专利名称：一种串接的组合式测井仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及石油钻井过程中的一种组合式测井仪器，特别涉及一种串接的组合式测井仪器。
背景技术：
在海洋石油开发钻井作业期间，为了取全、取准地下油藏地质资料，在钻井作业过程中需要不断往井下投放不同的测井仪器进行测井，每种测井仪器只能测取一种井下资料。为了减少测井作业时间，提高钻井船在海上作业的时效，降低钻井成本，需要将测井仪器尽可能多地串接起来下井测量。但投放到井下的测井仪器，有的要求居中放置，有的则要求紧贴井壁，偏心投放；而且测取的各种信号之间还会产生干扰。按照常规的测井仪器组合法，测取所需的油藏地质资料至少需要组成两个以上的系列，需要两种以上不同的仪器组合分别下井测量。这样，测井作业就要占据钻机的大量作业时间。
发明内容
为解决上述技术问题，实现快速钻井，最大限度地缩短测井作业占据钻机作业的时间，本发明提供了一种串接的组合式测井仪器。
本发明提供的串接组合式测井仪器是把微侧向、双侧向、补偿声波、补偿密度、补偿中子、伽玛、张力短节等测井仪器串接到一起，组成测井仪器串一次下井。
另外，测井仪器接头间设置有很多小针，测井仪器通过这些针把信号传送到脉冲编码器上，经过编码处理后，所有信号通过两根缆芯送到地面。
另外，在串接式测井仪器中设置可以把密度测井仪和微侧向测井仪的伸缩臂调到同一个方向的调向节。
另外，调整编码器中设置井径的信号通路，既可以选用微侧向仪器的井径，也可以选择密度仪器的井径。
本发明将微侧向、双侧向、补偿声波、补偿密度、补偿中子、自然伽玛等各种测井仪器串接起来，组成测井仪器串一次下井，一次测取需要的各种地质资料。本发明较常规测井而言，至少可节省50％左右的测井作业时间。
图1是串接的组合测井仪器串接顺序；图2是串接的组合测井仪器信号传递系统示意图；图3是调向节结构示意图。
具体实施例方式
常规的测井仪器无法直接连接到一起来测井，因为这些测井信号相会之间有干扰。测井电缆一般仅有7芯，如将不同的测井仪器测取的不同信号放到同一根电缆来传输，这样不但难以采集到正常的测井信号，而且还有可能损坏测井仪器的电子线路。
本发明通过对微侧向、双侧向、补偿声波、补偿密度、补偿中子、伽玛射线、张力短节等测井仪器的信号通路进行精心设计，实现将这些仪器组合到一起，一次下井，测取所需的各种地质资料。
图1显示了本发明作为具体实施方式
各种测井仪器的串接方式。
如图1所示，用于测量井下数据的仪器连接顺序为1-电缆(WIRELINE)→2-电缆头(CABLE HEAD)→3-防转短节(SWIVEL)→4-张力短节(CHT)→5-补偿密度(CDL)→60-弯向节(KUNCKLE JOINT)→7-自然伽玛(GR)→8-补偿中子(CN)→9-脉冲编码器(PCM)→61-弯向节(KUNCKLE JOINT)→10-绝缘短节(ISOLATION SUB)→11-双侧向(DLL)→62-弯向节(KUNCKLEJOINT)→12-偿声波(AC)→13-调向短节(DIRECTION SUB)→14-微侧向(MLL)。其中防转接头3、弯向节60、61、62、调向节13、绝缘短节10在信号传输中只起贯通线作用。
图2显示了串接的组合测井仪器信号传递系统。
