CN202047808U - 一种三维感应测井仪刻度装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三维感应测井仪刻度装置，包括刻度盘、滑套以及刻度电阻，所述刻度装置还包括移动变角装置、转动轴、倾角锁定销和槽位销；其中，刻度盘与移动变角装置通过倾角锁定销和转动轴连接；所述滑套包括滑套定位孔和凹槽，通过槽位销和滑套定位孔将移动变角装置固定在滑套的凹槽上。本实用新型实施例的刻度装置可以很好的保证居中刻度，倾角和方位角方便调整且角度准确，同时也可以很好模拟出不同倾角不同方位角下的地层电阻率和涡流场。从现场使用情况来看操作方便，刻度精准，很好的满足三维感应测井仪的刻度需要，并且本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置的材质大部分为非金属材质，因此重量较轻并且绝缘。

Description

一种三维感应测井仪刻度装置

技术领域

本实用新型涉及石油测井领域，尤其涉及一种石油测井仪器的三维感应测井仪刻度装置。 

背景技术

传统的感应测井仪刻度装置多采用刻度盘与仪器轴成固定夹角(多为90°)，采用这种刻度装置只能模拟垂直于轴向的涡流场，即只能模拟刻度沿轴向的一个分量。 

传统阵列感应仪器因为设计的局限性，不能满足大井眼、大斜度井的测井需要，而且随着薄砂泥岩各向异性地层油气田的开发需求，有些油气藏被低估或忽视了，因此设计出一种新型的三维感应测井仪器来测量更加复杂的地层环境和测井环境，并随之设计出可以根据需要改变刻度盘的倾角和方位角，来模拟不同倾角不同方位角的涡流场并完成刻度的刻度装置非常必要。 

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种三维感应测井仪刻度装置，可以根据需要改变刻度盘的倾角和方位角，来模拟不同倾角不同方位角的涡流场并完成刻度，以解决目前的感应测井仪刻度装置不能满足大井眼、大斜度井的测井需要的问题。 

本实用新型实施例提供一种三维感应测井仪刻度装置，包括刻度盘、滑套以及刻度电阻，所述刻度装置还包括移动变角装置、转动轴、倾角锁定销和槽位销；所述刻度盘与所述移动变角装置通过所述的倾角锁定销和转动轴连接；其中，所述转动轴与所述移动变角装置固定连接，所述刻度盘可绕所述转动轴旋转，改变所述刻度盘的倾角；所述倾角锁定销用于定位所述刻度盘与所述移动变角装置的轴向夹角；所述滑套包括滑套定位孔和凹槽，通过所述的槽位销和滑套定位孔将所述移动变角装置固定在所述滑套的凹槽上。 

所述的刻度装置还包括两个转接头、滑套定位销和刻度器定位销；其中所述转接头用于连接所述滑套和所述三维感应测井仪外管；所述转接头和所述滑套通过滑套定位销来固定；所述转接头和所述三维感应测井仪外管通过刻度器定位销来固定。 

三组直径分别为800mm、1000mm和1200mm的铜环同轴心地嵌在所述刻度盘上布线槽内； 

所述刻度电阻带有香蕉插头，所述铜环出线端以香蕉插座的方式设置在所述刻度盘上，所述刻度电阻***所述香蕉插座形成闭合环； 

所述刻度盘的盘面的材质为环氧树脂；所述移动变角装置包括分度孔和刻度尺，用于读取所述刻度盘的倾角和方位角。其中，通过所述的倾角锁定销改变所述刻度盘的倾角，所述倾角的变化范围为0°～90°；通过所述的槽位销改变所述刻度盘的方位角，所述方位角的变化范围为0°～360°。 

本实用新型中，除了所述刻度电阻和刻度盘上布线槽内的铜环外，其他部件为塑料、环氧树脂等非金属材料。 

从电磁场理论和地质方法上来说，由置于滑套上的刻度盘沿仪器轴向移动来模拟与仪器轴向成一定夹角的涡流场和地层电阻率，从而可以使三维感应测井仪更加准确地获得地层倾角和方位角信息、地层水平电阻率和垂直电阻率以及各向异性地层模型的两种含水(油)饱和度等信息。 

