CN109901230B - 一种用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，包括：箱体，用于容纳所述感应测井仪器和深部地层环境模拟***；风道，用于使加热后的空气充满所述箱；循环风机，用于使所述加热后的空气进入所述风道；电发热器，用于加热空气；温度控制器，用于控制所述电发热器的功率；深部地层环境模拟***，用于模拟不同地层环境下的岩性和流体情况；数据采集***，用于对信号进行实时采集、存储、处理以及显示；控制单元，用于控制整个设备的运行。本发明实施例提供的用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，能够精确模拟深层地层的复杂环境，增加测量精度。

Description

一种用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟 的设备

技术领域

本发明涉及测井装备领域，特别涉及一种用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备。

背景技术

感应测井仪器是根据交流电的互感原理来测试石油井中的油气层的仪器，具体来说，感应测井仪器的发射线圈天线和接收线圈天线都在井内，发射线圈天线中的交流电流产生变化的磁场，变化的磁场在井周围地层中感应产生涡流，在接收线圈中感应出电动势，此感应电动势的大小与涡流有关，即与地层的电导率有关；地层的电导率越大，涡流越大，接受线圈中的电动势就越大。通过仪器刻度，接受线圈中测量的感应电动势就可以转化为地层电导率，而地层的电导率又与油气层有关。

感应测井仪器通常在高温、高压、高振的地下环境中工作，尤其是随着探井深度的加深，测井仪器下到几千米深的井中，工作环境温度高达120-200℃。特别是在高阻地层条件下，温度的变化对于感应测井仪测量结果的影响尤其显著。温度条件对感应测井的影响主要表现在线圈系的温度形变和电子电路的温漂两个方面，测量信号随温度变化特性是这两个方面因素的综合体现。

为消除温度效应，感应测井仪器一般通过预先温度实验的方法来获得温度和温度效应之间的定量关系，然后再通过数据处理来补偿使用过程中温度效应，这个过程称为温度校正。温度校正的精确性决定了测井曲线重复性、稳定性，以及测井曲线质量。现有技术中，还没有一种应用于感应测井仪器的高精度的温度校正设备和方法。

进一步的，不同性质的地层，如碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩等在深部高温环境下的电导率同浅层环境具有明显的差别，再叠加上深部地层内的流体性质导致的电导率的差异，所以常温的浅层地层环境无法直接替代深层的高温地层环境，而传统实验室模拟方法对该差别对实验结果造成的影响认识不足，在进行地层环境模拟时采用的均是浅层地层。同时，由于深层地下环境岩性复杂，实验室常用的测试仪器与实际的深层高温环境、复杂岩性环境存在显著差异，导致了对感应测井仪器的测量结果产生明显的测量误差。

发明内容

未解决现有技术的问题，本发明实施例的一方面提供了一种对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，包括：箱体，用于容纳所述感应测井仪器和深部地层环境模拟***；风道，设置于所述箱体的内壁，用于使加热后的空气充满所述箱体，所述风道壁设置有多个通风孔，用于使加热后的空气进入所述箱体；循环风机，所述循环风机的出风口与所述风道相连，用于使所述加热后的空气进入所述风道；电发热器，设置于所述循环风机的入风口，用于加热空气；温度控制器，用于控制所述电发热器的功率，以通过所述加热后的空气调节所述箱体内部的温度；深部地层环境模拟***，包括模拟井筒和地层岩心模拟模块，用于模拟不同地层环境下的岩性和流体情况；数据采集***，用于对信号进行实时采集、存储、处理以及显示；控制单元，用于控制整个设备的运行。

可选的，所述箱体包括箱体保温层，所述箱体保温层包括：外壳，所述外壳为玻璃钢绝缘板外壳；保温体，从外至内依次为硅酸铝纤维层、硅酸铝板层、陶瓷层。

可选的，所述设备还包括：纤维框架，所述箱体保温层的外壳通过尼龙螺栓紧固于所述纤维框架上。

可选的，所述设备还包括：箱门，活动覆盖于所述箱体的出口，所述盖板为手提开启模式；其中，所述箱体的出口用于所述感应测井仪器的出入.

