專利名稱：一種方位伽馬測井儀的實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測井儀器實驗裝置領域，具體是一種方位伽馬測井儀的實驗裝置。
背景技術：
方位伽馬測井儀的測量原理是，兩只伽馬傳感器安裝在兩個鑲嵌有伽馬射線金屬屏蔽層的V形槽內，而每個伽馬傳感器只接收與其相對應的扇形區(qū)域內地層的伽馬射線，因此不但能夠在鉆井過程中實時測量地層巖性，還能夠分辨上下界面巖性特征，有效發(fā)現(xiàn)儲層的上部蓋層，捕捉進入儲層的最佳時機。另外，由于三軸加速度傳感器與伽馬傳感器安裝在同一個測量短節(jié)內，因此在分辨上下界面巖性特征的同時，還能夠實時測量該點的井斜及鉆具旋轉狀態(tài)，有利于控制鉆具穿行在油藏最佳位置，能夠有效地實現(xiàn)地質導向。常規(guī)的伽馬測井儀刻度實驗裝置通常是由外殼、填充材料、井眼組成的，外殼是經過防腐處理的圓桶，井眼位于外殼內部中軸線上，填充材料是人工配制的均勻的放射性混凝土。然而由于填充材料是均勻的放射性物質，所以不能區(qū)分巖性和模擬不同的地層，從而無法開展方位伽馬測井儀實驗，并且體積龐大，不具有旋轉測試的功能。

實用新型內容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種可以在旋轉狀態(tài)下實時測量放射性巖石模塊巖性，還能夠分辨巖性界面特征的方位伽馬測井儀的實驗裝置。為了解決上述問題，本實用新型的一種方位伽馬測井儀的實驗裝置包括:實驗鉆鋌、巖石模塊。其中實驗鉆鋌圓弧表面相隔180°開槽，伽馬傳感器、三軸加速度計和信號處理電路安置槽內，并由金屬蓋板封蓋在鉆鋌上。其特征在于:實驗鉆鋌的開槽為“V”型槽，在槽底設有金屬屏蔽層，實驗鉆鋌的一端連接多芯滑環(huán)，信號處理電路與多芯滑環(huán)建立電路連接，實驗鉆鋌另一端連接傳動軸，傳動軸與旋轉驅動機構連接；多芯滑環(huán)和傳動軸分別通過軸座固定在一個平臺上；巖石模塊由多種不同放射性巖石塊組成，巖石模塊為筒狀體，巖石模塊內筒壁與實驗鉆鋌形成間隙旋轉配合。巖石模塊是一體結構的筒狀體，或者是兩塊對合的筒狀體。上述方案還包括:巖石模塊由托架支撐于平臺之上，平臺上設有垂直于實驗鉆鋌的直線導軌，托架底部設有與直線滑道滑動配合的滑塊。所述托架具有高度調節(jié)機構。所述的旋轉驅動機構包括如下的一種:電機與皮帶、皮帶輪配合，電機與齒輪或齒輪組配合，手柄或者手柄與齒輪組配合。電機驅動中的電機為調速電機。本實用新型的技術方案中，由鉆鋌、兩個V型槽、金屬屏蔽層以及金屬蓋板組成的方位伽馬實驗鉆鋌，用于模擬實際鉆井工程中使用的鉆鋌對內置伽馬傳感器測量值的衰減作用；采用調節(jié)內孔尺寸的高低放射性巖石塊、固定巖石模塊的框架結構以及可以滑動的導軌組成的巖石模塊，用以模擬一到多個不同的地層；多芯滑環(huán)連接器、傳動軸、電機以及拖動皮帶組成的旋轉機構，帶動鉆鋌以一定的轉速旋轉，用以模擬井下鉆具的旋轉。本實用新型具有如下效果:本實用新型設計精巧、體積小，整體采用無磁材料，并且使用傳動皮帶帶動鉆鋌轉動，避免了外界電磁場的干擾，而且可以靈活的更換巖石模塊以及調整巖石模塊內孔尺寸，準確的標定方位伽馬測井儀的測量精度及方位特性，為該儀器提供準確的測量數(shù)據。