一种存储式自然电位测井仪的制作方法

本发明涉及石油测井，尤其是涉及一种存储式自然电位测井仪。

背景技术：

1、随着油气勘探开发技术的不断进步，以复杂岩性、深部地层、高水淹等为代表的高难度领域逐渐成为油气勘探开发的主要方向和增储上产的主要阵地。对于这些难勘探、难开发地层，水平井、大斜度井、超深井等钻井技术可以显著提高边际经济油田的产能，降低综合成本，提高油层的开采量，但也给测井施工带来了巨大挑战。在勘探开发提速提效的大背景下，井眼状况每况愈下，常规电缆测井工艺由于仪器串遇阻遇卡很难保证测井成功率，因此直推存储式和过钻头存储式施工工艺越来越普遍。

2、在直推存储式和过钻头存储式等无电缆测井施工过程中，由于施工工艺的限制，无法借助测井电缆传递自然电位地面参考信号，自然电位测井资料的采集难度增大、质量变差。传统的自然电位测井仪需要通过测井电缆将地面电位传递到井下仪器或者将地层电位传递到地面系统从而实现自然电位的测量，但是在存储式测井条件下，由于缺少电缆，无法通过缆芯传递地面参考信号，导致传统自然电位测井仪器在测量过程中出现基线漂移、基值不稳定、自然电位测量数值偏差较大等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，需要提供一种存储式自然电位测井仪，使得在无测井电缆环境下无需地面与井下进行的交互也能够完成自然电位的测量。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种存储式自然电位测井仪，包括：用于与存储式测井仪中的其他测量仪器连接的上接头和下接头；位于所述上接头下方的参考电位探测模块；位于所述下接头上方的测量电位探测模块；电路模块，其与所述参考电位探测模块和所述测量电位探测模块连接，用于在待测量井段的随钻测量过程中，实时获得参考电位信号和测量电位信号，通过对这两个信号的电位差变化的实时监测来得到所述待测量井段的自然电位特征。

3、优选地，所述电路模块具备电子线路单元，其中，所述电子线路单元包括：信号处理电路，其与所述参考电位探测模块和所述测量电位探测模块连接，用于实时获取所述参考电位信号和所述测量电位信号并进行信号放大处理；数据采集电路，其与所述信号处理电路连接，用于对经过处理的所述参考电位信号和所述测量电位信号进行模数转换和采样，并计算相应测量时刻下的自然电位特征。

4、优选地，所述信号处理电路包括：基线稳定电路，其用于将所述参考电位信号和所述测量电位信号的基值嵌位在零电位；信号跟随电路，其用于对所获得的所述参考电位信号的输入与输出的相位和幅值进行调理，以及对所获得的所述测量电位信号的输入与输出的相位和幅值进行调理；双极性放大电路，其位于所述信号跟随电路的输出端，用于对所输入的所述参考电位信号和所述测量电位信号进行差分运算得到电位差信号，同时将所述电位差信号进行放大处理；二阶滤波跟随电路，其位于所述双极性放大电路的输出端，用于滤除所述电位差信号的干扰并实现跟随输出。

5、优选地，所述电子线路单元还包括：电源模块，其用于将存储式测井仪所提供的电源能量转换为所述存储式自然电位测井仪所需的电源；电源滤波电路，其与所述电源模块的输出端连接，用于将自然电位测井仪所需的电源进行滤波处理；数据存储模块，其与所述数据采集电路连接，用于将所计算的自然电位特征数据进行存储。

6、优选地，所述电路模块还包括：电子线路骨架，其用于固定所述电子电路单元；位于所述电子线路骨架外侧的绝缘壳体；位于所述绝缘壳体外侧的线路用钢制壳体。

7、优选地，所述参考电位探测模块具备与所述电路模块电气连接的参考电位电极环，所述参考电位电极环与所述存储式自然电位测井仪的外壁边缘齐平；所述测量电位探测模块具备与所述电路模块电气连接的测量电位电极环，所述测量电位电极环与所述存储式自然电位测井仪的外壁边缘齐平。

8、优选地，所述参考电位探测模块，其还具备用来对当前探测模块进行保护的参考电位用钢制壳体、用来将所述参考电位电极环与所述电路模块电连接的参考电位单芯塞、以及用于实现所述参考电位用钢制壳体和所述参考电位电极环之间的电气绝缘的参考电位绝缘套；所述测量电位探测模块，其还具备用来对当前探测模块进行保护的测量电位用钢制壳体、用来将所述测量电位电极环与所述电路模块电连接的测量电位单芯塞、以及用于实现所述测量电位用钢制壳体和所述测量电位电极环之间的电气绝缘的测量电位绝缘套。

9、优选地，所述上接头包括：与所述参考电位探测模块内的壳体相对接的接头本体；丝扣环，其用于实现当前自然电位测井仪与跟上接头连接的其他测量仪器之间的机械连接；上接头连接器，其用于实现当前自然电位测井仪与跟上接头连接的其他测量仪器之间的电气连接。

10、优选地，所述下接头包括：与所述测量电位探测模块内的壳体相对接的下接头用钢制壳体；位于所述下接头用钢制壳体内侧的承压体；下接头连接器，其用于实现当前自然电位测井仪与跟下接头连接的其他测量仪器之间的电气连接；用于实现测量电位探测模块内的壳体与所述下接头连接器之间的连接的下接头单芯塞。

11、优选地，所述数据采集电路，其还用于将所采样的参考电位数据和测量电位数据，结合指定参考层段的自然电位，获得所述待测量井段的自然电位特征，其中，对随钻测量过程中实时获得的参考电位与测量电位的电位差变化趋势进行分析，并将具有平稳变化特征的电位差数据所在的层段确定为所述指定参考层段。

12、与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

13、本发明提出了一种存储式自然电位测井仪。本发明所提供的自然电位测井仪将参考电极、测量电极和电子线路集成到一支仪器，仪器结构简单、测量方式简单，现场施工无需多次装配连接，在没有测井电缆的情况下也可以取得质量较高的自然电位测井曲线，提高了无电缆测井条件下的自然电位测井数值准确性。

14、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种存储式自然电位测井仪，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，所述电路模块具备电子线路单元，其中，所述电子线路单元包括：

3.根据权利要求2所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，所述信号处理电路包括：

4.根据权利要求2或3所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，所述电子线路单元还包括：

5.根据权利要求2～4中任一项所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，所述电路模块还包括：

6.根据权利要求1～5中任一项所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，

8.根据权利要求1～7中任一项所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，所述上接头包括：

9.根据权利要求1～8中任一项所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，所述下接头包括：

10.根据权利要求2所述的存储式自然电位测井仪，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种存储式自然电位测井仪，包括：用于与存储式测井仪中的其他测量仪器连接的上接头和下接头；位于上接头下方的参考电位探测模块；位于下接头上方的测量电位探测模块；电路模块，其与参考电位探测模块和测量电位探测模块连接，用于在待测量井段的随钻测量过程中，实时获得参考电位信号和测量电位信号，通过对这两个信号的电位差变化的实时监测来得到待测量井段的自然电位特征。本发明结构简单、测量方式简单，提高了无电缆测井条件下的自然电位测井数值准确性。

技术研发人员：孙锋,郭同政,丁世村,苏佰顺,卢玉晓,郭红旗,闫永平
受保护的技术使用者：中石化石油工程技术服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29