可选的，所述设备还包括：自动阀，连通所述箱体的内部与外部，用于在所述温度控制器的控制下开启，以使所述箱体外部的冷空气进入所述箱体内部和/或使所述箱体内部的热空气排出至所述箱体外部；手动阀，用于手动控制所述自动阀的开启程度，以控制冷空气的进风量和/或热空气的出风量。

可选的，所述箱体包括前箱体和后箱体，所述前箱体和后箱体之间设置有活动调节板和固定调节板，所述活动调节板和固定调节板构成出风孔和进风孔，所述出风控和进风孔的大小可以分段调节。

可选的，所述设备还包括：U型支架，安装于所述箱体内部的底面上，用于支撑所述感应测井仪器；多个导向滚轮，安装于所述U型支架的凹槽中，所述多个导向滚轮在所述U型支架内沿着箱体长度方向均匀设置，用于所述感应测井仪器进出所述箱体。

可选的，所述设备还包括：测试孔，设置于所述箱体左侧，用于供测试管线通过；多个小线测试孔，设置于所述箱体侧壁，用于供测试管线通过。

可选的，所述设备还包括：硅油管线出口，设置于所述箱体侧壁，用于在感应测井仪器含油试验时供硅油管线通过。

可选的，所述设备还包括安保设备，所述安保设备包括：接地装置，用于接地；超温保护数显仪表，用于显示所述设备内部温度；加热短路保护单元，用于短路保护；循环风机电流过载保护单元，用于在所述循环风机电流过载时切断所述校正设备的供电；相序保护器，用于在电源相序接反后进行保护；告警单元，用于在所述设备发生故障时告警，以及在所述设备发生故障后分析故障原因。

本发明实施例提供的用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，一方面，解决了电加热器容易过热，设备安全性能低的问题。同时通过加快设备内部空气流通的速度，使得设备内部温度更加恒定。本发明能提供均匀的温度，满足感应仪器整体温度测试的要求。另一方面，本发明提供的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备能够精确模拟深层地层的复杂环境，使得感应测井仪器的测试环境与实际的深层高温环境、复杂岩性环境一致，增加测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明第一实施例提供的一种对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备的结构示意图。

图2为本发明第一实施例提供的一种对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备的外观示意图。

图3为本发明第一实施例提供的一种深部地层环境模拟的设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“耦合”、“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1所示，本发明实施例公开了一种用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，所述设备包括：

箱体1，用于容纳所述感应测井仪器和深部地层环境模拟***；

风道2，设置于所述箱体的内壁，用于使加热后的空气充满所述箱体，所述风道壁设置有多个通风孔3，用于使加热后的空气进入所述箱体；

循环风机4，所述循环风机的出风口5与所述风道相连，用于使所述加热后的空气进入所述风道；

电发热器6，设置于所述循环风机的入风口7，用于加热空气；

温度控制器8，用于控制所述电发热器的功率，以通过所述加热后的空气调节所述箱体内部的温度；

深部地层环境模拟***9，包括模拟井筒和地层岩心模拟模块，用于模拟不同地层环境下的岩性和流体情况

数据采集***10，用于对信号进行实时采集、存储、处理以及显示；

控制单元11，用于控制整个设备的运行。

下面对各部分具体说明：

箱体1，用于容纳所述感应测井仪器和深部地层环境模拟***，所述箱体为无电磁感应材料制成。

在本发明的一个实施例中，所述无电磁感应材料为非金属材料，优选的，所述非金属材料包括木料、工程塑料、工程陶瓷和非金属保温材料。为了使得温箱整体具有更低的机械形变和更好的可靠性，本发明实施例中，箱体最内侧材料优选用工程陶瓷。

