技術領域

本發明涉及石油測井領域，尤其涉及一種用于三維陣列感應測井儀的三環刻度裝置。

背景技術

在均勻無限大地層的前提假設上，傳統的感應測井儀只能給出水平方向的一維電阻率，很容易漏測儲層，特別是低估或者漏測各向異性特性明顯的薄砂泥巖油氣藏。隨著鉆井技術的發展，大井眼、大斜度井的比例越來越高，對感應測井的要求也越來越高。因此，需要設計新型的三維陣列感應測井儀來同時測量水平和垂直地層電阻率以滿足現在的需求。新型三維陣列感應測井儀需要設計相應的刻度裝置，模擬不同水平和垂直電導率、不同傾斜和方位角度的地層，完成刻度。

三維陣列感應測井儀刻度裝置設計需要滿足測井儀各個分量對刻度裝置的響應信號需要和測井儀各個分量對常用電導率大小的地層的響應范圍相匹配。一般情況下，測井儀分量對刻度裝置的響應信號需要達到測井儀分量對常用電導率大小的地層的最大響應信號的50%以上。傳統的三維陣列感應測井儀的刻度裝置，諸如陳濤等人以公布號CN?102003171A公開的題為“一種三維感應測井儀刻度裝置”的刻度裝置（其全部公開內容通過引用結合到本文），以及諸如D.?M.?Homan,?R.?A.?Rosthal等人的題為“Electromagnetic?logging?tool?calibration?system”的美國專利號?US?7414391?B2中描述的刻度裝置（其全部公開內容通過引用結合到本文），采用單斜環刻度裝置，通過改變刻度裝置的傾斜角和方位角來模擬不同方向的地層，得到各個分量對刻度裝置的最大響應信號。但是，單斜環刻度裝置對xx、yy、xy、yx分量的響應信號較小，影響這四個分量的刻度準確度。

發明內容

為了解決上述問題中的一個或多個，本發明提供一種三維陣列感應測井儀的刻度裝置，其特征在于包括：刻度環，包括中間刻度環和設置在所述中間刻度環兩側的對稱刻度環，其中所述中間刻度環和對稱刻度環通過轉動軸形成整體連接且可繞所述轉動軸旋轉；刻度電阻，與刻度環耦接；傾斜器件，用于調整所述中間刻度環的傾斜角；轉動器件，用于調整所述刻度環的方位角；以及移動器件，用于將整個刻度裝置沿著三維陣列感應測井儀的軸向移動；其中所述刻度裝置被配置為通過調整所述中間刻度環的傾斜角以及整體調整所述刻度環的方位角來刻度所述三維陣列感應測井儀的各個分量。

根據本發明的優選方面，所述刻度環由銅導線制成。

根據本發明的優選方面，所述刻度環的方位角通過旋轉裝置改變，所述刻度環的方位角變化范圍是0到360度。

根據本發明的優選方面，所述刻度裝置的所述中間刻度環的傾斜角通過傾斜器件改變，所述傾斜角變化范圍是0到80度。

根據本發明的優選方面，除了所述刻度電阻和刻度環外，其他部件由非金屬材料制成。

根據本發明的優選方面，其中，刻度XX分量時，刻度環的方位角為0度。

根據本發明的優選方面，其中，刻度YY分量時，刻度環的方位角為90度。

根據本發明的優選方面，其中，刻度XY和YX分量時，刻度環的方位角都為45度。

根據本發明的優選方面，其中，所述非金屬材料是環氧樹脂。

根據本發明的優選方面，其中，各個刻度環的半徑相等。

本發明的優點在于：本發明通過三環刻度裝置提高測井儀的xx、yy、xy、yx分量對刻度裝置的響應信號大小，從而提高儀器刻度的準確度。所提供的三環刻度裝置可以準確調整中間刻度環的傾斜角和整體的方位角，通過使用最佳角度優化各個分量對刻度裝置的響應信號，使得測井儀對刻度裝置的響應信號達到對常用電導率大小的地層的最大響應信號的50%以上，提高刻度的準確度。同時，該裝置簡單、可靠、刻度結果準確、使用方便，能夠準確建立三維陣列感應測井儀各個分量的測量值和實際地層電導率的對應關系。

附圖說明

通過結合附圖的以下詳細描述，可以更容易地理解本發明實施例的各種特征。貫穿附圖，相同的附圖標記表示相同或相似的元素，并且在附圖中：

圖1圖示了依照本發明的一個實施例的一種三維陣列感應測井儀的示例性刻度裝置；

圖2是單發單收三維陣列感應測井儀的XX、XY、YX、YY分量對掛接不同刻度電阻的如圖1所示的三環刻度裝置和單斜環刻度裝置的響應信號的示意圖；

圖3是單發單收三維陣列感應測井儀的XX、YY、XY、YX分量響應隨如圖1所示的三環刻度裝置的方位角變化的關系圖；

圖4是三維陣列感應測井儀地面無環刻度(A)、有環刻度(B)的示意圖；