本实用新型专利技术提供一种煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置，在环氧树脂胶结模型煤层上表面沿水平方向钻孔形成半空间井眼模型，使钻孔中一部分为正常井眼另一部分为扩径井眼；密度测量系统包括置于半空间井眼中的密度测井探管，用于牵拉密度测井探管在井眼中移动的拽引钢丝；通过钢丝牵拉密度测井探管在井眼中移动可以测量井眼扩径不同时煤层的密度，探明井眼正常和不同程度扩径情况下煤层的密度测井响应特征，并揭示井眼扩径对密度测井的影响机理，为井眼扩径对密度测井响应影响机理的研究提供一种新途径；且本实用新型专利技术装置结构简单，操作方便，适应能力强。
【技术实现步骤摘要】
一种煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置
本技术涉及煤层气勘探技术，具体涉及一种煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置。
技术介绍
随着煤层气勘探开发的不断发展，煤层含气量测井评价越来越重要。在煤层含气量计算的现有测井方法中，密度测井是最为重要的方法之一。煤岩性脆、易碎，机械强度低，钻进过程中容易坍塌，形成井眼扩径。井眼扩径常常会使煤岩的密度测井曲线产生严重的畸变，由于测得的密度测井值是泥浆与煤岩真实密度及其他环境因素共同贡献的总和，从而造成密度测井值难以反映煤层气储层的真实密度特性。 目前，有人设计了不同环境因素对密度测井影响的模拟实验装置，但在研宄煤层气水平井眼中扩径对密度测井影响的实验方面仍属空白。该项装置的缺少，阻碍了煤层气水平井扩径对密度测井响应影响机理的进一步研宄。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置，能够在井眼扩径不同时测量煤层的密度，用于解决目前缺少的煤层气水平井中扩径对密度测井影响测定的装置问题。 为达到上述目的，本技术采用以下技术方案: 一种煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置，包括环氧树脂胶结模型煤层和密度测量系统；在所述环氧树脂胶结模型煤层上表面沿水平方向钻孔形成半空间井眼模型，使钻孔中一部分为正常井眼另一部分为扩径井眼；所述密度测量系统包括置于半空间井眼中的密度测井探管，用于牵拉密度测井探管在井眼中移动的拽引钢丝，与传输密度测井探管连接用于传输信号的电缆，电缆另一端与计算机及测井控制面板连接，计算机用于存储密度测井探管测得的测井密度信息，通过测井控制面板调节密度测井探管的采集速度，并检测密度测井探管的运行状态。 作为本技术的进一步优选方案，所述密度测井探管上装载有扶正器，环氧树脂胶结模型煤层两侧设置有用于缠绕拽引钢丝的传动轮和用于支撑电缆的侧向滑轮，传动轮和侧向滑轮均由滑轮固定支架支撑固定。 作为本技术的进一步优选方案，所述环氧树脂胶结模型煤层一侧设置有用于收集电缆的测井绞车。 作为本技术的进一步优选方案，所述测井控制面板包括显示模块和用于控制密度测井探管工作的控制装置。 作为本技术的进一步优选方案，所述环氧树脂胶结模型煤层采用煤矿大尺寸煤岩和环氧树脂胶结制成，煤层长4m、宽lm、高lm。 采用60mm钻头沿环氧树脂胶结模型煤层上表面钻孔形成半空间井眼模型。 本技术具有以下有益效果: 本技术通过在所述环氧树脂胶结模型煤层上表面沿水平方向钻孔形成半空间井眼模型来模拟井眼，使钻孔中一部分为正常井眼另一部分为扩径井眼，通过钢丝牵拉密度测井探管在井眼中移动可以测量井眼扩径不同时煤层的密度，探明井眼正常和不同程度扩径情况下煤层的密度测井响应特征，并揭示井眼扩径对密度测井的影响机理，为井眼扩径对密度测井响应影响机理的研宄提供一种新途径；且本技术装置结构简单，操作方便，适应能力强。 【附图说明】 图1为本技术的结构示意图； 图中:1-环氧树脂胶结模型煤层，2-正常井眼，3-扩径井眼，4-拽引钢丝，5-密度测井探管，6-扶正器，7-电缆，8-侧向滑轮，9-测井绞车，10-信号传输线，11-计算机，12-测井控制面板，13-滑轮固定支架，14-传动轮。 【具体实施方式】 为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 如图1所示，本技术的井眼扩径对密度测井响应影响的模拟实验装置的模拟煤层由环氧树脂胶结模型煤层I和正常井眼2、扩径井眼3构成。井眼扩径系统由正常井眼2、扩径井眼3组成。 密度测量系统由密度测井探管5、电缆7、用于收集电缆7的测井绞车9、信号传输线10、计算机11及测井控制面板12组成。密度测井探管5顶端连接电缆7，电缆7与测井绞车9、测井控制面板12及计算机11连接，密度测井探管测得的密度经过电缆7、信号传输线10传输到计算机11进行存储。密度测井过程中，根据测井控制面板12调节采集速度，并检测密度测井探管的运行状态。 环氧树脂胶结模型煤层I上表面沿水平方向钻孔形成半空间井眼模型，使钻孔中一部分为正常井眼2另一部分为扩径井眼3 ;所述密度测量系统包括置于半空间井眼中的密度测井探管5，用于牵拉密度测井探管5在井眼中移动的拽引钢丝4。 