在本发明的一个实施例中，所述箱体内还包括一个用于维持箱体内部温度的箱体保温层，所述保温层从外至内依次为硅酸铝纤维层、硅酸铝板层、陶瓷层。

在本发明的一个实施例中，所述箱体由内至外依次为工程陶瓷，硅酸铝板和硅酸铝纤维，玻璃钢绝缘板。采用本发明实施例所述结构的箱体，不仅结构简单，而且保温效果好，同时还不会电磁干扰。在本发明的一个实施例中，箱体内部尺寸，长×宽×高为900×350×350(cm)，箱体外形尺寸为长×宽×高1250×500×500(cm)。

在本发明的一个实施例中，为保证测试精度，需要始终保持测试结构的稳定，所述对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备还包括一个纤维框架，所述箱体通过无磁的尼龙螺栓紧固在纤维框架上。

在本发明的一个实施例中，为了便于取放测试仪器与深部地层模拟***，所述箱体还设置有箱门，所述箱门覆盖于所述箱体的出口并可活动。优选的，为防止箱体温度过高，在试验箱体的最外层设置有盖板作为箱门。进一步的，为了方便使用，所述盖板为手提开启模式。本发明实施例中的箱门的材料于箱体材料相同，不仅强度好，长期使用不变形。而且避免了温度变化时，箱门与箱体由于材料不同所导致的热应力变形。

在本发明的另一个实施例中，为了进一步加强对箱体内温度的调节能力，所述箱体包括前箱体和后箱体，所述前箱体和后箱体之间设置有活动调节板和固定调节板，所述活动调节板和固定调节板构成出风孔和进风孔，优选的，所述出风孔和进风孔的大小可以分段调节。

在本发明的另一个实施例中，所述箱体为多节结构，采用多节结构不仅能够进一步加强对箱体内温度的调节能力，还方便了对不同型号的测井仪器的测试。进一步的，所述多节箱体之间设置有活动调节板和固定调节板，所述活动调节板和固定调节板构成出风孔和进风孔，优选的，所述出风孔和进风孔的大小可以分段调节。

在本发明的另一个实施例中，所述箱体上设置有测试孔，优选的，所述测试孔设置于所述箱体的侧壁上，用于供测试管线通过。为了降低测试孔对测试带来的干扰，优选的，所述测试孔为

在本发明的另一个实施例中，所述箱体上设置有硅油管线出口，优选的，所述硅油管线出口设置于所述箱体侧壁，用于在感应测井仪器含油试验时供硅油管线通过。

风道2，设置于所述箱体的内壁，用于使加热后的空气充满所述箱体，所述风道壁设置有多个通风孔3，用于使加热后的空气进入所述箱体1。

在本发明的一个实施例中，为了增加箱体内部热交换效率，所述风道包括进风道和回风道，所述风道与循环风机连接，在工作时，进风道可以把加热后的空气传输到箱体内部，回风道可以将完成热交换后的冷空气传回循环风机。采用进风道和回风道可以使箱体内的温度、气压尽快达到预设值。

优选的，所述进风道设置于箱体工作区左右两侧的内壁上，回风道位于箱体工作区的底侧内壁上。为了保证加温的均匀性同时兼顾加温速度，本发明设置对风道按照多通道并排的方式进行布置，并在风道壁上设置有多个通风孔。

循环风机4，所述循环风机4与风道2相连，用于使加热后的空气进入所述风道2。

为了降低循环风机对测试结果的影响，在本发明的实施例中，所述循环风机的设置与温箱大于某距离，经测试，当所述距离大于1.5米时，循环风机对测试结果的影响可忽略不计。进一步的，所述循环风机由电磁干扰较小的材料制成，优选的选用无电磁感应材料，进一步优选的在循环风机外加设有加电磁屏蔽装置。

