一种三分量感应测井仪的线圈结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种三分量感应测井仪的线圈结构，包括接收线圈和发射线圈，接收线圈包括线圈主轴、X向环片和Z向环壳，Z向环壳可拆卸地套在线圈主轴的外表面上，在Z向环壳的刻槽上绕制Z向线圈，X向环片可拆卸地与线圈主轴连接，在线圈主轴端面刻槽上绕制Y向线圈，在X向环片上绕制与Y向线圈共位正交的X向线圈。本实用新型的线圈结构从机械结构上使共位绕制的三分量线圈既共位又可相互独立调节，使得X/Y/Z三个方向正交分量线圈可以进行独立的直偶对消调试，缩短仪器尺寸的同时又降低了直耦信号对消调节的难度。
【专利说明】一种三分量感应测井仪的线圈结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及感应测井【技术领域】，更具体地说，涉及一种用于三分量感应测井仪的线圈结构。
【背景技术】
[0002]在感应测井领域，传统感应测井仪只通过测量水平地层电阻率求含水/油饱和度。据分析，世界上大约30%油藏存储于低电阻率、低反差的层状泥质砂岩地层中，这种地层在深海浊积层和页岩中广泛存在，此类地层具有宏观电各向异性，水平电阻率主要反映低阻泥岩，通常表现为低阻，垂直电阻率主要反映高阻砂岩，通常表现为高阻，常规感应测井仪器只利用水平电阻率来评价往往会漏估地层含油量，因此可以同时探测地层的水平电阻率、垂直电导率和地层倾角的多分量感应仪器受到了极大的重视。在多分量感应测井技术发展过程中，国外3DEX是阿特拉斯公司2000年推出，仪器采用三正交轴向分离收发线圈结构，仪器长度过长；斯伦贝谢公司2005年推出RtScanner，其三正交线圈共位结构，结构紧凑，但未见其具体线圈系结构。
[0003]现有技术中采取了通过柔性PCB板印制电路来实现X/Y向线圈系，该种设计有两个不足之处，一是很难同时使X/Y向线圈达到最佳的直偶对消调试效果，二是温漂效应比较大。此外，一般认为井下测井仪器空间有限，采用螺旋管结构设计三正交线圈系将受限于有限的空间，很难保证足够大的磁力矩，从而不能有效的检测微弱的地层感应信号。
实用新型内容
[0004]为了解决以上所述的技术缺陷，本实用新型提供一种三分量感应测井仪的线圈结构，从机械结构上使共位绕制的三分量线圈既共位又可相互独立调节，使得X/Y/Z三个方向正交分量线圈可以进行独立的直偶对消调试，缩短仪器尺寸的同时又降低了直耦信号对消调节的难度。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案:
[0006]一种应用于三分量感应测井仪的线圈结构，包括接收线圈和发射线圈，接收线圈包括线圈主轴、X向环片和Z向环壳，Z向环壳可拆卸地套在线圈主轴的外表面上，在Z向环壳的刻槽上绕制Z向线圈，其中:
[0007]X向环片可拆卸地与线圈主轴连接，X向环片相对于线圈主轴可移动，在线圈主轴端面刻槽上绕制Y向线圈，在X向环片上绕制与Y向线圈共位正交的X向线圈；
[0008]X向环片包括顶片、底片及连接顶片和底片的连接片，在顶片和底片的刻槽上绕制X向线圈。
[0009]优选地，X向环片上设有固定孔，通过使固定件穿过固定孔将X向环片与线圈主轴连接。
[0010]优选地，顶片和/或底片上设有第二固定孔，通过固定件将顶片和/或底片固定在线圈主轴端面上。[0011]优选地，连接片的横向截面和纵向截面均为矩形。
[0012]优选地，Z向环壳包括配合在一起后外形为圆柱形的两个半壳，套在线圈主轴上形成可沿Z向活动的可调部件。
[0013]优选地，线圈主轴端面刻槽采用环形刻槽或者直线型刻槽。
[0014]本实用新型由于采取以上所述的技术方案，其包括以下优点:
[0015]1.接收线圈拆卸为接收线圈主轴、Z向环壳、X向环片X、Y、Z向三个独立部分，三个方向正交分量线圈可以独立调节直耦信号，减小了调试的难度。
[0016]2.通过调整线圈匝数与调整接收线圈主轴、Z向环壳、X向环片位置可以更有效地进行直耦信号对消操作。
[0017]3.接收线圈采用对称绕置方式，可以有效抑制共模干扰及外部噪音，提高仪器信噪比。
[0018]4.在局限的空间里使接收线圈磁矩强度达到设计要求，可以检测微弱的地层感应信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]在此说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示例性的实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制；在附图中:
[0020]图1是本实用新型实施例线圈结构中发射线圈的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型实施例给出的接收线圈装配示意图；
[0022]图3是本实用新型实施例给出的接收线圈主轴结构示意图；
[0023]图4是本实用新型实施例给出的接收线圈的Z向环壳的半壳结构示意图；
[0024]图5是本实用新型实施例给出的接收线圈的X向环片结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型的技术方案更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。
