模拟井下地层电阻率的地面校验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种模拟井下地层电阻率的地面校验装置，其包括：周向封闭的外井筒，所述外井筒沿其轴向方向具有第一端和与所述第一端轴向相对的第二端，其中至少所述第一端为开口端；以及设置在所述外井筒径向内侧的井下地层模拟主体，其包括由一个或多个电阻率模拟单元体组成的电阻率模拟区段，其中所述电阻率模拟单元体模拟了井下不同目标地层的电阻率，以供井下测量仪器对其进行测量。利用本发明专利技术的地面校验装置可方便地对井下测量仪器进行标定、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。

【技术实现步骤摘要】
模拟井下地层电阻率的地面校验装置
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模拟井下地层电阻率的地面校验装置，其包括:周向封闭的外井筒，所述外井筒沿其轴向方向具有第一端和与所述第一端轴向相对的第二端，其中至少所述第一端为开口端；以及设置在所述外井筒径向内侧的井下地层模拟主体，其包括由一个或多个电阻率模拟单元体组成的电阻率模拟区段，其中，所述电阻率模拟单元体模拟了井下不同目标地层的电阻率，以供井下测量仪器对其进行测量。优选地,所述井下地层模拟主体进一步包括由一个或多个井壁成像检测单元体组成的井壁成像检测区段，其中，所述井壁成像检测单元体模拟了井下不同目标地层的电阻率，以供所述井下测量仪器对其进行测量，而且在至少一部分或每个所述井壁成像检测单元体的朝向所述外井筒的中央轴线的内侧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，所述电阻率模拟区段被设置成沿轴向方向邻近于所述外井筒的第一端，而所述井壁成像检测区段被设置成沿轴向方向邻接于所述电阻率模拟区段；或者所述井壁成像检测区段被设置成沿轴向方向邻近于所述外井筒的第一端，而所述电阻率模拟区段被设置成沿轴向方向邻接于所述井壁成像检测区段。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。优选地，所述电阻率模拟单元体均由水泥、一种或多种导电物质和水制成，以模拟井下不同目标地层的电阻率。优选地，所述井壁成像检测单元体均由水泥、一种或多种导电物质和水制成，以模拟井下不同目标地层的电阻率。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，水泥和石墨粉的比例是在60:40至83.5:16.5的范围内根据待模拟的目标地层电阻率的大小选择的。优选地，所述井下地层模拟主体进一步包括由一个或多个延伸区段单元体组成的延伸区段，其中，所述延伸区段被设置成沿轴向方向邻近于所述外井筒的第二端。优选地，所述电阻率模拟区段、所述井壁成像检测区段和所述延伸区段中限定有能够接收井下测量仪器的凹槽形空间或中央内孔。优选地，所述电阻率模拟区段、所述井壁成像检测区段和所述延伸区段的凹槽形空间或中央内孔均具有相同的中央轴线，且具有相同形状的横截面。优选地，所述地面校验装置进一步包括至少一个扶正器，所述扶正器设置在所述外井筒与所述井下地层模拟主体之间，以将所述井下地层模拟主体与所述外井筒固定在一起。优选地，所述地面校验装置进一步包括周向封闭的储液箱，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，其中所述第一端面具有用于注入液体以及供所述井下测量仪器进出的第一中央开口，所述第二端面具有沿周向密封地固定到所述外井筒的第一端的第二中央开口。优选地，所述外井筒的第二端也是开口端；而且所述地面校验装置进一步包括具有排液阀门的端接装置，其固定到所述外井筒的第二端，以封闭所述外井筒的第二端并允许所述外井筒内的液体在所述排液阀门的控制下排出。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】[0031 ] 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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟井下地层电阻率的地面校验装置，其特征在于包括：周向封闭的外井筒，所述外井筒沿其轴向方向具有第一端和与所述第一端轴向相对的第二端，其中至少所述第一端为开口端；以及设置在所述外井筒径向内侧的井下地层模拟主体，其包括由一个或多个电阻率模拟单元体组成的电阻率模拟区段，其中，所述电阻率模拟单元体模拟了井下不同目标地层的电阻率，以供井下测量仪器对其进行测量。

【技术特征摘要】
1.一种模拟井下地层电阻率的地面校验装置，其特征在于包括: 周向封闭的外井筒，所述外井筒沿其轴向方向具有第一端和与所述第一端轴向相对的第二端，其中至少所述第一端为开口端；以及 设置在所述外井筒径向内侧的井下地层模拟主体，其包括由一个或多个电阻率模拟单元体组成的电阻率模拟区段，其中，所述电阻率模拟单元体模拟了井下不同目标地层的电阻率，以供井下测量仪器对其进行测量。2.根据权利要求1所述的地面校验装置，其特征在于， 所述井下地层模拟主体进一步包括由一个或多个井壁成像检测单元体组成的井壁成像检测区段，其中，所述井壁成像检测单元体模拟了井下不同目标地层的电阻率，以供所述井下测量仪器对其进行测量，而且在至少一部分或每个所述井壁成像检测单元体的朝向所述外井筒的中央轴线的内侧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。3.根据权利要求2所述的地面校验装置，其特征在于， 所述电阻率模拟区段被设置成沿轴向方向邻近于所述外井筒的第一端，而所述井壁成像检测区段被设置成沿轴向方向邻接于所述电阻率模拟区段；或者 所述井壁成像检测区段被设置成沿轴向方向邻近于所述外井筒的第一端，而所述电阻率模拟区段被设置成沿轴向方向邻接于所述井壁成像检测区段。4.根据权利要求2所述的地面校验装置，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。5.根据权利要求1所述的地面校验装置，其特征在于， 所述电阻率模拟单元体均由水泥、一种或多种导电物质和水制成，以模拟井下不同目标地层的电阻率。6.根据权利要求2所述的地面校验装置，其特征在于， 所述井壁成像检测单元体均由水泥、一种或多种导电物质和水制成，以模拟井下不同目标地层的电阻率。7.根据权利要求5或6所述的地面校验装置，其特征...

【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