发热器6，设置于所述循环风机的入风口7，用于加热空气。

本发明一个实施例中，所述发热器为循环风加热，优选的，为了使得温度均匀性更好，所述发热器采用油浴加热型发热器。为了降低废气对测试精度的影响，并更好的保护环境，本发明所述发热器设置有通风孔道用于排出油加热过程中产生的废气。

温度控制器8，用于控制所述发热器6的功率，以通过加热后的空气调节箱体1内部的温度。

本发明的实施例中，为了避免加热器过热，增加设备的安全性能，所述循环风机与所述加热器连锁控制，并与温度控制器一起形成一个温度闭环控制***，所述连锁控制具体为：开始工作时，先启动所述循环风机，再启动所述电加热器；停止工作时，先断开所述电发热器，再延时关闭所述循环风机。实验证明，采用所述连锁控制除了能够增加设备的安全性能，还可以加快设备内部空气流通的速度，有助于设备内部温度的恒定。

本发明所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备还包括测试仪器，所述测试仪器用于温箱内的温度、温度均匀度等参数，并根据所述参数来判断当前环境是否达到预设值。

在本发明的一个实施例中，所述测试仪器包括温度传感器。优选的，为了增加温度传感器的精度，所述温度传感器是铂电阻温度传感器。铂电阻温度传感器是一种阻值随环境温度变化而变化的温度传感器，具有稳定性好、精度高、测温范围广、响应快速等优点。优选的，所述铂电阻温度传感器温度传感器采用工业A级Pt100铂电阻，其良好的精度、有效解决了控温的滞后性问题。控温的滞后性问题是温度校正误差的来源之一。

进一步的，为了消除传统的温度测量法中普遍存在的铂电阻阻值和温度之间的非线性关系，本发明采用了四线制测温***。温箱中均匀地配备了8个温度传感器用于测量温度场的分布及其均匀度，形成完整的箱内温度场分布。进一步优选的，本发明对温度传感器数据的采集设置有9通道温度记录仪，保证了对温度的实时记录以便于对数据进行后续分析。

在本发明的一个实施例中，所述测试仪器还包括压力传感器。优选的，为了增加压力传感器的精度，所述压力传感器是多晶硅压力传感器。多晶硅压力传感器具有工作温度高，温度漂移小，灵敏度温高等优点。为了更好的满足模拟地层高温高压的特殊环境要求，所述压力传感器采用的多晶硅压力传感器，采用二氧化硅作介质隔离，其工作温度为20～250℃，工作压力为2～100MPa，且温漂小于4×10^-4FS/℃，以满足设备测量需求。

深部地层环境模拟***9，包括模拟井筒和地层岩心模拟模块，用于模拟不同地层环境下的岩性和流体情况。

所述深部地层环境模拟***能够实现感应测井仪器在深部地层复杂岩性环境以及不同的流体(油、水)饱和度条件下测井响应模拟的功能。该***位于箱体内部，待测感应测井仪器的外部，如图3所示，由模拟井筒和地层岩心模拟模块组成，均由无电磁感应材料制成。

在本发明的一个实施例中，所述模拟井筒为筒状结构，所述筒状结构具有筒盖、筒底、内壁和外壁，其中所述筒盖是环形密封盖，所述环形密封盖的中心是空洞，所述中心空洞的直径大小与内壁直径相同。所述内壁和外壁是直径不同的同心圆结构，综合考虑待测测井仪器本身的结构及几何尺寸、及岩心的安装便利性和有效的地层径向测量范围，优选的，所述外壁直径300-500cm，内壁直径250-500cm，长度1500-2000cm。井筒本体在顶端和密封盖连接，进一步的，所述连接是密封的，在一种实施例中，所述密封连接通过螺栓实现。井筒本体内壁安装有温度传感器，用于实时测量模拟井筒温度。优选的，为了更精确的测量井筒实时温度，所述温度传感器设置有多个，具体的，每米设置4个温度传感器，在井筒本体的上下左右各设置一个。

