專利名稱：一種探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探頭，特別涉及一種用于隨鉆測井的探頭。
背景技術(shù)：
隨鉆電磁波電阻率測井和伽瑪測井均是隨鉆測井領(lǐng)域中最重要的方法。隨鉆電阻率測井通過記錄電磁波信號的幅度比和相位差來反映地層介質(zhì)的信息，隨鉆伽瑪測井通過測井地層巖石所放射出的伽馬射線來確定地層的巖性。加速度計傳感器主要用于隨鉆的測斜系統(tǒng)和連續(xù)測斜系統(tǒng)中，用于測量鉆井的斜度。壓力傳感器則是用來測量鉆井系統(tǒng)中的壓力。目前應(yīng)用的隨鉆電磁波電阻率測井儀器和伽瑪測井儀器一般為各自獨立的設(shè)備。作業(yè)時，需要將隨鉆電磁波電阻率測井儀器和伽瑪測井儀器組合起來工作，這樣不僅使機(jī)械和電子的部件增多、儀器較長，而且增加了系統(tǒng)的故障率。另外，這種隨鉆自然伽瑪測井儀一般只裝有一個伽瑪傳感器，并居于鉆鋌的中心，這樣獲取的測井響應(yīng)信息是不同地層放射性的總和，而不能區(qū)別不同巖性的界面。因此，現(xiàn)有的隨鉆自然伽瑪測井儀不能及時捕捉儲層的上部蓋層及下部蓋層的信息，從而失去進(jìn)入儲層的最佳時機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種探頭，其是多功能一體化的探頭，能夠同時實現(xiàn)隨鉆電磁波電阻率測井、伽瑪測井、加速度計測井以及壓力傳感器測井等多種功能。根據(jù)本發(fā)明的探頭，包括電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計和壓力傳感器，其整體地形成于探頭內(nèi)。電磁波電阻率測量線圈可以包括發(fā)射線圈和接收線圈，發(fā)射線圈和接收線圈按照第一發(fā)射線圈、第二發(fā)射線圈、第一接收線圈、第二接收線圈、第三發(fā)射線圈、第四發(fā)射線圈的順序自上而下地縱向排列。優(yōu)選地，其中第一發(fā)射線圈、第四發(fā)射線圈、第二發(fā)射線圈、第三發(fā)射線圈交替地發(fā)射電磁波信號，電磁波信號經(jīng)過地層后，由第一接收線圈和第二接收線圈接收。伽瑪傳感器可以由兩個NAI晶體探測器組成，兩個NAI晶體探測器分別位于探頭的兩側(cè)。NAI晶體探測器可以留有扇形探測窗口，剩余外側(cè)均覆蓋有鎢屏蔽層。
0008]電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計和壓力傳感器可以共用供電電路、存儲電路以及通訊電路，并可以具有各自的采集電路。優(yōu)選地，電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計、壓力傳感器以及供電電路、采集電路和通訊電路都集成于一根無磁鉆鋌中。伽瑪傳感器和三軸加速度計結(jié)合能夠得到井眼的重力高邊和重力低邊的伽瑪射線信息。本發(fā)明的多功能一體化探頭將電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計、壓力傳感器集成于一體，可以實時獲取測井地層的電阻率、伽瑪射線、壓力等數(shù)據(jù)信息，其不但可以檢測井中壓力的變化、識別地層巖性、評價油氣水聚集區(qū)，而且能夠有效發(fā)現(xiàn)上下圍巖的特征，指導(dǎo)鉆具在最有利的位置鉆進(jìn)。從而，有效地實現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向及地層評價的功能，并便于現(xiàn)場施工，減少故障率，提高作業(yè)時效。


圖I是根據(jù)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)多功能一體化的探頭的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下文中將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。本發(fā)明所提供的探頭，具有多功能一體化的功能，所述探頭主要包括電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計和壓力傳感器，電磁波電阻率測量線圈包括發(fā)射線
圈和接收線圈，其中發(fā)射線圈、接收線圈和伽瑪傳感器的數(shù)量均可根據(jù)需要設(shè)置，各個部件整體地形成于探頭內(nèi)。優(yōu)選地，各個部件集成于探頭內(nèi)的一根無磁鉆鋌中。如圖I所示，其中顯示了一種本發(fā)明優(yōu)選的多功能一體化的探頭。電磁波電阻率測量線圈包括發(fā)射線圈1、2、5、6和接收線圈3、4，其中發(fā)射線圈I、發(fā)射線圈2、接收線圈3、接收線圈4、發(fā)射線圈5、發(fā)射線圈6自上而下在縱向方向上順序排列。發(fā)射線圈1、6、2、5交替發(fā)射特定頻率的電磁波信號，電磁波信號經(jīng)過地層后，由接收線圈3、4接收。接收的電磁波信號中包含了地層的信息，再通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，得到補(bǔ)償?shù)牟煌綔y深度的地層電阻率。