在三维感应测井仪器刻度过程中，本刻度装置可以很好的保证居中刻度，倾角和方位角方便调整且角度精准，同时也可以很好模拟出不同倾角不同方位角的涡流场。本实用新型实施例的刻度装置除了刻度盘布线槽内的铜环和刻度电阻外，其他部件均为塑料、环氧树脂等非金属材料，不仅材质轻而且绝缘。从使用情况来看，本刻度装置不仅可以很好的防止偏心刻度，而且沿凹槽移动平稳，同时可以方便的实现对刻度盘倾角和方位角的精准调节。 

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置的立体图； 

图2和图3分别为本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置的滑套的主视图及侧视图； 

图4、图5、图6分别为本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置的移动变角装 置(圆筒状)的正视图、侧视图及俯视图； 

图7为本实用新型实施例的使用状态图。 

其中： 

1-刻度器定位销  2-转接头  3-滑套定位销  4-滑套  5-刻度盘  6-槽位销  7-移动变角装置8-刻度环  9-倾角锁定销  10-转动轴  11-刻度电阻(带香蕉插头)  12-香蕉插孔  13-滑套定位孔14-凹槽  15-分度孔  16-刻度尺 

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。 

图1为本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置的立体图，如图1所示，本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置由图1中12个部分组成，包括刻度盘5、滑套4、刻度电阻11、转接头2、刻度器定位销1、滑套定位销3、移动变角装置7、转动轴10、倾角锁定销9和槽位销6。其连接如下：首先通过转动轴10将刻度盘5固定在移动变角装置7上，其中，刻度盘5是图1中的大圆盘，包括三根环状铜丝、香蕉插孔12以及转动轴10的插孔。通过改变倾角锁定销9插在移动变角装置7上的角度标示位置来改变刻度盘5与仪器轴向夹角的大小，同时将刻度电阻(带香蕉插头)11***香蕉插孔12形成闭合环。其次将移动变角装置7套在滑套4上，并通过槽位销6和图3中的凹槽14将移动变角装置7固定在滑套4上。然后通过转接头2将滑套4与测井仪的外管连接起来，并保持滑套4与仪器外管方位槽均向上，此时通过滑套定位销3和图2中的滑套定位孔13将滑套4固定在转接头2上，再过刻度器定位销1将转接头2固定在仪器外管上，完成滑套4与仪器外管的连接与定位。 

图2和图3分别为本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置的滑套的主视图及侧视图，其中，滑套4包含12个均布的滑套定位孔13和8个均布的凹槽14(角度分别为0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°共8个角度，图中未全部示出)，其均为由上至下的通槽。图1中滑套定位销3通过图2中滑套定位孔13将图1中滑套4固定在图1中的转接头2上。再通过槽位销6将所述移动变角装置7固定在所述滑套4的凹槽14上，槽位销6用于调整和防止刻度盘5沿轴向旋转或晃动。使用时，可以根据需 要改变刻度盘的方位角。 

图4、图5、图6分别为本实用新型实施例的三维感应测井仪刻度装置的移动变角装置(圆筒状)的正视图、侧视图及俯视图。本实施例中，移动变角装置7包括分度孔15和刻度尺16，通过倾角锁定销9和移动变角装置7上的分度孔15来确定刻度盘倾角，可以改变的倾角变化范围为0～90°，具体的倾角角度值由移动变角装置7上的刻度尺16来读取。 

在本实施例中，三组直径分别为800mm、1000mm和1200mm的铜环同轴心地嵌在所述刻度盘上，即图1中所示的刻度环8(三组)。所述刻度电阻11(带有香蕉插头)，刻度环8的出线端分别与香蕉插座12的两端连接，刻度电阻11(带有香蕉插头)***香蕉插座12上时，与刻度环8形成闭合环。 