进一步的，为了增加在模拟井筒内安装地层岩心的便利性，在模拟井筒井内壁上有地层岩心模拟模块安装装置，所述安装装置能够将地层岩心模拟模块固定在模拟井筒内壁上，为了增加安装和拆卸的便利性，在本发明的一个实施例中，所述安装装置是无磁挂钩，所述无磁挂钩分别设置在模拟井筒内壁上和地层岩心模拟模块上，二者可通过挂接固定连接。)在本发明的一个实施例中，考虑到所述模拟井筒需要横向放置在温箱内，所述安装模块还可用固定卡槽来实现固定功能。

所述地层岩心模拟模块是一个环形装置，其内部放置有地层岩心，根据试验需求，可更换不同岩性、不同渗透率的岩心来模拟真实地层。进一步的，所述岩心要加工成环形，所述环形岩心的中空直径不能小于感应测井仪器的外径。在本发明的一个实施例中，所述地层岩心模拟模块设置有挂钩，所述挂钩可以挂接到模拟井筒内壁的安装孔内，这样所述地层岩心模拟模块就安装在所述模拟井筒内部。

在本发明的一个实施例中，在将所述放置有岩心的地层岩心模拟模块安装在模拟井筒内部后，可向模拟井筒内部注入地层流体，根据试验需求，可更换不同性质、不同饱和度的流体来模拟真实地层流体。在注入完毕后，关闭密封盖，用密封螺栓拧紧密封，保证地层流体不漏出。优选的，为了进一步模拟深部地层的环境压力，所述密封盖是可通过密封螺栓调节位置的的，通过向内部移动密封盖，来给模拟井筒内部流体施加压力即可调节模拟井筒内部压力，所述模拟井筒内部的实时压力可通过设置在井筒内部的压力传感器实时测量。

在本发明的一个实施例中，所述环形中空井筒本体内壁安装的温度传感器同样采用了工业A级Pt100铂电阻温度传感器，并采用了四线制测温***，保证实时、准确、稳定的测量模拟井筒温度。

在本发明的一个实施例中，所述地层岩心模拟模块可模拟井下不同岩性及流体的地层环境。所述地层岩心模拟模块安装在模拟井筒内壁上。根据试验需求，当需要模拟地层岩性时，所述地层岩心模拟模块可更换不同岩性及岩石物理性质的岩心或岩心组合，来模拟地层岩性；当需要模拟地层流体时，地层岩心模拟模块内可更换不同性质及饱和度的流体。

本发明所述的用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备还包括热源，所述热源用于给整个温箱加温。通过热源给整个温箱加温能够增加测试设备的稳定性，为了进一步增加温度的稳定性，在本发明的实施例中，所述热源是热电偶。

本发明所述的用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备还包括控制单元11，所述控制单元用于控制整个设备的运行。

在本发明的一个实施例中，为了简化操作的复杂度，并降低操作单元对测试结果的影响，在本发明的一个实施例中，所述控制单元为一体化的控制机柜，进一步的所述一体化的控制机柜设置有磁屏蔽外壳。

在本发明的一个实施例中，所述控制单元包括综合显示控制***，采用LCD液晶显示触摸控制屏，可显示设定参数、时间、加热器工作状态，优选的，所述控制***具有试验自动运行及PID自动调节功能。进一步优选的，所述控制***能够自动组合自然降温与加热等子***的工况，从而保证在整个温度范围内的高精度控制，同时达到节能、降噪的目的。本发明实施例中，空气控制方式为通过强制循环通风，让***通过平衡调温法(BTC)自动实现温控。具体的，***在连续工作的情况下，自动根据设定的温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量，最终达到一种动态平衡。本发明实施例中，仪表控制精度小于0.1℃。

