一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置的制作方法

本实用新型属于石油测井施工地层电阻率测量技术领域，尤其是涉及一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置。

背景技术：

瞬变电磁电阻率测井技术作为一种新型的测井技术，可用于裸眼井、套管井等测井领域中，实现对地层电阻率信息的提取。

现有瞬变电磁电阻率测井仪器通常采用周期性的双极性矩形脉冲序列加载于发射线圈。在发射过程，通过在发射线圈上加载短暂的直流电，使得发射线圈上形成电磁转换，从而在井周围介质中产生稳定的一次磁场。在发射线圈断电后，在井周围介质中的一次磁场随时间增加逐渐消失，此过程会在介质中产生涡流，涡流会进而产生二次场（电场、磁场），二次场电压信号最终被接收线圈测量。由于涡流的大小和介质的导电特征有关，所以测量的二次场电压信号可被用于地层电阻率的求取。

在现有瞬变电磁电阻率测井仪器的研制过程中，技术人员需要根据周围介质的电阻率情况对现有瞬变电磁电阻率测井仪器的刻度装置进行合理配置，从而保证仪器测量所得数值的精准度。然而发明人发现，现有瞬变电磁电阻率测井仪器设计成型后，刻度装置也相应的定型，很难再进行改变，因此要想调整其刻度装置变得十分得困难，刻度装置所提供的标准电阻率地层环境也很难改变，造成瞬变电磁电阻率测井仪器在刻度过程中的不便。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，专门为电磁探头采取比较式接收线圈系的仪器而建造。该种刻度装置结构简单紧凑，易于实现对自身电阻率标准值进行配置，从而完成对瞬变电磁电阻率测井仪器工程值的刻度。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案：

一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，包括：

井眼套管；

套设在井眼套管外围的电阻率调整腔，电阻率调整腔的内部设置有隔离挡板，隔离挡板将电阻率调整腔内部分隔成大小、形状均相同的第一内部腔以及第二内部腔；接收线圈系放置于井眼套管内部，第一内部腔内设置有第一接收线圈系，第二内部腔内设置有第二接收线圈系；第一接收线圈系与第二接收线圈系的缠绕方向相反且同名端接连后引出，从而构成比较式接收线圈系。

进一步的，还包括：设置在电阻率调整腔第一内部腔侧壁上的第一打开窗口以及设置在电阻率调整腔第二内部腔侧壁上的第二打开窗口。

较为优选的，电阻率调整腔呈中空圆柱体状，由玻璃钢材质构成；电阻率调整腔的直径为0.4-0.5米，电阻率调整腔的长度不小于2米。

较为优选的，井眼套管由玻璃钢材质或钢材质构成；井眼套管的直径为5½英寸或7英寸，井眼套管的长度长于电阻率调整腔的长度。

可选择的，还包括：用于支撑井眼套管以及电阻率调整腔的支架，支架的材质具备不导磁、不导电特征。

可选择的，第一接收线圈系距隔离挡板的距离与第二接收线圈系距隔离挡板的距离相同。

本实用新型提供了一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，该种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置设置井眼套管、套设在井眼套管外围的电阻率调整腔、支架等结构单元，其中电阻率调整腔的内部设置有隔离挡板，隔离挡板将电阻率调整腔内部分隔成大小、形状均相同的第一内部腔以及第二内部腔；第一内部腔内设置有第一接收线圈系，第二内部腔内设置有第二接收线圈系；第一接收线圈系与第二接收线圈系的缠绕方向相反且同名端接连后引出，从而构成比较式接收线圈系。具有上述结构单元的瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，可较为容易的完成对其测量精度的调整，从而实现对瞬变电磁电阻率测井仪器测量值的修正，最终有助于测井仪器的刻度工作。

附图说明

图1为本实用新型提供的瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置的结构示意图；

图2为对图1所示结构的瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置进行零度值刻度测量过程所产生的输出波形示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，该种刻度装置结构简单紧凑，易于实现对自身电阻率标准值进行配置，从而完成对瞬变电磁电阻率测井仪器测量值的调整。

如图1所示，本实用新型提供了一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，该瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置包括有井眼套管1（具体的，井眼套管由钢套管或者玻璃钢管构成，其内部还可以根据实际工作需要设置有水箱容器等组成部分）、电阻率调整腔2以及可选择设置的支架3，电阻率调整腔2套设在井眼套管1的外围。其中，较为优选的，井眼套管由玻璃钢材质或钢材质构成；井眼套管的直径为5½英寸或7英寸，井眼套管的长度长于电阻率调整腔的长度；而电阻率调整腔2呈中空圆柱体状，由玻璃钢材质构成；电阻率调整腔的直径为0.4-0.5米，电阻率调整腔的长度不小于2米。在电阻率调整腔2的内部设置有隔离挡板21，该隔离挡板21可将电阻率调整腔2的内部空间分隔成大小、形状均相同的第一内部腔211以及第二内部腔221；测井仪器的线圈系放置于井眼套管内部，在第一内部腔211内设置有第一接收线圈系212，在第二内部腔221内设置有第二接收线圈系222；第一接收线圈系212与第二接收线圈系222的缠绕方向相反且同名端接连后引出（具体的如图1所示，第一接收线圈系与第二接收线圈系的同名端接连后引出端为A0端，第一接收线圈系的另一端为A1端，第二接收线圈系的另一端为A2端），从而构成比较式接收线圈系。