[0026]为了描述方便，首先对本实用新型所用术语作如下定义。
[0027]正交线圈系:分x、y、z三个方向的正交分量组；每一组分量又包括两个线圈:主接收线圈和补偿接收线圈；因此共有3*2 = 6个线圈。
[0028]直耦对消:由于在接收信号中，直接从发射线圈耦合的信号比地层信号大很多，往往要大一个数量级以上，因此需要根据直耦信号直接耦合的特点将其对消掉。
[0029]图1是本实用新型实施例的发射线圈的结构示意图，发射线圈包括各自沿槽绕制的一组共轴线圈和两组共面线圈，三个分量共位正交，两组共面线圈在端面上垂直交叉，方便数据处理；并且使用了共位结构的思想，缩短了仪器长度。依据同样设计思想，接收线圈也采用与发射线圈相同的形式，三线圈共位正交。
[0030]图2是本实用新型实施例的接收线圈的整体装配图，该接收线圈主要包括线圈主轴(如图3所示)、Z向环壳(如图4所示)以及X向环片(如图5所示)，Z向环壳是套在线圈主轴上的可沿Z向活动的可调部件Z向接收线圈可以沿轴向移动，进行调节线圈距，能实现Z向分量的直耦对消与调节。X向环片可拆卸地连接到线圈主轴的端面上，此种三分量线圈共位设计可以有效减小仪器长度，Z向环壳上面绕置Z向线圈，在线圈主轴上下端面绕置Y方向线圈，在X向环片上面绕置X向线圈。这样三个方向的绕线不会有交差的现象发生，相对于线圈主轴来说，Z向环壳、X向环片均可相对于线圈主轴移动，而线圈主轴可以在组装时在芯棒上移动，因此可以单独调节线圈主轴、Z向环壳、X向环片相对于芯棒的位置，从而可以独立完成T1、TL、XX的直耦信号对消。
[0031]在一个实施例中，X向环片可以包括顶片、底片及连接顶片和底片的连接片，在顶片和底片的刻槽上绕制X向线圈；顶片和/或底片上设有固定孔，通过固定件将顶片和/或底片固定在线圈主轴端面上。连接片的横向截面和纵向截面均可以为矩形。
[0032]在一个实施例中，Z向环壳可以包括配合在一起后外形为圆柱形的两个半壳，套在线圈主轴上形成可沿Z向活动的可调部件。
[0033]这种可拆分设计便于工程制作与装配，对于直耦对消也有着积极作用，三个方向上绕线相互隔离，直耦对消可以分别独立的在三个方向上单独调整。以Z方向为例，固定线圈主轴、Z向环壳和X向环片，起初设计好线圈匝数，直耦对消调试时，只需要调整Z向环壳的位置便可以完成Z方向上的直耦对消工作，记录下Z向环壳位置；依次调整X、Y方向线圈进行X、Y方向上的直耦信号对消。
[0034]主接收与补偿接收主要采用正反缠绕形式，以实现直耦对消，从而更好地提取出地层信号，每一个主接收需要正反缠绕两个线圈，补偿接收也需要正反缠绕两个线圈，并两两反向连接，在两个补偿线圈之间接地，在两个主接收线圈的两端输出信号。因此，若是在系统中引入了共模干扰和噪声，通过这种连接方式就可以实现高信噪比的接收。从而在保证直耦对消的基础上，实现平衡接收，消除共模噪声和干扰。
[0035]在本实用新型的一个实施例中，线圈主轴端面刻槽采用环形刻槽或者直线型刻槽。直线型刻槽可以有效减短横向线圈绕线的长度，提高信噪比。直线型刻槽在线的绕制过程中也更容易，不容易出现掉线、滑线等情况，减少了手工绕制线圈的难度。
[0036]以上所述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用于限定本实用新型的保护范围，本领域的技术人员可以刻意对本实用新型进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些修改和变型在内。
【权利要求】
1.一种应用于三分量感应测井仪的线圈结构，包括接收线圈和发射线圈，所述接收线圈包括线圈主轴、X向环片和Z向环壳，所述Z向环壳可拆卸地套在所述线圈主轴的外表面上，在所述Z向环壳的刻槽上绕制Z向线圈，其中: 所述X向环片可拆卸地与所述线圈主轴连接，所述X向环片相对于所述线圈主轴可移动，在所述线圈主轴端面刻槽上绕制Y向线圈，在所述X向环片上绕制与所述Y向线圈共位正交的X向线圈； 所述X向环片包括顶片、底片及连接所述顶片和底片的连接片，在所述顶片和所述底片的刻槽上绕制所述X向线圈。
2.根据权利要求1所述的线圈结构，其中， 所述X向环片上设有固定孔，通过使固定件穿过所述固定孔将所述X向环片与所述线圈主轴连接。
3.根据权利要求2所述的线圈结构，其中， 所述顶片和/或所述底片上设有第二固定孔，通过所述固定件将所述顶片和/或底片固定在所述线圈主轴端面上。
4.根据权利要求3所述的线圈结构，其中， 所述连接片的横向截面和纵向截面均为矩形。
5.根据权利要求4所述的线圈结构，其中， 所述Z向环壳包括配合在一起后外形为圆柱形的两个半壳，套在所述线圈主轴上形成可沿Z向活动的可调部件。
6.根据权利要求1所述的线圈结构，其中， 所述线圈主轴端面刻槽采用环形刻槽或者直线型刻槽。
【文档编号】E21B47/00GK203383806SQ201320383117
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年6月28日 优先权日:2013年6月28日
【发明者】孙向阳, 李爱勇, 马金, 聂在平, 秦才会, 季新标, 管国云, 罗曦 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司