本发明所述的用于对感应测井仪器进行温度校正和和深部地层环境模拟的设备还包括数据采集***10，用于对信号进行实时采集、存储、处理以及显示。

在本发明的一个实施例中，所述包括数据采集***与箱体内的待测感应测井仪器以电缆连接，用于将温度、压力等环境信号以及感应测井电导率信号等数据信号进行实时采集、存储、处理以及显示。在本发明的一个实施例中，所述数据采集***包括数据采集硬件平台、数据采集和控制软件平台、数据处理解释平台三部分。进一步的，所述电缆设置有磁屏蔽外壳。

在本发明的一个实施例中，所述数据采集硬件平台放置于测井数据采集箱体，由数据采集模块以及数据计算模块组成，实现测井数据信号的实时采集、解释与处理。所述数据采集硬件平台由Compact PCI总线***，I/O板、信号预处理板，信号采集板组成。CompactPCI总线具有性能卓越、可热插拔、开放性好、可靠性高等优点。数据采集板主要完成各种上传信号的采集，包括A/D的采集功能、遥传信号采集的功能、热插拔的功能、计数器功能等。采集板是综合的测井数据采集与处理板，采用DSP和FPGA技术实现，它通过CPCI总线与电脑主机数据通信。优选的，所述测井数据采集箱体的外形尺寸为(宽*高*深)：200-500mm*100-300mm*200-600mm。

在本发明的一个实施例中，所述用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备还包括：

自动阀，用于连通所述箱体的内部与外部，所述自动阀在温度控制器的控制下开启，以使所述箱体外部的冷空气进入所述箱体内部或使所述箱体内部的热空气排出至所述箱体外部。

手动阀，用于手动控制所述自动阀的开启程度，以控制冷空气的进风量或热空气的出风量。

在本发明的一个优选的实施例中，同时设置有自动阀和手动阀。通过手动阀与自动阀的结合能够最大程度的保证所述设备高精度的情况下提高设备使用时的灵活性。

在本发明的一个实施例中，所述用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备还包括：

U型支架，安装于所述箱体内部的底面上，用于支撑或固定待测的感应测井仪器。

导向滚轮，所述导向滚轮具有多个，安装于所述U型支架的凹槽中，导向滚轮在所述U型支架内沿着箱体长度方向均匀设置，用于所述待测感应测井仪器进出所述对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备设备。安装导向滚轮可以方便待测仪器进入箱体，本发明实施例中，安装导向滚轮后，箱体内部底部全长能够承重1500Kg以上。在本发明的另一个实施例中，箱体内配置小型轨道车来满足箱体承重要求。

通过U型支架与导向滚轮的配合，能够保证待测感应测井仪器相对位置的精度，减少由此带来的误差。

在本发明的一个实施例中，所述用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备还包括：

安保设备，用于保护所述设备在发生故障时避免损坏。所述安保设备包括：超温保护仪，用于显示所述设备的内部温度；加热短路保护单元，用于对设备进行短路保护；循环风机电流过载保护单元，用于在所述循环风机电流过载时切断所述校正设备的供电；相序保护器，用于在电源相序接反后进行保护；告警单元，用于在所述对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备设备发生故障时告警，以及在所述对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备设备发生故障后分析故障原因。

由于本发明所述用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备工作温度较高，因此所述安保设备要求可靠性较高，并且要能够在高温高压的环境下长时间工作。

在本发明的一个实施例中，为了便于对测试结果进行处理，所述设备各模块均具备独立的工作时间累计计时功能。

在本发明的一个实施例中，为了降低对测试结果的影响，包括上述控制机柜，循环风机、电加热器等必要金属设备距无感试验箱端部均大于某距离，经测试，当所述距离大于1.5米时，上述设备对测试结果的影响可忽略不计。