本发明设计的组合信号传递系统是借助测井仪器接头间的很多小针，让测井仪器把信号传送到这些针上，然后再连接一个脉冲编码器，即图中所示的PCM。由脉冲编码器采集上述小针上的信号，然后把采集到的各种信号转变为曼彻斯特码后通过两根缆芯送到地面。而脉冲编码器本身的这些小针上下不连通，即脉冲编码器上、下接头可以采集不同仪器的信号而不产生相互干扰，这就使得所有的测井仪器有足够的信号通路，保证它们可以不受干扰地传送到地面控制面板上。
图2中串接的组合测井仪器的信号传递流程设置为自然电位(SP)信号自2-电缆头(8号芯)→4-张力短节(8号芯)→5-补偿密度(8号芯)→7-自然伽玛(8号芯)→8-补偿中子(8号芯)→9-脉冲编码器(8号芯)→11-双侧向(由8号芯转到7号芯)→9-脉冲编码器(7号芯)→8-补偿中子(7号芯)→7-自然伽玛(7号芯)→5-补偿密度(7号芯)→4-张力短节(7号芯)→2-电缆头(7号芯)；张力与温度(CHT)信号自4-张力短节(CHT)(9号芯)→5-补偿密度(9号芯)→7-自然伽玛(9号芯)→8-补偿中子(9号芯)→9-脉冲编码器(转变为曼彻斯特码后改由2、5号芯输出)→8-补偿中子(2、5号芯)→7-自然伽玛(2、5号芯)→5-补偿密度(2、5号芯)→4-张力短节(2、5号芯)→2-电缆头(2、5号芯)；补偿密度(CDL)信号自5-补偿密度的长源距密度(SSD)、短源距密度(LSD)(14、15号芯)→7-自然伽玛(14、15号芯)→8-补偿中子(14、15号芯)→9-脉冲编码器(转变为曼彻斯特码由2、5号芯输出)→8-补偿中子(2号、5号芯)→7-自然伽玛(2、5号芯)→5-补偿密度(2、5号芯)→4-张力短节(2、5号芯)→2-电缆头(2、5号芯)；自然伽玛(GR)信号自7-自然伽玛(11号芯)→8-补偿中子(11号芯)→9-脉冲编码器(转变为曼彻斯特码后由2、5号芯输出)→8-补偿中子(2号、5号芯)→7-自然伽玛(2、5号芯)→5-补偿密度(2、5号芯)→4-张力短节(2、5号芯)→2-电缆头(2、5号芯)；补偿中子(CN)信号自8-补偿中子的长源距中子(LSN)、短源距中子(SSN)(13、12号芯)→9-脉冲编码器(转变为曼彻斯特码后由2、5号芯输出)→8-补偿中子(2号、5号芯)→7-自然伽玛(2、5号芯)→5-补偿密度(2、5号芯)→4-张力短节(2、5号芯)→2-电缆头(2、5号芯)；双侧向(DLL)信号自11-双侧向的深电流(ID)、深电压(ED)、浅电流(IS)浅电压(ES)(14、19、16、15号芯)→9-脉冲编码器(转变为曼彻斯特码后由2、5号芯输出)→8-补偿中子(2号、5号芯)→7-自然伽玛(2、5号芯)→5-补偿密度(2、5号芯)→4-张力短节(2、5号芯)→2-电缆头(2、5号芯)；补偿声波(AC)信号自12-补偿声波(7号芯)→11-双侧向(7号芯)→8-补偿中子(7号芯)→7-自然伽玛(7号芯)→5-补偿密度(7号芯)→4-张力短节(7号芯)→2-电缆头(7号芯)；微侧向(MLL)信号自14-微侧向(2、5号芯)→12-补偿声波(2、5号芯)→11-双侧向(2、5号芯)→8-补偿中子(2号、5号芯)→7-自然伽玛(2、5号芯)→5-补偿密度(2、5号芯)→4-张力短节(2、5号芯)→2-电缆头(2、5号芯)；测井仪器供电交流电由4、6号芯提供，直流电由1、3号芯提供。
将各种不同的测井仪器串接到一起，一次下井，测取所需的各种地质资料，其难点在于如何实现信号传输的互不干扰、高保真和稳定性。本发明通过采用以下措施，有效地解决了这一难题1、信号在仪器间的传输。从图1、图2可以看出，我们有效地将串接到一起的各种测井仪器的信号能互不影响地传递到地面，是借助于测井仪器接头间的很多小针，一般为28芯，通过对各种测井信号在这些芯上的交错布置，有效避免信号在仪器间传输的相互干扰。
