专利名称:一种受围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置制造方法
【专利摘要】一种受围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，包括顶面开口的水槽体，水槽体沿长度方向设置有若干个厚度不同的天然岩石地层模拟块，水槽体在天然岩石地层模拟块隔开的内腔中填充有NaCl水溶液，各个内腔中分别安装有净水装置；水槽体顶面沿长度方向设置有轨道，轨道上安装有电阻率测井探管，电阻率测井探管的两端分别连接钻杆与电缆，钻杆与电缆分别安装在杆滑轮与侧向滑轮上，杆滑轮与侧向滑轮分别通过杆滑轮支架与侧向滑轮支架将电阻率测井探管支承在模拟井眼的轨道中心；侧向滑轮的外部设置有用于牵引电缆的测井电缆绞车，测井电缆绞车通过信号传输线依次连接测井控制面板和计算机。本实用新型结构简单，操作方便，适应能力强。
【专利说明】一种受围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电阻率测井实验装置，具体涉及一种受围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置。
【背景技术】
[0002]电阻率测井是发展最早的测井方法，而电阻率测井实验教学是地矿、石油高等院校勘探和开发专业最重要的专业实践课程之一，开设该实验的目的在于，通过物理模拟实验研宄普通电阻率测井和电流聚焦类测井的基本原理和测井响应特征。在实际生产中，测井仪器测量的电阻率因层厚和围岩电阻率的影响，与真实地层电阻率存在一定的差异，为了查明层厚和围岩对电阻率测井的影响机理，很有必要研发相配套的水槽实验装置。
[0003]目前，有人设计了围岩等环境因素对电阻率测井影响的模拟实验装置，但在水槽模型中研宄围岩和层厚对电阻率测井影响的实验方面仍属空白，该项装置的缺少，阻碍了电阻率测井响应影响机理的进一步研宄。
实用新型内容
[0004]针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种结构合理，使用方便，实验结果准确的受围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置。
[0005]本实用新型是通过以下技术方案来实现:包括顶面开口的水槽体，水槽体沿长度方向设置有若干个厚度不同且能够将水槽体内腔隔开的天然岩石地层模拟块，水槽体在天然岩石地层模拟块隔开的内腔中填充有NaCl水溶液，各个填充有NaCl水溶液的内腔中分别安装有净水装置；
[0006]所述的水槽体顶面沿长度方向设置有用于模拟井眼的轨道，轨道上安装有能够沿其移动的电阻率测井探管，电阻率测井探管的两端分别连接钻杆与电缆，钻杆与电缆分别安装在杆滑轮与侧向滑轮上，杆滑轮与侧向滑轮分别通过杆滑轮支架与侧向滑轮支架将电阻率测井探管支承在模拟井眼的轨道中心；所述的侧向滑轮外部设置有用于牵引电缆的测井电缆绞车，测井电缆绞车通过信号传输线依次连接测井控制面板以及用于显示和存储电阻率数据的计算机。
[0007]所述的天然岩石地层模拟块沿水槽体长度方向设置有厚度依次增大的三层。
[0008]所述的天然岩石地层模拟块与NaCl水溶液的接触面上均设置有与天然岩石等电阻率的不渗透隔膜。
[0009]所述的水槽体通过不导电材料粘接而成。
[0010]所述的不导电材料为聚氯乙烯。
[0011]所述的电阻率测井探管上安装有用于记录移动距离的深度传感器。
[0012]所述的电阻率测井探管在实验中按照测井实际速度匀速移动。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果:由于在实际钻井过程中，地层介质的分布一般是与井轴相切的垂向分布，如果地层是水平的，则地层介质将以井轴为中心线对称分布。根据这一特点，如果沿井轴平面将介质分成两半，这对于研宄电场分布规律将不会产生影响。本实用新型根据该原理，将一般的井轴由垂直方向改为水平方向，并在水槽体上沿长度方向依次设置若干个能够将水槽体内腔隔开的天然岩石地层模拟块，通过天然岩石地层模拟块来模拟不同厚度的地层，用NaCl水溶液模拟围岩，并且水槽体在各个填充有NaCl水溶液的内腔中分别安装有净水装置，能够有效模拟围岩的不同电阻率，由此构建了电阻率测井的地层环境。水槽体顶面沿长度方向设置有用于模拟井眼的轨道，轨道上安装有电阻率测井探管，在测井过程中，通过调节侧向滑轮与侧向滑轮支架以及杆滑轮与杆滑轮支架的高度，保证电阻率测井探管居于模拟井眼的轨道中心，通过测井控制面板调节采集速度，并检测电阻率测井探管的运行状态，最终电阻率测井探管测得的电阻率传输到计算机进行显示和存储。本实用新型通过测量不同围岩和层厚条件下的电阻率，从而实现围岩和层厚对电阻率测井响应机理的研宄，整体装置结构简单，操作方便，适应能力强。
[0014]进一步的，本实用新型天然岩石地层模拟块沿水槽体长度方向设置有厚度依次增大的三层，能够分别模拟实际中薄、中、厚三种不同厚度的地层。
[0015]进一步的，本实用新型天然岩石地层模拟块与NaCl水溶液的接触面上均设置有与天然岩石等电阻率的不渗透隔膜，能够防止模拟围岩的NaCl水溶液渗入天然岩石地层模拟块。
[0016]进一步的，本实用新型电阻率测井探管在实验中按照测井实际速度匀速移动，即能够探测得到围岩和层厚影响下电阻率的测井响应，通过不同围岩电阻率和不同层厚情况下测得的电阻率，便能够实现围岩和层厚影响的模拟实验，查明围岩和层厚影响与电阻率测井间的内在定量关系。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图中:1.杆滑轮，2.钻杆，3.水槽体，4-1.第一净水装置，4-2.第二净水装置；4-3.第三净水装置；4-4.第四净水装置；5.不渗透隔膜，6.轨道，7-1.第一天然岩石地层模拟块，7-2.第二天然岩石地层模拟块，7-3.第三天然岩石地层模拟块，8.电阻率测井探管，9.电缆，10.侧向滑轮，11.测井电缆绞车，12-1.第一信号传输线，12-2.第二信号传输线；13.测井控制面板，14.计算机，15.侧向滑轮支架，16-1.第一 NaCl水溶液，16-2.第二NaCl水溶液，16-3.第三NaCl水溶液，16-4.第四NaCl水溶液，17-杆滑轮支架。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