本实施例中，除了所述刻度电阻11(带有香蕉插头)和刻度环8外，其他部件均为塑料、环氧树脂等非金属材料。 

图7为本实用新型实施例的使用状态图，表示了三维感应中九个刻度分量(XX、XY、XZ、YX、YY、YZ、ZX、ZY、ZZ)中的XY分量刻度演示过程图。 

XY分量定义为发射线圈组在X方向上发射电磁波时，接受线圈组在Y方向上接受的刻度信号。 

刻度前，将三维感应测井仪放置空旷地区并用木架将其抬离地面1.2米高处，地面控制***通电试验完毕。 

首先做零刻，即不带刻度环的刻度。通过地面控制***给仪器通电，让发射线圈组X发射电磁信号，记录接收线圈组Y的测量数据V_ez，此即为XY分量零刻值。 

其次，做XY分量的带环刻度。通过仪器外管标记确定发射线圈组X中心轴处于水平方向，按移动变角装置7上标记的角度，确定倾角(图7中的α)为45°，同时按移动变角装置7上刻度尺16标定的角度，确定方位角(图7中的β)为45°；根据理论推导与计算，此时刻度装置所刻度的分量为XY分量。最后通过地面控制***让发射线圈组X发射电磁信号，同时让移动变角装置7沿滑套4上的凹槽14缓慢移动(连续移动测试或定点测试均可)，找到Y接收线圈最大值时的测量信号V_ec。 

根据公式 

确定工程刻度系数K值(其中σ_c为理论计算出的刻度视电导率，V_ec为带刻度环刻度时测量信号，V_ez为零刻时测量信号)，此K值即为XY分量的刻度系数，后期测井时，根据该工程刻度系数K值以及所测电压信号值，反推出地层视电导率。 工程刻度系数K值的准确与否直接关系到地层视电导率测试效果，所以本刻度过程意义重大。 

采用相似的步骤，通过改变倾角(图7中的α)和方位角(图7中的β)大小，利用公式 

可以完成三维感应测井仪其余8个分量的刻度过程。 

根据电磁场理论和地质理论，三维感应测井仪在实际应用时，可根据这9个分量的工程刻度系数，准确地获得地层倾角和方位角信息，进而得到地层水平电阻率、垂直电阻率以及各向异性地层的含水(油)饱和度等信息。 

本实用新型实施例的刻度装置的优点是确保居中刻度(仪器轴线与刻度筒轴线重合)，倾角和方位角调整方便且角度准确，整个过程操作简单方便，可以很好地满足三维感应测井仪的刻度需要，并且本实用新型实施例的刻度装置材质大部分为非金属，重量轻且绝缘。 

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。 

Claims (8)

1.一种三维感应测井仪刻度装置，包括刻度盘、滑套以及刻度电阻，其特征在于，所述的刻度装置还包括移动变角装置、转动轴、倾角锁定销和槽位销；

所述刻度盘与所述移动变角装置通过所述的倾角锁定销和转动轴连接；其中，所述转动轴与所述移动变角装置固定连接，所述刻度盘可绕所述转动轴旋转，改变所述刻度盘的倾角；所述倾角锁定销用于定位所述刻度盘与所述移动变角装置的轴向夹角；

所述滑套包括滑套定位孔和凹槽，通过所述的槽位销和滑套定位孔将所述移动变角装置固定在所述滑套的凹槽上。

2.如权利要求1所述的三维感应测井仪刻度装置，其特征在于，所述的刻度装置还包括两个转接头、滑套定位销和刻度器定位销；其中

所述转接头连接所述滑套和所述三维感应测井仪外管；

所述转接头和所述滑套通过滑套定位销来固定；

所述转接头和所述三维感应测井仪外管通过刻度器定位销来固定。

3.如权利要求1所述的三维感应测井仪刻度装置，其特征在于，通过所述的倾角锁定销改变所述刻度盘的倾角，所述倾角的变化范围为0°～90°。

4.如权利要求1所述的三维感应测井仪刻度装置，其特征在于，通过所述的槽位销改变所述刻度盘的方位角，所述方位角的变化范围为0°～360°。

5.如权利要求1所述的三维感应测井仪刻度装置，其特征在于，所述移动变角装置包括：分度孔和刻度尺，用于读取所述刻度盘的倾角和方位角。

6.如权利要求1所述的三维感应测井仪刻度装置，其特征在于，三组直径分别为800mm、1000mm和1200mm的铜环同轴心地嵌在所述刻度盘上布线槽内。

7.如权利要求6所述的三维感应测井仪刻度装置，其特征在于，所述刻度电阻带有香蕉插头，所述铜环出线端以香蕉插座的方式设置在所述刻度盘上，所述刻度电阻***所述香蕉插座形成闭合环。

8.如权利要求1-7任一项所述的三维感应测井仪刻度装置，其特征在于，所述刻度盘的盘面的材质为环氧树脂。 

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