2、信号在电缆中的传输。电缆一般只有7根芯，而要传输的信号有10余种，我们采用新型的传输编码---曼彻斯特(Manchester)编码(又称双相码或分相码)。将微侧向、双侧向、补偿密度、补偿中子和伽玛信号采集后由编码器(PCM)编码，形成曼彻斯特码后由2、5两根缆芯送到地面。其优点在于首先它是一种数字信号传输码型，具有低频截止，频带宽，易提取定时时钟等特性，抗干扰能力强；再者，这种编码不论信号的统计关系如何，均完全消除了直流分量，且具有较尖锐的频谱特性，对接收端的提取位同步信号非常有利，保证了信号的高保真和稳定性。
3、声波等模拟信号的传输。声波等模拟信号在传输中极易受干扰，我们充分利用电缆的第7根缆芯位于电缆中间，涡流小，受干扰小这一物理特性，将声波、自然电位信号设定为走第7根芯，有效地保证了信号不受干扰、保真性和稳定性。
另外，针对海洋生产平台上的丛式生产井，特别是大斜度井，若测井仪器串太长，下放比较困难的情况，在本发明串接的组合式测井仪器中要加入不同的弯向节、专用的防转接头以及可以随时监测井下仪器遇阻、遇卡情况的张力短节，保证在弯曲度大的井段，测井仪器串可以自由弯曲，能够顺利下到井底；电缆在旋转的情况下，仪器不会跟着打转，电缆也不会因为在旋转过程中因为带不动仪器一起旋转导致打纽而损坏。
在测井仪器串中还需要加入一种可以把密度测井仪和微侧向测井仪的伸缩臂调到同一个方向的调向节，既要保证微侧向测井仪的极板可以很好地接触到井壁，很好地测取微侧向资料，又能保证密度测井仪的臂能够完全伸展开，准确地测出井径资料。
图3显示了调向节结构。图中31是仪器上部接头，32是锁紧螺母，33是仪器下部接头，34是上部，35是芯母插头，36是贯通线，37是芯公插头，38、39、310为“O”型圈。
调向节调向功能的实现是通过松开锁紧螺母32，这样仪器上部接头31和仪器下部接头33间就可转动，把仪器上部接头31和仪器下部接头33转动到合适的相对位置，再拧紧锁紧螺母32，仪器上下部分又固定了，从而实现调向功能。
权利要求
1.一种串接的组合式测井仪器，其特征在于把微侧向、双侧向、补偿声波、补偿密度、补偿中子、伽玛、张力短节等测井仪器串接到一起，组成测井仪器串一次下井。
2.根据权利要求1所述的串接的组合式测井仪器，其特征在于测井仪器接头间设置有很多小针，测井仪器通过这些针把信号传送到脉冲编码器上，经过编码处理后，所有信号通过两根缆芯送到地面。
3.根据权利要求1或2所述的串接式测井仪器，其特征在于在串接式测井仪器中设置可以把密度测井仪和微侧向测井仪的伸缩臂调到同一个方向的调向节。
4.根据权利要求1或2所述的串接式测井仪器，其特征在于调整编码器中设置井径的信号通路，既可以选用微侧向仪器的井径，也可以选择密度仪器的井径。
全文摘要
本发明提供一种串接的组合式测井仪器，其把微侧向、双侧向、补偿声波、补偿密度、补偿中子、伽玛、张力短节等仪器串接到一起，组成串接的测井仪器串一次下井。测井仪器接头间设置很多小针，测井仪器把这些小针上的信号传送到脉冲编码器上，经过编码处理后，所有信号通过两根缆芯送到地面。
文档编号E21B47/00GK1676871SQ20041001881
公开日2005年10月5日 申请日期2004年4月2日 优先权日2004年4月2日
发明者王长利, 许永康, 蒋荣生 申请人:中海石油(中国)有限公司天津分公司, 中海油田服务股份有限公司, 中国海洋石油总公司