一种随钻连续自然伽玛录井仪及其录井方法技术

本发明专利技术公开了一种随钻连续自然伽玛录井仪及其录井方法，随钻连续自然伽玛录井仪主要由岩屑收集器、自然伽玛传感器、接入综合录井仪和自然伽玛信号采集软件四部分组成，岩屑收集器根据现场上井情况以及项目设计要求设计，实现岩屑定量连续收集、自动更新的功能，以达到自然伽玛传感器对井下岩屑进行连续测量。通过自然伽玛传感器进行实时检测，检测信号输入综合录井仪，进行迟到深度的校正和数据的采集处理，能够输出实时曲线及实时数据，为地质技术人员岩性识别、地层对比及层位的卡取工作提供参考依据，提高勘探时效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种录井仪及其录井方法，尤其涉及一种随钻连续自然伽玛录井仪及其录井方法。
技术介绍
目前已有的测量方式是录井工作人员采用人工方法进行岩屑自然伽玛的测量，通过人工对逐包岩屑放置于专用测量设备进行自然伽玛放射性检测，对检测的数据，输入计算机，进行数据的处理，形成一条反映岩性的实时自然伽玛曲线。这种测量方法需要逐包进行，工作量大，步骤繁琐，所测数据虽有对比性，但由于人工原因，会存在数据滞后，或者深度校正不够准确。一种测量方式是无线随钻测井，传感器放置于近钻头位置，进行地层自然伽玛信号检测，通过泥浆脉冲信号的采集传输方式，传至地表进行数据处理，主要作用是地质导向，快速识别岩性，该录井方法采用泥浆脉冲数据采集传输，受工况影响大，传输信号误码率很高，再有，该随钻设备成本昂贵，只有重点探井及水平井采用此方法，得不到广泛的应用。另一种是将传感器放在泥浆槽测量，泥浆在循环过程中，把破碎岩屑带到地面，通过泥浆槽通道进振动筛，该传感器测量泥浆槽中岩屑的自然伽玛信号，泥浆槽所含岩屑含量少，受钻时影响比较大，数值拨动范围小，所测数据参考性较差；还有一种录井方法是通过振动筛位置收集岩屑，岩屑采用压缩式，然后进行岩屑自然伽玛信号的采集，通过网络3G信号进行输出传送，工序稍显复杂；数据采用3G信号输出，虽能满足大部分井要求，但在海上信号不好的情况下，无法实现数据传输；数据专用设备接收，未能实现与综合录井仪的完美连接，数据深度校正需要一定的工作量。
技术实现思路
针对上述现有技术中没有能够实现岩屑连续定量采集，也没有实现与综合录井仪连接，进行实时在线检测的问题，本专利技术提供了一种随钻连续自然伽玛录井仪，以及一种随钻连续自然伽玛录井仪的录井方法，其能够实现与综合录井仪的连接进行实时数据处理，为录井技术人员提供真实、准确的地层岩屑伽玛检测曲线，对岩性识别、地层对比及层位的卡取工作提供参考依据，提高勘探时效。为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种随钻连续自然伽玛录井仪，包括：岩屑收集器，将来自振动筛的岩屑连续不间断的收集在其内部的测量区域中，同时保持测量区域内部岩屑量恒定，在能够满足连续检测需要的前提下，排出多余岩屑，维持测量区域内岩屑的循环更新；自然伽马传感器，深入岩屑收集器的测量区域中并对该测量区域中的岩屑自然伽马射线进行连续不间断测量，同时将所测得信号直接传入综合录井仪，综合录井仪处理从自然伽马传感器直接传输过来的实时信号，结合迟到深度参数输出实时自然伽马录井曲线和实时数据；自然伽玛信号采集系统，完成综合录井仪的参数设置，确保本录井仪的自动采集与分析，输出可定制间距深度数据，为岩性识别、地层对比及层位的卡取工作提供参考依据。