天线组件，其中第一固定环和第二固定环已经被拧在相邻的插入件上从而将完整的天线盒固定在接头上。
[0024]图13为图10-12中示出的天线组件的牺牲磨损构件的实施方式的两个分为二支的部分其中之一的立体图。
[0025]图14为环形天线盒的导线的平面图。
[0026]图15为的详细流程图，其说明了重复使用在图10-13的天线组件中得天线盒的步骤。
【具体实施方式】
[0027]本发明的一个实施方式提供了一种接头，其适于连接在用于钻探土层孔的钻柱内，并且适于安装有一个或多个信号产生设备和一个或多个信号检测设备，该信号检测设备在接头上被设置为相对于一个或多个信号产生设备具有已知的间距。在本发明的一个实施方式中，收发器既可以用作信号产生设备也可以用作信号检测设备。在一个实施方式中，第一收发器包括基本上套筒形的装置，其具有导线的线圈，该导线缠绕在线圈部内并包裹在基本上非导电的材料中。线圈的导电引线可以与电源(例如电池)相连，从而使电流在线圈和电路中流动，线圈与电源一起连接在该电路中。线圈中的电流产生了电磁场，在钻柱用于延伸土层孔时，该电磁场穿入关注的相邻地质层。在一个实施方式中，天线盒中的线圈可以为缠绕在天线盒内的均匀、重复的线环的形式，或者，在另一个实施方式中，线圈以环形的形式缠绕在高导磁材料的环上，该高导磁材料的环使用在钻井应用时用于测井的横向型工具中。在另一个实施方式中，天线线圈可以为产生所需类型和形状的天线分布图的、预先形成的印刷电路类型。
[0028]在操作中，第一收发器被设置在接头上的已知位置，以起到发射器的功能，第一收发器具有包裹在非导电材料中的线圈。第二收发器被设置在接头上、相对于第一收发器具有已知间距，第二收发器同样具有包裹在非导电材料中的线圈。在一种模式下，第二收发器的线圈作为用于接收信号的天线，该信号由第一收发器发射到关注的相邻地层中、由地层中驻留的物质调整并在第二收发器处检测。第二收发器的引线与仪器相连，该仪器检测和调整来自于相邻地质层的信号。在第二收发器处检测的信号由组成关注的地层的物质改变和/或调整，并且所检测的信号的改变和/或调整的性质可以用于确定引起了信号的改变或调整的地层组分的性质和特征。例如，储存于地质层孔隙中的烃气或油将会以第一种方式影响由第一收发器产生并由第二收发器检测的信号，而储存在地质层孔隙中的高导电材料(例如水)将会以另一种方式影响由第一收发器产生并由第二收发器检测的信号。信号改变或调整的性质以及由第一收发器产生并且在第二收发器处被检测的信号的改变或调整的范围是储存在关注的地质层孔隙中物质的性质和特征的指标。
[0029]在用于产生信号的第一收发器和用于检测由地层返回的、被改变或调整的信号的第二收发器之间的间距表示从工具开始进入与被改变和调整的信号有关的地质层的距离。例如，但不局限于此，距离第二收发器仅有2英尺(61cm)的、位于工具上的第一收发器将提供表明与工具相隔第一距离的地质层的状况的检测信号，而距离第二收发器10英尺(305cm)的、位于工具上的第一收发器将提供表明与工具相隔第二距离的地质层的状况的检测信号，该第二距离远远大于第一距离。对于接近驻留工具的钻孔以及远离钻孔的地质层的组分，改变第一收发器与第二收发器之间的间距提供了更好更详细的勘测方法。
[0030]对于改变所配置的测井工具上的仪器的间距的需求，本发明的装置和系统提供了方便的解决方案。本发明的装置和系统可以使得相同接头能够在用于产生信号的仪器和用于检测从关注的地质层返回的、被改变或调整的信号的仪器之间配置有不同间距。在一个实施方式中，在本发明的装置和系统中使用的接头包括穿过接头的孔和外壁，所述外壁具有沿着接头长度方向间隔开的多组凹槽，以用于将仪器固定在凹槽组的中间。多组弯曲的插入件可安放在凹槽组中，以提供与内部带螺纹的固定环接合的螺纹，从而将仪器固定到接头上的位置。插入件和固定环的螺纹被导向为通过固定环和土层孔的壁之间的相互作用拧紧，所述土层孔是通过使用由测井工具组成的钻柱进行钻探形成。因为线圈和天线可以简单的被移除和放置在不同的预定位置，并通过固定机构固定至系统的外壁，所以仪器可以重新配置。例如，根据岩石地层特性、所需的检测范围和经济上的考虑(例如成本)，配置的最优选择可以在钻井工作执行之前预先确定。
