少一个槽342相对于所述工具体部 12-1的纵轴线341横向地定向。13. 根据权利要求10所述的井下测量工具，其中，至少一个槽342相对于所述工具体部 12-1的纵轴线341轴向地定向。14. 根据权利要求10所述的井下测量工具，其进一步包含导磁材料插入件，所述导磁 材料插入件在线圈340和所述工具体部12-1之间被设置在多个槽342的每一个中。15. 根据权利要求14所述的井下测量工具，其中，所述导磁材料插入件包括铁氧材料 插入件。16. 根据权利要求10所述的井下测量工具，其中，通过将所述多个棱344中的每一个棱 的至少一部分机械加工掉而形成所述天线路径347。17. 根据权利要求10所述的井下测量工具，其中，所述发射器12和接收器23被部署在 单个工具模块上。18. 根据权利要求10所述的井下测量工具，其中，所述发射器21和接收器23被部署在 多于一个的分开的工具模块上。19. 一种获得形成在地层中的井孔中的测量结果的方法，其包含： 将工具120设置在井孔11中的步骤，所述工具120包含发射器21和接收器23,所述发 射器21和接收器23中的至少一个包含天线装置，所述天线装置包含： 工具体部12-1，所述工具体部12-1具有纵轴线341和外表面12-2 ; 多个槽342,所述多个槽342具有减小的径向尺寸且围绕所述工具体部12-1间隔开，所 述多个槽342中的至少一个以相对于所述工具体部的纵轴线341的非轴向方向定向； 多个棱344,所述多个棱344围绕所述工具体部12-1间隔开，所述多个棱中的每一个将 所述多个槽中的至少两个相邻的槽分隔开； 天线路径347,所述天线路径347横穿围绕所述工具体部12-1的多个槽342和多个棱 344 ;以及 线圈340,所述线圈340被设置在所述天线路径347中， 选择性地从所述发射器21发射电磁能量的步骤；以及 在所述接收器23处获取与发射的能量相关的多个数据对的步骤。20. 根据权利要求19所述的方法，其中，所述线圈340包含斜线圈、轴向线圈和分段线 圈中的一个。21. 根据权利要求19所述的方法，其中，至少一个槽342相对于所述工具体部12-1的 纵轴线341横向地定向。22. 根据权利要求19所述的方法，其中，至少一个槽342相对于所述工具体部12-1的 纵轴线341轴向地定向。23. 根据权利要求19所述的方法，其进一步包含导磁材料插入件，所述导磁材料插入 件在线圈340和所述工具体部12-1之间被设置在多个槽342的每一个中。24. 根据权利要求23所述的方法，其中，所述导磁材料插入件包括铁氧材料插入件。25. 根据权利要求19所述的方法，其中，通过将所述多个棱344中的每一个棱的至少一 部分机械加工掉而形成所述天线路径347。26. 根据权利要求19所述的方法，其进一步包含使用多个数据对，以生成测量结果的 步骤，所述测量结果表示以下的至少一个：1)到地层边界的方向；2)到地层边界的距离；以 及3)地层的一个或多个电阻率。27. 根据权利要求26所述的方法，其进一步包含使用测量结果改变或确认钻井计划的 步骤。28. 根据权利要求19所述的方法，其进一步包含方位地旋转在所述井孔11中的设备的 步骤。29. 根据权利要求19所述的方法，其进一步包含将所述发射器21和接收器23部署在 单个工具模块上的步骤。30. 根据权利要求19所述的方法，其进一步包含将所述发射器21和接收器23部署在 多于一个的分开的工具模块上的步骤。31. -种方法，其包含： 770将工具120设置在设置于地层中的井孔11中的步骤，所述工具120包含： 至少一个发射器21和至少一个接收器23 ; 其中，所述发射器21和接收器23中的至少一个是定向天线；并且 其中，所述发射器21和接收器23相对于彼此轴向地间隔开； 774获取所述井孔11中的多个数据对的步骤，每个数据对包括在至少一个接收器23处 的感生信号和来自总工具面范围中的对应的工具面角；以及 776计算通过多个数据对概略估算的感生信号函数的至少一个区域，以生成表示地层 特征的测量结果的步骤。32. 根据权利要求31所述的方法，其进一步包含： 将总工具面范围分成多个子集的步骤； 对于总工具面范围的每个子集，计算感生信号函数的区域，以生成表示地层特征的测 量结果的步骤。33. 根据权利要求31所述的方法，其中，所述多个子集是四个子集。34. 根据权利要求31所述的方法，其中，所述多个子集是八个子集；35. 根据权利要求31所述的方法，其中，所述多个子集跨越与工具面角的范围相等的 范围。36. 根据权利要求31所述的方法，其中，测量结果包含： ?所述感生信号的零次谐波系数； ?所述感生信号的一个或多个一次谐波系数；以及 ?所述感生信号的一个或多个二次谐波系数中的一个或多个。37. 根据权利要求31所述的方法，其中，776计算步骤包含离散积分法。38. 根据权利要求37所述的方法，其中，离散积分法包含梯形积分法。39. 根据权利要求31所述的方法，其中，测量结果进一步包含一个或多个零次谐波系 数、一次谐波系数和二次谐波系数的线性组合。40. 根据权利要求31所述的方法，其中，测量结果进一步包含一个或多个零次谐波系 数、一次谐波系数和二次谐波系数的两个不同的线性组合之间的幅值比率或相位差。41. 根据权利要求31所述的方法，其中，测量结果进一步包含感生信号函数的多个子 集的区域的线性组合。42. 