进一步的，所述岩屑收集器分为采集区域、测量区域与排沙区域；所述采集区域位于岩屑收集器的上部设置为广口状，所述采集区域还设置有传感器支撑装置；所述测量区域位于岩屑收集器的中部设置为上下通透的箱体，所述箱体的下部设置有带孔洞的固定座；所述排沙区域位于岩屑收集器的下部，在所述箱体内部下方设有四棱锥状的锥斗；所述锥斗底部外径大于箱体外径，从而使得锥斗底部露出箱体，可防止箱体内壁粘附岩屑，对锥斗的上下活动产生阻碍。进一步的，所述排沙区域的锥斗下方还设置有底板；所述底板上设有主弹簧套杆和副弹簧插针，所述主弹簧套杆和副弹簧插针上分别设置有主弹簧和副弹簧，所述主弹簧控制锥斗的上下活动，所述副弹簧保证在收集岩屑的初始时刻，锥斗不被收集进来的岩屑破坏平衡；相应的，所述锥斗内设置有与所述主弹簧套杆和副弹簧插针匹配的主弹簧套筒和副弹簧插孔，所述主弹簧套筒和副弹簧插孔保证四方锥斗在岩屑重力作用下沉降时，只做上下垂直运动；所述底板上还设置有螺杆，所述螺杆设置在测量区域箱体固定座的孔洞内，所述螺杆上在固定座的上下两侧还设置有调节螺母和固定螺母，所述调节螺母和固定螺母调节弹簧弹力的大小。进一步的，所述传感器支撑装置包括有固定板、支撑板和中空环，所述固定板设置在采集区域上方，所述支撑板和中空环构成圆柱状结构，该圆柱状结构与固定板连接，且该圆柱状结构的一端端部伸入测量区域内的3/5位置处，以保证自然伽马传感器测量范围内有尽可能多的岩屑。进一步的，所述岩屑收集器的上部设置为广口斜面，斜面斜度为60-70°，大斜度有助于减少表面岩屑的粘连，靠近或伸入振动筛筛面出砂位置，接细小岩屑，增大接砂面积。进一步的，自然伽马传感器包括碘化钠晶体、光电倍增管、处理输出电路、供电电路和合金外壳，所述合金外壳内部依次连接有碘化钠晶体、光电倍增管和处理输出电路，所述供电电路设置在合金外壳内部，接收外部电源并为自然伽马传感器内部各元器件供电，所述碘化钠晶体设置有减震垫，所述光电倍增管管座处设置有减震弹簧，以加强碘化钠晶体、光电倍增管的抗震性能。进一步的，所述处理输出电路包括：处理模块，完成伽马计数并送入数模转换模块；数模转换模块，完成伽马计数的模拟量转换并发送给电流信号转换电路；电流信号转换电路，将转换后的伽马信号发送给综合录井仪。进一步的，所述处理输出电路还设置有抗干扰护管，所述供电电路还设置有高压模块，产生处理输出电路所需的高压。进一步的，所述合金外壳材质采用有效避免外界干扰的屏蔽材料。进一步的，所述综合录井仪为自然伽马传感器提供外部电源，所述自然伽马传感器选择综合录井仪的硫化氢道接入。本专利技术还提供了一种随钻连续自然伽玛录井仪的录井方法，包括：1)在振动筛下方设置定量连续收集的岩屑收集器，该岩屑收集器分为采集区域、测量区域与排沙区域，所述采集区域位于岩屑收集器的上部设置为广口状，所述测量区域位于岩屑收集器的中部设置为上下通透的箱体，所述箱体的下部设置有带孔洞的固定座，所述排沙区域位于岩屑收集器的下部，在所述箱体内部下方设有四棱锥状的锥斗；所述锥斗底部外径大于箱体外径，从而使得锥斗底部露出箱体，可防止箱体内壁粘附岩屑，对锥斗的上下活动产生阻碍；岩屑收集器的上部具体设置为广口斜面，斜面斜度为60-70°，大斜度有助于减少表面岩屑的粘连，靠近或伸入振动筛筛面出砂位置，接细小岩屑，增大岩屑接收面积；在排沙区域的锥斗下方还设置有底板；所述底板上设置主弹簧套杆和副弹簧插针，所述主弹簧套杆和副弹簧插针上分别设置有主弹簧和副弹簧，所述主弹簧控制锥斗的上下活动，所述副弹簧保证在收集岩屑的初始时刻，锥斗不被收集进来的岩屑破坏平衡；相应的