[0031]图1为接头10的截面图，本发明的天线组件的天线盒12在接头10上被安放在一对跨装的磨损带20的中间和一对跨装的固定环22的中间。接头1包括在接头1的外壁11上的多个凹槽29。天线盒12包括导线线圈16，其由天线盒12的牺牲磨损部分14径向包围。线圈16由肩部18跨装。磨损带20可以包括内端21，如图2所示，内端21径向向内渐缩，从而在磨损带20被安装在天线盒12的肩部18上时将肩部18的、相应的径向向外渐缩的外端19引导至磨损带20内。应该理解的是，图1中线圈16缠绕的方向或定向仅是用于示例性的目的，同时其他天线组件可以包括与图1中所示的线圈16具有不同的缠绕方式的线圈。例如，但并不是用于限制，参见图14的替代环形缠绕线圈16。
[0032]图2为图1的截面图，其中磨损带20已经安装在天线盒12的肩部上，从而径向包围肩部18并且轴向跨装围绕天线盒12的线圈16的牺牲磨损部分14。多个插入件28放置于与接头10的外壁11中的凹槽29相邻的位置，以用于插入到凹槽29内，从而与固定环22配合。
[0033]图3为插入件28的螺纹外侧42的立体图，该插入件28具有厚度43，并且被形成为用于安放在图2的接头10的外壁11中的凹槽29(未在图3中示出，参见图2)中，以与固定环22配合来固定完整的天线组件。插入件28的螺纹外侧42包括多条螺纹41，其可以为右旋螺纹或左旋螺纹，以用于安放具有相应螺纹的固定环22。应该理解的是，在一种实施方式中，插入件28的厚度43与在接头10的外壁11中的凹槽29(参见图1和图2)的深度相同，以致在插入件28被安放在凹槽29内从而与固定环22配合时，插入件28的外侧42上的螺纹41将会径向延伸超出接头1的外壁11。图4为图3的插入件28的内侧44的立体图。插入件28的内侧44接合凹槽29，插入件28在凹槽29中被安放在接头10的外壁11上。
[0034]图5为图2的截面图，其中插入件28已经被安放在接头10的外壁11中的凹槽29内、天线盒12被安放在接头10上。插入件28上的螺纹41被设置为临近天线盒12的肩部18，同时临近安放在肩部18上的磨损带20。固定环22可以被拧在接头10上、与凹槽29中的插入件28相邻。
[0035]图6为固定环22的立体图，该固定环22可以与图3和4中的插入件28以及图1、2和5中的凹槽29协同使用，从而将本发明的天线盒12固定在接头10上。内螺纹33对应于插入件28的外侧42上的螺纹41，该插入件28安放在接头10的凹槽29内。
[0036]图7为图5的截面图，其中跨装固定环22已经被拧在插入件28的螺纹41上，从而将磨损带20固定在天线盒12的肩部18上，并且将天线盒12固定在接头10上。
[0037]图8为图7的已固定的天线组件的截面图，图示了在围绕天线盒12的线圈16的牺牲部分14处的材料的牺牲侵蚀损失50，这是由于在钻井操作时、在钻柱(未示出)中将接头10插入用于测井的土层孔(未示出)导致的。应该理解的是，在钻井操作时，在测井期间，在土层孔中旋转钻柱会引起在钻柱的所有部件的径向外部设置的表面上的严重磨蚀和磨损，包括天线盒12的牺牲部分14的磨蚀和磨损。当钻柱的大部分部件由非常硬和耐磨的金属(例如钢)构成时，如果用于包围和保护天线盒12，则这些材料将会阻碍用于勘测关注的地质层的类型的信号通过。本发明的天线盒12被设计为适应天线盒12的信号相容性牺牲部分14的磨损和侵蚀，而不会损害天线盒12的功能和性能。
[0038]图9为工具25的立体图，工具25用于将未硬化的修复性材料24涂抹到包裹有线圈16 (图9中未示出)的天线盒12的牺牲部分14的侵蚀部分50上。图中示出的未硬化的修复性材料24可设置在可封闭和密封的容器23中，并被涂抹到天线盒12的跨装肩部18中间的、天线盒12的牺牲部分14的侵蚀部分50上，从而将牺牲部分14的径向外部设置的表面修复为图1、2、5和7中所示的初始形态或接近该初始形态。
[0039]图10为可修复天线组件的替代实施方式的截面图，该天线组件具有天线盒52，该天线盒52含有线圈56，线圈5