[发明专利]一种用于径向分量刻度的三维阵列感应刻度装置

说明书

技术领域

本发明涉及石油测井领域，尤其涉及一种用于三维阵列感应测井仪器径向分量刻度的对环刻度装置。

背景技术

世界上大约有30%的油气资源储存于砂-泥岩薄交互层组中。我国的砂-泥岩薄交互层油气资源的比例大于30%。砂-泥岩薄交互储层具有低产、低渗、低阻的特点，各向异性明显，地质结构复杂。传统的阵列感应仪器线圈系与井轴方向平行，只能测量水平方向的一维电阻率，因此传统阵列感应仪器无法评估砂-泥岩薄交互层组的电各向异性特性。

三维阵列感应不仅能得到地层的水平电阻率，而且能够测量垂直电阻率。在砂-泥岩薄交互层中，水平和垂直电阻率有明显差异，垂直电阻率能够反映高电阻率的油气层。而传统感应仪器测量砂-泥岩薄交互层组的结果是低电阻率储层，因此容易漏测储层。因此，三维阵列感应仪器对砂-泥岩薄交互储层的开发有重要的意义。

三维阵列感应测井仪器基本单元的线圈系结构由三个正交垂直的发射线圈T_x、T_y、T_z，三个屏蔽线圈B_x、B_y、B_z和三个正交垂直的接收线圈R_x、R_y、R_z组成。根据电磁感应原理，发射线圈在交变电流的激励下向井眼和地层等周围空间发射交变电磁场，发射的电磁场在地层中又产生了二次电磁场。接收线圈接收到九个分量二次电磁场的感应电动势张量                                               ：

      （2）

其中各分量下标的第一个字符为发射线圈方向，第二个字符为接收线圈方向。通过接收来自地层电磁的感应电动势，能够得到地层的水平和垂直电导率，以及地层倾角和方位角，对薄层砂—泥岩薄交互层组的油气资源评估有重要意义。

刻度是感应测井仪器的生产和使用的一个不可缺少的环节。刻度的作用是建立仪器上传的测量信号与视电导率之间的关系。为了保证刻度的准确度，仪器各个分量对刻度装置的响应信号需要和仪器对常用电导率大小的地层响应范围相匹配。如果仪器分量对刻度装置的响应信号太小，会降低刻度的准确度。因此，三维阵列感应测井仪刻度装置的设计方案需要确保仪器各个分量对刻度装置有尽可能大的响应信号。一般情况下，仪器分量对刻度装置的响应信号需要达到仪器分量对常用电导率大小的地层的最大响应信号的50%以上。传统的三维阵列感应仪器的刻度装置，诸如陈涛等人以公布号CN 102003171A公开的题为“一种三维感应测井仪刻度装置”的刻度装置（其全部公开内容通过引用结合到本文），以及诸如D. M. Homan, R. A. Rosthal等人的题为“Electromagnetic logging tool calibration system”的美国专利号 US 7414391 B2中描述的刻度装置（其全部公开内容通过引用结合到本文），采用单斜环刻度装置，通过改变刻度装置的倾斜角和方位角来模拟不同方向的地层，得到各个分量对刻度装置的最大响应信号，满足各个分量的刻度需要。但是，单斜环刻度装置对xx, yy, xy, yx这四个径向分量的响应信号较小，影响这四个分量的刻度准确度。

发明内容

为了解决上述问题中的一个或多个，本发明提供一种用于径向分量刻度的三维阵列感应刻度装置，其特征在于该刻度装置包括两个共轴且有一定距离的刻度环、转动装置和移动装置，整个刻度装置通过移动装置沿着三维阵列感应测井仪轴向移动，该转动装置用于调整刻度装置的方位角，其中，该刻度装置进一步通过滑行轨道来确保刻度过程中轴向刻度装置的方位角不发生变化。

本发明的优点在于，提供的三维阵列感应刻度装置对xx, yy, xy, yx这四个径向分量的响应信号较大，提高了这四个分量的刻度准确度。

附图说明

通过结合附图的以下详细描述，可以更容易地理解本发明实施例的各种特征。贯穿附图，相同的附图标记表示相同或相似的元素，并且在附图中：

图1依照本发明的一个实施例示出了一种用于径向分量刻度的三维阵列感应刻度装置。