除外，本實用新型還具有:1)實驗鉆鋌上安裝的兩支伽馬傳感器在鉆鋌旋轉一周內只分別接收來自高放射層或低放射層的自然伽馬射線；2)采用高低放射性不同的巖石塊模擬不同的地層，實驗時通過導軌滑動將巖石塊合并在一起，使得巖石塊中心形成一個閉合可調整與實驗鉆鋌間隙的圓筒，這時伽馬的測量點與鉆鋌中心以及巖石塊的中心基本重合，該閉合的巖石圓筒模擬實際地層的上下界面；3)為了避免了外界電磁場干擾，實驗裝置除電機外置于一平臺上，平臺上還設有用于微調巖石模塊升降的支架以保持與旋轉的實驗鉆鋌在一條軸線上；4)電機轉速可調，以模擬井下不同轉速的鉆具旋轉。

圖1為本實用新型的立體結構示意圖；圖2為圖1的實驗鉆鋌及巖石模塊部分放大截面示意圖；圖3為圖2的截面示意圖。圖中:1、實驗鉆 鋌，2、巖石模塊，3、巖石模塊托架，4、導軌，5、托架調節(jié)機構，6、滑環(huán)連接器，7、傳動軸，8、傳動皮帶，9、電機，10、平臺，11、V型槽(A)，12、伽馬傳感器(A)，13、金屬蓋板(A)，14、金屬屏蔽層(A)，15、V型槽(B)，16、伽馬傳感器(B ),17,金屬蓋板(B)，18、金屬屏蔽層(B)，19、信號處理電路，20、三軸加速度傳感器。
具體實施方式
現(xiàn)結合附圖1、2和3以及具體實施例對本實用新型作進一步描述。如圖1所示，本實驗裝置包括實驗鉆鋌1、巖石模塊2、電機拖動旋轉機構組成。在實驗鉆鋌I的兩端分別連接有滑環(huán)連接器6和傳動軸7，通過滑環(huán)連接器6對實驗鉆鋌I上的伽馬傳感器(A) 12、伽馬傳感器(B) 16、三軸加速度傳感器20以及信號處理電路19供電和信號傳輸。傳動軸7通過傳動皮帶8連接至電機9帶動整根實驗鉆鋌進行轉動。巖石模塊2安裝于托架3上，托架3上設置有巖石模塊微調機構5，托架3下連接導軌4。由伽馬傳感器(A) 12、伽馬傳感器(B) 16、三軸加速度傳感器20和信號處理電路19組成的方位伽馬測井儀就安裝在上述實驗鉆鋌I上，并置于不同巖石模塊形成內孔中進行旋轉測試。整個裝置設置在平臺10上。如圖2所示，實驗鉆鋌I的兩端分別連接有滑環(huán)連接器6和傳動軸7，實現(xiàn)電氣連接和旋轉測試功能。實驗鉆鋌I本體I的任意一個側面開一個V形槽(A) 11，作為儀器的測量高邊，在與其相對180°的另一個側面開一個V形槽(B) 15，作為儀器的測量低邊。V形槽11和15的槽底表面鑲嵌有金屬屏蔽層14和18，在V形槽11內安裝信號處理電路19和伽馬傳感器(A) 12，在V形槽15內安裝一個三軸加速度傳感器20和伽馬傳感器(B) 16，金屬蓋板13和17分別壓在V形槽11和15外邊緣，通過螺栓緊固在實驗鉆鋌I上。伽馬傳感器(A)12和(B)16測量地層的自然伽馬放射性強度，三軸加速度傳感器20測量三個空間方向的重力加速度，其輸出信號由信號處理電路19進行處理，同時得到測量點的地層巖性信息、實驗鉆鋌旋轉狀態(tài)。如圖3所示，實驗鉆鋌I外壁與巖石模塊2形成的內孔應留有一定的間隙，防止實驗鉆鋌旋轉時敲擊到巖石模塊內孔表面，巖石模塊2通過安裝于巖石模塊托架3上的巖石模塊微調機構5調整巖石模塊的高低，保證巖石模塊內孔軸心與實驗鉆鋌軸心保持一致，并且?guī)r石模塊可調整內孔與實驗鉆鋌I外壁之間的間隙，用以標定方位伽馬測井儀的探測深度。