伽瑪傳感器由兩個NAI晶體探測器7、9組成，NAI晶體探測器7、9分別位于所述探頭的兩側(cè)，用于測量地層的放射性信息。除留有扇形探測窗口外，外側(cè)均覆以鎢屏蔽層，所以伽瑪傳感器只測量與其對應(yīng)的扇形區(qū)域內(nèi)地層的伽馬射線。三軸加速度計8結(jié)合伽瑪傳感器可以得到地層高邊和低邊的伽瑪射線信息，進(jìn)而確定目標(biāo)層上下圍巖的巖性特征并評價油氣水聚集區(qū)，用于指導(dǎo)鉆具盡可能地在目標(biāo)層鉆進(jìn)，其中的高邊和低邊是指井眼的重力高邊和重力低邊。壓力傳感器10用于測量井眼壓力以及井眼環(huán)空壓力，以判斷鉆頭水眼是否正常、是否卡鉆等，檢測施工安全狀況。本發(fā)明中的所有測井儀器可以共用供電電路、存儲電路以及通訊電路，并具有各自的采集電路，全部傳感器和電路都集中于一根鉆鋌中。使用本發(fā)明的一體化鉆頭進(jìn)行的電阻率測井與伽瑪測井也可用于地層的評價，從而滿足地質(zhì)解釋的需要。雖然本發(fā)明所揭露的實施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種探頭，其特征在于所述探頭包括電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計和壓力傳感器，所述電磁波電阻率測量線圈、所述伽瑪傳感器、所述三軸加速度計和所述壓力傳感器整體地形成于所述探頭內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的探頭，其特征在于所述電磁波電阻率測量線圈包括發(fā)射線圈和接收線圈。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的探頭，其特征在于所述發(fā)射線圈和所述接收線圈按照第一發(fā)射線圈、第二發(fā)射線圈、第一接收線圈、第二接收線圈、第三發(fā)射線圈、第四發(fā)射線圈的順序自上而下地縱向排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探頭，其特征在于所述第一發(fā)射線圈、所述第四發(fā)射線圈、所述第二發(fā)射線圈、所述第三發(fā)射線圈交替地發(fā)射電磁波信號，所述電磁波信號經(jīng)過地層后，由所述第一接收線圈和所述第二接收線圈接收。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的探頭，其特征在于所述伽瑪傳感器由兩個NAI晶體探測器組成，所述兩個NAI晶體探測器分別位于所述探頭的兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的探頭，其特征在于所述NAI晶體探測器留有扇形探測窗口，剩余外側(cè)均覆蓋有鎢屏蔽層。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的探頭，其特征在于所述電磁波電阻率測量線圈、所述伽瑪傳感器、所述三軸加速度計和所述壓力傳感器共用供電電路、存儲電路以及通訊電路，并具有各自的采集電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的探頭，其特征在于所述電磁波電阻率測量線圈、所述伽瑪傳感器、所述三軸加速度計、所述壓力傳感器以及所述供電電路、所述采集電路和所述通訊電路都集成于一根無磁鉆鋌中。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的探頭，其特征在于所述伽瑪傳感器和三軸加速度計結(jié)合能夠得到井眼的重力高邊和重力低邊的伽瑪射線信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多功能一體化的探頭，包括電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計和壓力傳感器，其中的電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計和壓力傳感器整體地形成于探頭內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的多功能一體化探頭將電磁波電阻率測量線圈、伽瑪傳感器、三軸加速度計、壓力傳感器集成于一體，其不但可以檢測井中壓力的變化、識別地層巖性、評價油氣水聚集區(qū)，而且能夠有效發(fā)現(xiàn)上下圍巖的特征，指導(dǎo)鉆具在最有利的位置鉆進(jìn)。從而，有效地實現(xiàn)地質(zhì)導(dǎo)向及地層評價的功能，并便于現(xiàn)場施工，減少故障率，提高作業(yè)時效。本發(fā)明適用于隨鉆測井的技術(shù)領(lǐng)域。
文檔編號E21B47/06GK102865068SQ20121033739
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者李國玉, 馬明學(xué), 秦才會, 王仡仡, 岳喜洲 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司