[0020]参见图1，本实用新型包括顶面开口的水槽体3，水槽体3通过聚氯乙烯等不导电材料粘接而成，水槽体3沿长度方向设置有三层厚度依次增大能够将水槽体3内腔隔开的第一天然岩石地层模拟块7-1，第二天然岩石地层模拟块7-2和第三天然岩石地层模拟块7-3，水槽体3在天然岩石地层模拟块隔开的内腔中填充有第一 NaCl水溶液16_1，第二NaCl水溶液16-2，第三NaCl水溶液16_3和第四NaCl水溶液16_4，天然岩石地层模拟块与NaCl水溶液的接触面上均设置有与天然岩石等电阻率的不渗透隔膜5，各个填充有NaCl水溶液的内腔中分别安装有第一净水装置4-1，第二净水装置4-2，第三净水装置4-3;第四净水装置4-4 ;水槽体3顶面沿长度方向设置有用于模拟半空间井眼的轨道6，轨道6上安装有能够沿其移动的电阻率测井探管8，电阻率测井探管8上安装有用于记录移动距离的深度传感器，电阻率测井探管8在实验中按照测井实际速度匀速移动，电阻率测井探管8的两端分别连接钻杆2与电缆9，钻杆2与电缆9分别安装在杆滑轮I与侧向滑轮10上，杆滑轮I与侧向滑轮10分别通过杆滑轮支架17与侧向滑轮支架15将电阻率测井探管8支承在模拟井眼的轨道6中心；侧向滑轮10的外部设置有用于牵引电缆9的测井电缆绞车11，测井电缆绞车11通过第一信号传输线12-1，第二信号传输线12-2依次连接测井控制面板13以及用于显示和存储电阻率数据的计算机14。
[0021]本实用新型的测试过程为:首先制备用于水槽模拟实验的水槽体3、NaCl水溶液及天然岩石地层模拟块，放置好电阻率测井探管8。运行时使用电阻率测井探管8在某一围岩电阻率情况下，通过调节水槽中NaCl水溶液的矿化度来改变围岩电阻率的大小，进而在围岩和层厚不同情况下测量天然岩石地层模块的电阻率。本实用新型电阻率测井探管8从左往右按照测井实际速度匀速移动，即可探测围岩和层厚影响下电阻率的测井响应；通过不同围岩电阻率和不同层厚情况下测得的电阻率，实现围岩和层厚影响的模拟实验，查明围岩和层厚影响与电阻率测井间的内在定量关系。因此，本实用新型能够较真实的定量化物理模拟围岩和层厚对电阻率测井的影响机理，这是本实用新型的关键创新所在。
[0022]本实用新型用于验证层厚和围岩对电阻率测井影响的理论和数值模拟结果，对于探明层厚及围岩对电阻率测井响应的影响机理具有重要的实用价值。
[0023]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所述的技术方案进行修改，而这些修改，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型技术方案的范畴。
【权利要求】
1.一种受围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，其特征在于:包括顶面开口的水槽体(3)，水槽体(3)沿长度方向设置有若干个厚度不同且能够将水槽体(3)内腔隔开的天然岩石地层模拟块，水槽体(3)在天然岩石地层模拟块隔开的内腔中填充有NaCl水溶液，各个填充有NaCl水溶液的内腔中分别安装有净水装置； 所述的水槽体(3)顶面沿长度方向设置有用于模拟井眼的轨道￠)，轨道(6)上安装有能够沿其移动的电阻率测井探管(8)，电阻率测井探管(8)的两端分别连接钻杆(2)与电缆(9)，钻杆⑵与电缆(9)分别安装在杆滑轮⑴与侧向滑轮(10)上，杆滑轮⑴与侧向滑轮(10)分别通过杆滑轮支架(17)与侧向滑轮支架(15)将电阻率测井探管(8)支承在模拟井眼的轨道(6)中心；所述的侧向滑轮(10)外部设置有用于牵引电缆(9)的测井电缆绞车(11)，测井电缆绞车(11)通过信号传输线依次连接测井控制面板(13)以及用于显示和存储电阻率数据的计算机(14)。2.根据权利要求1所述的围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，其特征在于:所述的天然岩石地层模拟块沿水槽体(3)长度方向设置有厚度依次增大的三层。3.根据权利要求1或2所述的围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，其特征在于:所述的天然岩石地层模拟块与NaCl水溶液的接触面上均设置有与天然岩石等电阻率的不渗透隔膜(5)。4.根据权利要求1所述的围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，其特征在于:所述的水槽体(3)通过不导电材料粘接而成。5.根据权利要求4所述的围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，其特征在于:所述的不导电材料为聚氯乙烯。6.根据权利要求1所述的围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，其特征在于:所述的电阻率测井探管(8)上安装有用于记录移动距离的深度传感器。7.根据权利要求1或6所述的围岩和层厚影响的电阻率测井水槽实验装置，其特征在于:所述的电阻率测井探管(8)在实验中按照测井实际速度匀速移动。
【文档编号】G09B25-00GK204288664SQ201420711860
【发明者】汤小燕 [申请人]西安科技大学