电阻率模拟单元体及其制造方法技术

本发明专利技术涉及电阻率模拟单元体及其制造方法。具体地，提供了一种用于模拟井下目标地层电阻率的电阻率模拟单元体，其由水泥、一种或多种导电物质和水制成。而且，还提供了一种制造该电阻率模拟单元体的方法，其包括以下步骤：a.提供水泥、一种或多种导电物质和水；b.对导电物质、水泥和水进行搅拌，将其制成混合料；c.对混合料进行模制成型，将其制成坯体；d.将模制成型后的坯体置于一相应形状的坯具中保形养护一段时间；e.对保形养护后的坯体进行烘干处理。本发明专利技术的电阻率模拟单元体能够准确地模拟井下不同目标地层相应电阻率，而且多个电阻率模拟单元体能够组合在一起模拟任意深度的整个井下地层的不同电阻率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地球物理探测技术，具体地涉及电阻率测井技术。
技术介绍
在地质钻探过程中，对井下不同深度、不同岩性的地层可以采用不同的地球物理探测技术。在各种地球物理探测技术中，测量目标地层的电阻率是区别不同岩性、发现地下油、气、水资源的重要手段之一。随着测井技术水平的不断进步，一批信息量大，探测半径小的井下测量仪器，例如井下声电成像仪器、井下微电阻率扫描仪器等，相继研发成功。这些井下测量仪器分辨率高，提供的井下信息量大，为探明井下复杂地质情况提供了重要的依据。但是，在现有技术中，对所研制的井下测量仪器进行标定、校验以检测这些仪器的可靠性、一致性时，或者为该仪器井下测量资料编制相应解释软件提供参数依据时，都必须到实际的井眼现场进行。这一工作不但费用高昂、耗时费力，而且标定、校验和所提供的参数依据本身在准确度和一致性上可能也不够理想，甚至可能找不到可用的适当井眼来实施这一工作。也就是说，如何对所研制的井下测量仪器进行标定、校验，为仪器井下测量资料解释软件的编制提供参数依据已经成为本领域中急需解决的一大难题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是要在地面建立一套模拟井下各种不同电阻率，不同地层厚度的装置，以方便地对所研制的井下仪器进行标定、校验，方便地为该仪器井下测量资料解释软件的编制提供准确可靠的参数依据。本专利技术的另一个目的是要提供一种能够准确模拟井下不同目标地层相应电阻率的单元及其制造方法，其能够组合在一起模拟任意深度的整个井下地层不同的电阻率。本专利技术的又一个目的是要使得模拟井下不同目标地层相应电阻率的单元在使用过程中电阻率保持相对稳定，将外界湿度的影响减至最小。本专利技术的又一个目的是要使得模拟井下不同目标地层相应电阻率的单元结构简单，而且便于组成相应的区段且能容易地相对定位。本专利技术的又一个目的是要使得模拟井下不同目标地层相应电阻率的单元可用于检测所述井下测量仪器的一种或多种特性指标。为实现上述至少一个目的，本专利技术提供了一种用于模拟井下目标地层电阻率的电阻率模拟单元体，其特征在于，所述电阻率模拟单元体由水泥、一种或多种导电物质和水制成。优选地，所述导电物质为颗粒和/或粉末形式。优选地，所述导电物质为石墨粉。 优选地，制成所述电阻率模拟单元体的水泥和石墨粉的比例是在60:4O至83.5:16.5的范围内根据目标地层电阻率的大小选择的。优选地，所述电阻率模拟单元体的一个表面上具有至少一个局部标定特征，以用于检测所述井下测量仪器的一种或多种特性指标。优选地，所述局部标定特征包括具有不同几何尺寸和/或取向的多个凹槽和/或孔洞。本专利技术还提供了一种制造所述电阻率模拟单元体的方法，其包括以下步骤:a.提供水泥、一种或多种导电物质(优选为石墨粉)和水；b.对所述导电物质、所述水泥和所述水进行搅拌，将其制成混合料；c.对所述混合料进行模制成型，将其制成坯体；d.将模制成型后的所述坯体置于一相应形状的坯具中保形养护一段时间；e.对保形养护后的所述坯体进行烘干处理。优选地，进行所述保形养护的时间为72小时以上； 优选地，进行所述烘干处理时，所述坯体被置于150°C的环境中8小时以上。优选地，所述方法进一步包括以下步骤:f.对经过所述烘干处理的坯体进行饱和浸绝缘油处理。优选地，所述绝缘油为高熔点石蜡；进行所述饱和浸绝缘油处理时，先将所述高熔点石蜡加热熔化成液态的石蜡油，然后将经过所述烘干处理的坯体完全浸入所述石蜡油中。优选地，经过所述烘干处理的坯体浸入所述石蜡油中的时间为0.5-2.0小时之间，以致所述石蜡油能充分浸入所述坯体内，填充所述坯体内的孔隙。本专利技术的模拟井下地层电阻率的地面校验装置能够在地面上建立一套模拟井下各种不同电阻率，不同地层厚度的装置。利用该装置，可方便地对所研制的井下仪器进行标定、校验，方便地为仪器井下测量资料解释软件的编制提供准确可靠的参数依据。本专利技术的电阻率模拟单元体能够准确地模拟井下不同目标地层相应电阻率，这些电阻率模拟单元体能够组合在一起模拟任意深度的整个井下地层的不同电阻率。