和第二台接收器包括一个配置好的接收器回路，用来处理接收到的电磁信号并分析其振幅和相位。

6.根据权利要求1-5任一项所述的用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，第一台接收器，和/或第二台接收器配备有一台已经组态好的处理器，用于计算出地层边界的方向和位置。

7.根据权利要求6所述的用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，处理器配备有一个存储器，存储器内设置有转换表，用于根据接收器接收和测量到的振幅和相位计算出地层边界的方向和位置。

8.用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，包括：

一个带纵轴的钻具主件；

部署在所述钻具主件上的第一台发射器；

部署在所述钻具主件上且与第一台发射器垂直的第二台发射器；

其中，第一台发射器和第二台发射器用来发射电磁信号，而调节电磁信号的磁矩以使在第一台发射器和第二台发射器同时启用时，第一台发射器和第二台发射器的调制矢量根据时间实现电动旋转；

部署在钻具主件上的第一台接收器；

部署在钻具主件上且与第一台接收器垂直的第二台接收器；

其中，第一台接收器和第二台接收器用来接收和测量电磁信号，调节接收到的电磁信号的磁矩以使第一台接收器和所述第二台接收器接收信号时，第一台发射器和第二台发射器的调制矢量根据时间实现电动旋转；其中，第一台接收器和第二台接收器根据电磁信号测量到的振幅和相位计算出地层边界的方向和位置。

9.根据权利要求8所述的用非旋转工具检测地层边界的设备，其特征在于，还包括一个用于测量地层电阻率的测井工具；所述第一台接收器，和/或所述第二台接收器利用换算表把接收器组测得的电磁信号的振幅和相位以及用测井工具测量到的地层电阻率转换为地层边界的方向和位置。