根据权利要求31所述的方法，其中，测量结果进一步包含感生信号函数的多个子 集的区域的两个不同的线性组合之间的幅值比率或相位差。43. 根据权利要求31所述的方法，其进一步包含使用测量结果表示地层的特征的步 骤。44. 根据权利要求31所述的方法，其中，至少一个定向发射器21包含： 工具体部12-1，所述工具体部12-1具有纵轴线341和外表面12-2,所述工具体部12-1 包含： 多个槽342,所述多个槽342具有减小的径向尺寸且围绕所述工具体部12-1间隔开，所 述多个槽342中的每一个以相对于所述工具体部12-1的纵轴线341的非轴向方向定向； 多个棱344,所述多个棱344围绕所述工具体部12-1间隔开，所述多个棱中的每一个将 所述多个槽中的至少两个相邻的槽分隔开； 天线路径347,所述天线路径347横穿围绕所述工具体部12-1的多个槽342和多个棱 344 ;以及 线圈340,所述线圈340被设置在所述天线路径347中。45. 根据权利要求31所述的方法，其中，至少一个轴向间隔的定向接收器23包含： 工具体部12-1，所述工具体部12-1具有纵轴线341和外表面12-2,所述工具体部12-1 包含：； 多个槽342,所述多个槽342具有减小的径向尺寸且围绕所述工具体部12-1间隔开，所 述多个槽342中的每一个以相对于所述工具体部12-1的纵轴线341的非轴向方向定向； 多个棱344,所述多个棱344围绕所述工具体部12-1间隔开，所述多个棱中的每一个将 所述多个槽中的至少两个相邻的槽分隔开； 天线路径347,所述天线路径347横穿围绕所述工具体部12-1的多个槽342和多个棱 344 ;以及 线圈340,所述线圈340被设置在所述天线路径347中。46. -种井下测量工具，其包含： 至少一个发射器21 ; 至少一个接收器23， 其中所述发射天线和接收天线中的至少一个包含定向天线；以及 控制器，所述控制器被配置为：（i)使得工具在地下井孔11中旋转的同时获取多个数 据对，每个数据对包含感生信号测量结果和来自总工具面范围中的对应的工具面角；并且 (ii)计算井下的由多个数据对概略估算的感生信号函数的至少一个区域，以生成表示地层 特征的测量结果。47. 根据权利要求46所述的井下测量工具，其中，所述控制器进一步被配置为：将总工 具面范围分成多个子集；并且对于总工具面范围的每个子集，计算感生信号函数的区域，以 生成表示地层特征的测量结果。48. 根据权利要求47所述的井下测量工具，其中，所述多个子集是四个子集。49. 根据权利要求47所述的井下测量工具，其中，所述多个子集是八个子集。50. 根据权利要求47所述的井下测量工具，其中，所述多个子集跨越与工具面角的范 围相等的范围。51. 根据权利要求46所述的井下测量工具，所述控制器进一步被配置为输出测量结 果，所述测量结果包含：感生信号的一个或多个零次谐波系数、感生信号的一个或多个一次 谐波系数和感生信号的一个或多个二次谐波系数中的一个或多个。52. 根据权利要求46所述的井下测量工具，所述控制器进一步被配置为采用离散积分 法。53. 根据权利要求46所述的井下测量工具，所述控制器进一步被配置为输出测量结 果，所述测量结果包含一个或多个零次谐波系数、一次谐波系数和二次谐波系数的线性组 合。54. 根据权利要求46所述的井下测量工具，所述控制器进一步被配置为输出测量结 果，所述测量结果包含一个或多个零次谐波系数、一次谐波系数和二次谐波系数的两个不 同的线性组合之间的幅值比率或相位差。55. 根据权利要求46所述的井下测量工具，所述控制器进一步被配置为输出测量结 果，所述测量结果包含感生信号函数的多个子集的区域的线性组合。56. 根据权利要求46所述的井下测量工具，所述控制器进一步被配置为输出测量结 果，所述测量结果包含感生信号函数的多个子集的区域的两个不同的线性组合之间的幅值 比率或相位差。57. 根据权利要求46所述的井下测量工具，所述控制器进一步被配置为将表示地层特 征的测量结果传送到表面。58. 根据权利要求46所述的井下测量工具，其中，所述发射器21和接收器23被部署在 单个工具模块上。59. 根据权利要求46所述的井下测量工具，其中，所述发射器21和接收器23被部署在 多于一个的分开的工具模块上。
【专利摘要】本发明描述了多种天线装置，每个天线线圈围绕工具体部设置在天线路径中。天线路径穿过交替的槽和棱。在每种实施方式中，至少一个槽以相对于工具体部的纵轴线的非轴向方向被设置在工具体部中。天线线圈能为轴向线圈或斜线圈。可包括被定向在轴向方向的额外的槽。还描述了一种包括使用包括至少一个公开的天线装置的工具获取多个数据对的方法，每个数据对包含在接收器的感生信号和对应的工具面角；以及通过计算由多个数据对概略估算的感生信号函数的区域来生成包含关于地层的方向的信息的测量结果的方法。
【IPC分类】G01V1/40
【公开号】CN105190362
【申请号】CN201380074787
【发明人】杨剑
【申请人】杨剑
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2013年12月30日
【公告号】CA2903736A1, EP2981850A1, US9389332, US20140292340, US20140292341, WO2014163707A1