上述的實驗裝置整體除電機外均使用無磁材料(例如鋁合金)制成，實驗鉆鋌I采用鉆井施工使用的無磁鉆鋌材料，巖石模塊2內孔壁由玻璃鋼制成，托架3與微調機構(支架)5均用鋁合金制成，這樣能夠很好的避免外部鐵磁物質影響，能夠保證方位伽馬測井儀的測量準確性。另外，本實用新型的巖石模塊可采用一種或多種放射性的巖石塊，用以模擬一種或多種不同的地層，形成多個扇區(qū)，實現(xiàn)方位伽馬測井儀對多個地層的區(qū)分和探測能力。綜上所述，以上僅為本實用新型的較佳施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍，因此，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍 之內。
權利要求1.一種方位伽馬測井儀的實驗裝置，包括實驗鉆鋌、巖石模塊，其中實驗鉆鋌圓弧表面相隔180°開槽，伽馬傳感器、三軸加速度計和信號處理電路安置槽內，并由金屬蓋板封蓋在鉆鋌上，其特征在于:實驗鉆鋌的開槽為“V”型槽，在槽底設有金屬屏蔽層，實驗鉆鋌的一端連接多芯滑環(huán)，信號處理電路與多芯滑環(huán)建立電路連接，實驗鉆鋌另一端連接傳動軸，傳動軸與旋轉驅動機構連接；多芯滑環(huán)和傳動軸分別通過軸座固定在一個平臺上；巖石模塊由多種不同放射性巖石塊組成，巖石模塊為筒狀體，巖石模塊內筒壁與實驗鉆鋌形成間隙旋轉配合。
2.如權利要求1所述方位伽馬測井儀的實驗裝置，其特征在于:巖石模塊是一體結構的筒狀體，或者是兩塊對合的筒狀體。
3.如權利要求2所述方位伽馬測井儀的實驗裝置，其特征在于:巖石模塊由托架支撐于平臺之上，平臺上設有垂直于實驗鉆鋌的直線導軌，托架底部設有與直線導軌滑動配合的滑塊。
4.如權利要求3所述方位伽馬測井儀的實驗裝置，其特征在于:所述托架具有高度調節(jié)機構。
5.如權利要求1-4任一所述方位伽馬測井儀的實驗裝置，其特征在于所述的旋轉驅動機構包括如下的一種:電機與皮帶、皮帶輪配合，電機與齒輪或齒輪組配合，手柄或者手柄與齒輪組配合。
6.如權利要求5所述方位伽馬測井儀的實驗裝置，其特征在于:電機驅動中的電機為調速電機?！?br> 專利摘要本實用新型的一種方位伽馬測井儀的實驗裝置，包括實驗鉆鋌、巖石模塊，其中實驗鉆鋌圓弧表面相隔180°開槽，伽馬傳感器、三軸加速度計和信號處理電路安置槽內，并由金屬蓋板封蓋在鉆鋌上。實驗鉆鋌的開槽為“V”型槽，在槽底設有金屬屏蔽層，實驗鉆鋌的一端連接多芯滑環(huán)，信號處理電路與多芯滑環(huán)建立電路連接，實驗鉆鋌另一端連接傳動軸，傳動軸與旋轉驅動機構連接；多芯滑環(huán)和傳動軸分別通過軸座固定在一個平臺上；巖石模塊由多種不同放射性巖石塊組成，巖石模塊內筒壁與實驗鉆鋌形成間隙旋轉配合。本實用新型設計精巧，可以靈活的更換巖石模塊及調整內孔尺寸，準確的標定方位伽馬測井儀的測量精度及方位特性。
文檔編號E21B49/00GK203130080SQ201320004379
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月6日 優(yōu)先權日2013年1月6日
發(fā)明者楊錦舟, 肖紅兵, 李閃, 葛鵬, 殷鑫, 劉偉莉, 高凱, 亢武臣 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院