而且，该电阻率模拟单元体使用过程中能够长期保持稳定。此外，本专利技术的电阻率模拟单元体结构简单，便于组成相应的区段，能容易地相对定位，而且还可用于检测所述井下测量仪器的一种或多种特性指标。根据下文结合附图对本专利技术优选实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。【附图说明】后文将会参照附图并以示例性而非限制性方式对本专利技术的优选实施例进行详细描述，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应理解的是，这些附图未必是按实际比例绘制的。附图中: 图1示出了根据本专利技术一个优选实施例的模拟井下地层电阻率的地面校验装置的示意性侧剖视图； 图2是图1所示地面校验装置的井下地层模拟主体中电阻率模拟区段的示意性端视图； 图3是图2所示电阻率模拟区段的一部分的示意性侧剖视图； 图4是图1所示地面校验装置的井下地层模拟主体中井壁成像检测区段的示意性端视图； 图5是图4所示井壁成像检测区段一部分的示意性A-A剖视图； 图6是图4所示井壁成像检测区段一部分的示意性B-B剖视图； 图7是根据本专利技术一个优选实施例的环形单元体的示意性端视图； 图8是图7所示环形单元体的示意性侧剖视图。【具体实施方式】参见图1，根据本专利技术一个优选实施例的模拟井下地层电阻率的地面校验装置包括周向封闭的外井筒10 (例如可为密闭式钢制承压桶)和设置在外井筒10径向内侧的井下地层模拟主体20。优选地，在外井筒10与井下地层模拟主体20之间设置有扶正器15，以将井下地层模拟主体20与外井筒10适当地(通常是同中央轴线地)固定在一起，从而避免在地面校验装置的使用、吊装等过程中，井下地层模拟主体20的整体或局部发生位移和/或形变。如本领域技术人员熟知的，沿外井筒10的轴向方向优选可设置多个扶正器15。每个扶正器15本身例如可为一个整体式构件，或者也可由多个分离构件组成，其具体结构是本领域技术人员熟知的，本文对此不予赘述。此外，如本领域技术人员能够理解的，例如在校验场所安装好本专利技术的地面校验装置后，在使用前，需要向外井筒10内(包括向井下地层模拟主体20可能的仪器空间以及井下地层模拟主体20与外井筒10之间的空隙中)注入模拟井下地层液体环境的液体。这些液体例如可以是中国国标35#柴油，或者可以是其他具有电绝缘特性的烃类液体，甚至可以是按照实际需求配比的油基泥浆钻井液，也可是其他基底钻井液，包括水基泥浆钻井液。为方便描述，本申请中将这些液体称为“井内液体”。一般而言，外井筒10沿其轴向方向具有第一端11和与所述第一端轴向相对的第二端12。显然，为了向井下地层模拟主体20内注入井内液体以及供井下测量仪器进出，其中所述第一端为开口端。优选地，夕卜井筒10的第一端11上设置有一个周向封闭的储液箱40,所述储液箱沿其轴向方向具有第一端面和与所述第一端面轴向相对的第二端面。储液箱40的第一端面和第二端面分别具有第一中央开口和第二中央开口，所述第一中央开口用于向外井筒内注入井内液体以及供井下测量仪器进出，而所述第二中央开口则被沿其边缘周向地密封固定(例如通过焊接)到外井筒10的第一端11的外表面上。非常有利的是，这样的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模拟井下目标地层电阻率的电阻率模拟单元体，其特征在于，所述电阻率模拟单元体由水泥、一种或多种导电物质和水制成。

【技术特征摘要】
1.一种用于模拟井下目标地层电阻率的电阻率模拟单元体，其特征在于，所述电阻率模拟单元体由水泥、一种或多种导电物质和水制成。2.根据权利要求1所述的电阻率模拟单元体，其特征在于， 所述导电物质为颗粒和/或粉末形式。3.根据权利要求1所述的电阻率模拟单元体，其特征在于， 所述导电物质为石墨粉。4.根据权利要求3所述的电阻率模拟单元体，其特征在于， 制成所述电阻率模拟单元体的水泥和石墨粉的比例是在60:40至83.5:16.5的范围内根据目标地层电阻率的大小选择的。5.根据权利要求1所述的电阻率模拟单元体，其特征在于， 所述电阻率模拟单元体的一个表面上具有至少一个局部标定特征，以用于检测所述井下测量仪器的一种或多种特性指标。6.根据权利要求5所述的电阻率模拟单元体，其特征在于， 所述局部标定特征包括具有不同几何尺寸和/或取向的多个凹槽和/或孔洞。7.—种制造权利要求1所述电阻率模拟单元体的方法，其特征在于包括以下步骤: a.提供水泥、一种或多种导电物质和水； b.对所述导电物质、所述水泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘越，伍东，黄涛，刘策，徐凌堂，于洋，吴翔，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11