密度测井探管居中系统由扶正器6、电缆7、拽引钢丝4、侧向滑轮8、传动轮14及滑轮固定支架13组成。密度测井探管5上装载扶正器6，拽引钢丝4连接密度测井探管5，传动轮14与拽引钢丝4连接，电缆7连接侧向滑轮8，传动轮14和侧向滑轮8均由滑轮固定支架支撑固定，通过调节传动轮14与侧向滑轮8的高度，并使用扶正器6，使其测井探管居于井眼中心。 利用煤矿的大尺度煤岩，采用环氧树脂胶结煤岩，制作长4m、宽和高各为Im的大尺度模拟煤层。在制作物理模拟煤层的过程中，使用割理切割成的大尺度方形基质块煤体，以保持物理模拟煤层与真实煤层具有相近的孔裂隙系统。为了让物理模拟模型中钻进环境符合实际煤层水平钻进环境，在搭建物理模型时保持相似的几何条件、物理条件、边界条件和初始条件。 为了考察井眼扩径对密度测井的影响，采用60mm钻头沿模拟煤储层上部钻取模拟井眼。为便于改变井眼大小，使用半空间井眼模型。钻进中使其一部分井眼正常，即不存在井眼扩径；并使其另一部分井眼存在不同程度的扩径。采用密度测井仪器测量其正常井眼和不同扩径井眼段煤层的密度，便可实现井眼扩径对密度测井响应的影响机理研宄。 本技术测试过程为:首先制备用于模拟实验的氧树脂胶结模型煤层I和正常井眼I和扩径井眼2，放置好密度测井探管5。运行时先使用密度测井探管5测量氧树脂胶结模型煤层I的密度，测井控制面板12包括显示模块和用于控制密度测井探管5正常运行的控制装置，由测井控制面板12测定密度曲线，在井眼正常和不同扩径情况下测量氧树脂胶结模型煤层的密度，通过密度测井探管5测得密度信号，将测量到的密度信号由电缆7、信号传输线10传输到测井控制面板12进行显示，并传输到计算机11进行保存。 应用该装置，密度测井探管从左往右按照实际测井速度匀速移动，即可探测井眼扩径前后煤层的密度。可测定不同井眼扩径条件下煤层密度的变化，尤其可以测量正常和不同程度扩径井眼对密度测井响应的影响；通过对比正常井眼条件下、井眼不同程度扩径条件下测得的密度值，便可实现井眼扩径对密度测井响应影响的模拟实验，查明中井眼扩径与密度测井响应间的内在定量关系。因此，能够较真实的定量化模拟实际复杂井眼扩径煤层是本技术的关键创新所在。 本技术实施例提供一种能够对密度测井响应进行模拟的实验装置，用于验证煤层气水平井中井眼扩径对密度测井影响的理论和数值模拟结果，该装置对于探明井眼扩径对密度测井响应的影响机理具有重要的实用价值。 以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术实施例进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所述的技术方案进行修改，而这些修改，并不使相应技术方案的本质脱离本技术实施例技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置，其特征在于：包括环氧树脂胶结模型煤层(1)和密度测量系统；在所述环氧树脂胶结模型煤层(1)上表面沿水平方向钻孔形成半空间井眼模型，使钻孔中一部分为正常井眼(2)另一部分为扩径井眼(3)；所述密度测量系统包括置于半空间井眼中的密度测井探管(5)，用于牵拉密度测井探管(5)在井眼中移动的拽引钢丝(4)，与传输密度测井探管(5)连接用于传输信号的电缆(7)，电缆(7)另一端与计算机(11)及测井控制面板(12)连接，计算机(11)用于存储密度测井探管(5)测得的测井密度信息，通过测井控制面板(12)调节密度测井探管(5)的采集速度，并检测密度测井探管的运行状态。
【技术特征摘要】
1.一种煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置，其特征在于:包括环氧树脂胶结模型煤层(I)和密度测量系统；在所述环氧树脂胶结模型煤层(I)上表面沿水平方向钻孔形成半空间井眼模型，使钻孔中一部分为正常井眼(2)另一部分为扩径井眼(3);所述密度测量系统包括置于半空间井眼中的密度测井探管(5)，用于牵拉密度测井探管(5)在井眼中移动的拽引钢丝(4)，与传输密度测井探管(5)连接用于传输信号的电缆(7)，电缆(7)另一端与计算机(11)及测井控制面板(12)连接，计算机(11)用于存储密度测井探管(5)测得的测井密度信息，通过测井控制面板(12)调节密度测井探管(5)的采集速度，并检测密度测井探管的运行状态。2.根据权利要求1所述的煤层气水平井扩径对密度测井影响的模拟实验装置，其特征在于:所述密度测井探管(5)上装载有扶正器，环氧树脂胶结模型煤层(I)两侧设置有用于缠绕拽引钢丝⑷...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤小燕，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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