实验证明，采用本发明实施例所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备设备，能够达到如下参数：

温度范围：R.T+20℃～230℃；

可编程控温的范围:室温～230℃(可任意设置)；

温度波动度：±0.1℃；

温度均匀度：±3℃(空载≤175度)；

升温速率：2～4小时至180℃；

降温速率：2～8小时至室温。

其中±0.1℃的温度波动度已经完全满足了感应测井仪器对温度校正设备的要求，其较大的温度范围，较高的升降温速率保证了该设备的应用范围。

本发明的另一个实施例，还提供了一种基于所述设备对感应测井仪器进行温度校正的方法：

S1，根据试验要求，选取指定岩性、指定流体饱和度的地层岩心或岩心组合，放置于深部地层环境模拟***的地层岩心模拟模块内。将地层岩心模拟模块放置于环形中空模拟井筒内，将模拟井筒密封；

S2，将待测感应测井仪器放置在环形中空模拟井筒的中空空间内；

S3，将模拟井筒固定在箱体内；

S4，设置测试参数，包括预设温度测点以及该测点的感应测井仪器测量数据；

S5，启动设备，***根据设定的温度参数按照升温、恒温、降温三个过程进行运转；

S6，数据采集***自动采集设备并存储每个温度测点的温度及对应的测井仪器测量数据，得到变温条件下的视电导率；

S7，处理解释平台根据测井电导率数据和温度压力数据，计算温度校正系数，实现对测井仪器的自动温度补偿校正，显示并存储校正结果；

S8，关闭装置，待完全冷却后，取出模拟井筒及地层岩心模拟模块内的岩心。

本发明实施例提供的用于感应测井仪器的温度校正设备，解决了电加热器容易过热，设备安全性能低的问题。同时通过加快设备内部空气流通的速度，使得设备内部温度更加恒定。

本发明配备的数据采集***可对测井仪器测量数据进行实时采集和存储。数据采集接口丰富，能够满足单感应、双感应、阵列感应以及三维(三分量)感应等多种感应测井仪器的需求。本发明特别针对复杂地层岩性设计，可模拟不同温度条件、不同岩性介质和不同流体(油、水)饱和度情况下的地层环境，从而快速进行温度标定，可以模拟深部地层高温环境(150～220℃)。并对测井仪器研发提供修改建议，加快研发进度。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种用于对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，包括：

箱体(1)，用于容纳所述感应测井仪器和深部地层环境模拟***；

风道(2)，设置于所述箱体(1)的内壁，用于使加热后的空气充满所述箱体(1)，所述风道壁设置有多个通风孔(3)，用于使加热后的空气进入所述箱体(1)；

所述风道包括进风道和回风道，所述风道与循环风机连接；

循环风机(4)，所述循环风机的出风口(5)与所述风道(2)相连，用于使所述加热后的空气进入所述风道(2)；

所述循环风机与温箱距离大于1.5米；所述循环风机外加设有电磁屏蔽装置；

电发热器(6)，设置于所述循环风机的入风口(7)，用于加热空气；

温度控制器(8)，用于控制所述电发热器(6)的功率，以通过加热后的空气调节箱体(1)内部的温度；

所述循环风机与所述电发热器连锁控制，并与温度控制器一起形成一个温度闭环控制***，所述连锁控制具体为：开始工作时，先启动所述循环风机，再启动所述电发热器；停止工作时，先断开所述电发热器，再延时关闭所述循环风机；

自动阀，连通所述箱体(1)的内部与外部，用于在所述温度控制器的控制下开启，以使所述箱体(1)外部的冷空气进入所述箱体(1)内部或使所述箱体(1)内部的热空气排出至所述箱体(1)外部；