而作为本实用新型一种较为优选的实施方式，该种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置还包括第一打开窗口以及第二打开窗口，其中第一打开窗口设置在电阻率调整腔第一内部腔侧壁上，第二打开窗口设置在电阻率调整腔第二内部腔侧壁上。

该种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置的具体使用过程可描述如下：首先根据井眼尺寸要求确定井眼套管的直径，例如：将井眼套管的直径设定为5½英寸或7英寸；然后将电阻率调整腔安置在井眼套管的外围，分别通过井眼套管上的第一打开窗口以及第二打开窗口，向第一内部腔以及第二内部腔内注入等量纯净的蒸馏水；闭合第一打开窗口以及第二打开窗口，采用密封胶加以固定，并将装置卧式放置。测井仪器放置于井眼套管内部，值得注意的是，在瞬变电磁信号发射过程中，发射线圈内通有直流电，在井筒内、井眼套管以及电阻率调整腔对应的内部腔室内会产生稳定的一次磁场。而瞬变电磁信号发射完毕后，一次磁场要经过一段时间变化为零。在变至零的时间段内，一次磁场会形成涡流进而产生二次磁场，该二次磁场电压信号会被接收线圈接收，波形会被仪器所记录下来。而由于第一内部腔以及第二内部腔的电阻率值是相等的（其中，优选使得第一接收线圈系距隔离挡板的距离与第二接收线圈系距隔离挡板的距离相同；而第一内部腔以及第二内部腔内注入纯净的蒸馏水也是等量的），因此对于比较式接收线圈系的两端信号而言，其幅值以及衰减情况随时间变化是相同的，但方向相反，如图2所示。第一接收线圈系、第二接收线圈系两者信号差分运算输出后，测量出二者的电压差，总差分效果为零。也就是说，此时对仪器完成的是零度值刻度测量。用电阻率仪表测量液体电阻率，作为开始刻度时的标准值。

而后选择第一内部腔或第二内部腔两者其中之一，向选择的内部腔内逐渐加入电解质盐，并搅拌均匀；添加完成后用电阻率仪表测量电阻率的变化情况（未被选中的内部腔保持原先状态不变）。此时，第一接收线圈系、第二接收线圈系两者信号的幅值和衰减随时间的变化是不同的，瞬变电磁电阻率测井仪器进行差分运算输出结果进行测试，可以测得总电压差数据。此时的差分波形幅值有剧烈变化，总差分效果呈现为一条幅值随时间变化而衰减的曲线。用电阻率仪表测量盐水液体电阻率，作为刻度过程中某测试点的标准值。

然后继续多次向同一选择的内部腔内逐渐加入电解质盐，在搅拌均匀后继续进行后期数据测试。多次实验得到的电阻率数据真值（标准值），从而标定仪器的每次测量工程值，进而得到瞬变电磁电阻率测井仪器的工程值系数，实现对仪器的刻度。

而在实现对瞬变电磁电阻率测井仪器的工程值系数的准确刻度之后，将该种瞬变电磁电阻率测井仪器下入到实际的井环境下进行测井作业。由于井周围地质体电阻率值是随井深度而发生变化的，并且仪器的比较式线圈系范围内介质的电阻率并不均衡。此时，输出信号经过测量电路后会得到一条呈衰减变化趋势的曲线，通过解析该变化曲线进而实现对周围介质电阻率的测量。

本实用新型提供了一种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，该种瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置设置井眼套管、套设在井眼套管外围的电阻率调整腔、支架等结构单元，其中电阻率调整腔的内部设置有隔离挡板，隔离挡板将电阻率调整腔内部分隔成大小、形状均相同的第一内部腔以及第二内部腔；测井仪器的线圈系放置于井眼套管内部，第一内部腔内设置有第一接收线圈系，第二内部腔内设置有第二接收线圈系；第一接收线圈系与第二接收线圈系的缠绕方向相反且同名端接连后引出，从而构成比较式接收线圈系。具有上述结构单元的瞬变电磁电阻率测井仪器用刻度装置，可较为容易的完成其所提供的标准电阻率值进行调整，从而实现对瞬变电磁电阻率测井仪器测量工程值的修正，最终有助于测井仪器的刻度工作。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。