[实用新型]至少检测三维阵列感应测井仪径向线圈中心直线度的平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及阵列感应测井仪结构精度检测技术，更具体地涉及三维阵列感应测井仪结构精度检测平台。

背景技术

阵列感应测井是一种重要的地球物理探测技术，其基于交流电流的互感原理进行探测。具体地，阵列感应测井是利用发射线圈中的交流电流在接收线圈中感应出电动势，由于发射线圈和接收线圈都处于待探测井内，因此发射线圈的交流电流必然在井筒周围地层中感应出涡流，而该涡流又对接收线圈的感应电动势产生影响，因此该感应电动势与涡流的强度有关，即与地层的电导率有关。

图1示意性地示出了一个现有技术的三维阵列感应测井仪100。三维阵列感应测井仪是在普通阵列感应测井仪的基础上发展起来的，具有一定的径向探测能力。

三维阵列感应测井仪100一般包括电子线路短节110、前置放大短节120和探头短节130三部分，其中探头短节130的结构精度对三维阵列感应测井仪的测量精度具有决定性作用。

图2示意性地示出了探头短节130去除了外壳后的内部结构。如该图所示，探头短节130一般包括多个长度不等的三维线圈阵列131。这些线圈阵列之间由长度不等的绝缘短节133隔开。

图3示意性地示出了一个线圈单元140，每个线圈阵列131可包括一个或多个这样的线圈单元。每个线圈单元140由具有轴向中央通孔的基体145和缠绕在基体外表面上的多组金属线圈构成。基体145是由非金属电绝缘材料制成的绝缘柱环。缠绕在基体145上多组金属线圈包括轴向线圈141以及径向线圈142和142'，它们的缠绕长度可能各不相同。每个线圈阵列131中的线圈单元可按需要分别作为发射线圈或接收线圈。

探头短节130具有一根贯穿其中的金属心轴132，其直径一般为30毫米至50毫米，长细比通常大于60。探头短节130所有线圈阵列131的线圈单元140以及间隔各个线圈阵列的绝缘短节133沿轴向邻接地布置在金属心轴132上。图4示出了线圈单元140装配在金属心轴132上的一个示意性剖视图，图5则示意性地示出了组装后两个线圈单元之间的位置关系。

为了使基体145获得较高的切削加工精度和较高的热稳定性，现有技术已引入工程结构陶瓷制作该基体。可用来形成基体145的陶瓷材料一般为氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷，利用高温烧结成型工艺可将这些陶瓷材料制成具有中央通孔的大致柱环形基体。这些陶瓷材料具有热膨胀系数小和无磁绝缘的特性，有利于保证每个基体145上各个线圈以及整个线圈阵列的结构精度。

在探头短节130的各种结构精度中，对三维阵列感应测井仪100的测量精度影响较大或者人们通常期望检测的一般有以下几种：

（1）探头短节整体直线度；

（2）探头短节线圈阵列中径向线圈缠绕平面的平面度（参见图5，即各个线圈单元140的径向线圈缠绕平面143，143'的平面度），其也可被简称为三维阵列感应测井仪的径向线圈平面度；

（3）探头短节线圈阵列中径向线圈缠绕平面的轴向中心线的直线度（参见图5，即各个线圈单元140的径向线圈缠绕平面143，143'的轴向中心线144、144'的直线度），其也可被简称为三维阵列感应测井仪的径向线圈中心直线度；

（4）探头短节线圈阵列中轴向线圈相对于探头短节心轴的同心度（参见图5，即各个线圈单元的轴向线圈141相对于金属心轴132的同心度），其也可被简称为三维阵列感应测井仪的轴向线圈同心度；

（5）探头短节线圈阵列中轴向线圈缠绕的圆柱度（参见图5，即各个线圈单元的轴向线圈141在基体145轴向外表面上缠绕的圆柱度），其也可被简称为三维阵列感应测井仪的轴向线圈圆柱度。

如何方便快捷地检测上述结构精度中的一种或多种以确保测井仪的精度和性能，一直是本领域中的难点问题。目前，本领域现有技术要么采用复杂的测量或标定仪器（例如光学测量仪器）通过繁琐的操作步骤进行上述检测，不但成本较高，而且检测效率低；要么利用独立的手工测量器械费时费力地进行各种测量，然后进行复杂的计算，不但检测效率低，而且检测精度也难以令人满意。

特别地，要同时测量三维阵列感应测井仪探头短节心轴上所有轴向线圈的同心度，更是本领域的一大难题，目前并无适当的装置可较为方便地进行这一检测。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种能够至少检测感应测井仪特别是三维阵列感应测井仪探头短节整体直线度的结构精度检测平台。

本实用新型的另一个目的是要提供一种能够至少检测三维阵列感应测井仪径向线圈平面度的结构精度检测平台。