手动阀，用于手动控制所述自动阀的开启程度，以控制冷空气的进风量或热空气的出风量；

所述自动阀和手动阀结合使用；

U型支架，安装于所述箱体(1)内部的底面上，用于支撑或固定待测感应测井仪器；

导向滚轮，安装于所述U型支架的凹槽中，用于所述待测感应测井仪器进出所述箱体(1)；

配合使用U型支架与导向滚轮；

还包括测试仪器，所述测试仪器包括温度传感器和压力传感器，所述温度传感器是工业A级Pt100铂电阻温度传感器，所述压力传感器是多晶硅压力传感器；

深部地层环境模拟***(9)，包括模拟井筒和地层岩心模拟模块，用于模拟不同地层环境下的岩性和流体情况；

所述模拟井筒内部可根据实验需求，注入不同性质、不同饱和度的流体来模拟真实底层流体；

所述模拟井筒为筒状结构，外壁直径300-500mm，内壁直径250-500mm，长度1500-2000mm；

所述模拟井筒包含密封盖，所述密封盖的位置可调，可通过移动密封盖来调节模拟井筒内部压力；

所述模拟井筒本体内壁安装有温度传感器，所述温度传感器采用四线制测温法布置，所述温度传感器为工业A级Pt100铂电阻温度传感器；

在井筒本体内壁上设有地层岩心模拟模块安装装置，所述的地层岩心模拟模块通过地层岩心模拟模块安装装置固定在井筒本体内部；所述安装装置是无磁挂钩；

在井筒本体内部还安装有压力传感器；

所述的地层岩心模拟模块是一个环形装置，在地层岩心模拟模块内部放置有地层岩心，地层岩心为环形，地层岩心的中心孔不小于感应测井仪器的外径；

所述地层岩心模拟模块可模拟井下不同岩性及流体的地层环境；根据试验需求，当需要模拟地层岩性时，所述地层岩心模拟模块可更换不同岩性及岩石物理性质的岩心或岩心组合；当需要模拟地层流体时，地层岩心模拟模块内可更换不同性质及饱和度的流体；

数据采集***(10)，用于对信号进行实时采集、存储、处理以及显示；

所述数据采集***包括数据采集硬件平台、数据采集和控制软件平台、数据处理解释平台三部分；

所述数据采集硬件平台由Compact PCI总线***、I/O板、信号预处理板、信号采集板组成；

控制单元(11)，用于控制整个设备的运行；

所述控制单元为一体化的控制机柜，进一步的所述一体化的控制机柜设置有磁屏蔽外壳；

所述控制单元包括综合显示控制***，所述综合显示控制***具有试验自动运行及PID自动调节功能；

所述设备还包括热源，所述热源是热电偶，用于给整个温箱加热。

2.如权利要求1所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，所述箱体(1)包括箱体保温层，所述箱体保温层从外至内依次为硅酸铝纤维层、硅酸铝板层、陶瓷层。

3.如权利要求1所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，所述设备还包括：纤维框架，所述箱体(1)通过尼龙螺栓紧固于所述纤维框架上。

4.如权利要求1所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，所述箱体(1)还包括：箱门，活动覆盖于所述箱体(1)的出口，所述箱门为手提开启模式。

5.如权利要求1所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，所述箱体(1)包括前箱体和后箱体，所述前箱体和后箱体之间设置有活动调节板和固定调节板，所述活动调节板和固定调节板构成出风孔和进风孔，所述出风孔和进风孔的大小可以分段调节。

6.如权利要求1所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，所述设备还包括：测试孔，设置于所述箱体(1)侧壁，用于供测试管线通过。

7.如权利要求1所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，所述设备还包括：硅油管线出口，设置于所述箱体(1)侧壁，用于在感应测井仪器含油试验时供硅油管线通过。

8.如权利要求1所述的对感应测井仪器进行温度校正和深部地层环境模拟的设备，其特征在于，所述设备还包括安保设备，所述安保设备包括：

接地装置，用于给所述设备接地；

超温保护数显仪表，用于显示所述设备内部温度；

加热短路保护单元，用于短路保护；

循环风机电流过载保护单元，用于在所述循环风机电流过载时切断所述设备的供电；

相序保护器，用于在电源相序接反后进行保护；

告警单元，用于在所述设备发生故障时告警，以及在所述设备发生故障后分析故障原因。

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