，所述锥斗内设置有与所述主弹簧套杆和副弹簧插针匹配的主弹簧套筒和副弹簧插孔，所述主弹簧套筒和副弹簧插孔保证四方锥斗在岩屑重力作用下沉降时，只做上下垂直运动；所述底板上还设置有螺杆，所述螺杆设置在测量区域箱体固定座的孔洞内，所述螺杆上在固定座的上下两侧还设置有调节螺母和固定螺母，所述调节螺母和固定螺母调节弹簧弹力的大小；2)在采集区域设置传感器支撑装置，以放置自然伽马传感器；所述传感器支撑装置包括有固定板、支撑板和中空环，所述固定板设置在采集区域上方，所述支撑板和中空环构成圆柱状结构，该圆柱状结构与固定板连接，且该圆柱状结构的一端端部伸入测量区域的3/5位置处，以保证自然伽马传感器测量范围内有尽可能多的岩屑；3)将自然伽马传感器可拆卸的放置于传感器支撑装置内，保证岩屑自然伽玛信号的连续测量；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，包括：岩屑收集器，将来自振动筛的岩屑连续不间断的收集在其内部的测量区域中，同时保持测量区域内部岩屑量恒定，在能够满足连续检测需要的前提下，排出多余岩屑，维持测量区域内岩屑的循环更新；自然伽马传感器，深入岩屑收集器的测量区域中并对该测量区域中的岩屑自然伽马射线进行连续不间断测量，同时将所测得信号直接传入综合录井仪，综合录井仪处理从自然伽马传感器直接传输过来的实时信号，结合迟到深度参数输出实时自然伽马录井曲线和实时数据；自然伽玛信号采集系统，完成综合录井仪的参数设置，确保本录井仪的自动采集与分析，输出可定制间距深度数据，为岩性识别、地层对比及层位的卡取工作提供参考依据。

【技术特征摘要】
1.一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，包括：岩屑收集器，将来自振动筛的岩屑连续不间断的收集在其内部的测量区域中，同时保持测量区域内部岩屑量恒定，在能够满足连续检测需要的前提下，排出多余岩屑，维持测量区域内岩屑的循环更新；自然伽马传感器，深入岩屑收集器的测量区域中并对该测量区域中的岩屑自然伽马射线进行连续不间断测量，同时将所测得信号直接传入综合录井仪，综合录井仪处理从自然伽马传感器直接传输过来的实时信号，结合迟到深度参数输出实时自然伽马录井曲线和实时数据；自然伽玛信号采集系统，完成综合录井仪的参数设置，确保本录井仪的自动采集与分析，输出可定制间距深度数据，为岩性识别、地层对比及层位的卡取工作提供参考依据。2.根据权利要求1所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，所述岩屑收集器分为采集区域、测量区域与排沙区域；所述采集区域位于岩屑收集器的上部设置为广口状，所述采集区域还设置有传感器支撑装置；所述测量区域位于岩屑收集器的中部设置为上下通透的箱体，所述箱体的下部设置有带孔洞的固定座；所述排沙区域位于岩屑收集器的下部，在所述箱体内部下方设有四棱锥状的锥斗；所述锥斗底部外径大于箱体外径，从而使得锥斗底部露出箱体，可防止箱体内壁粘附岩屑，对锥斗的上下活动产生阻碍。3.根据权利要求2所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，所述排沙区域的锥斗下方还设置有底板；所述底板上设有主弹簧套杆和副弹簧插针，所述主弹簧套杆和副弹簧插针上分别设置有主弹簧和副弹簧，所述主弹簧控制锥斗的上下活动，所述副弹簧保证在收集岩屑的初始时刻，锥斗不被收集进来的岩屑破坏平衡；相应的，所述锥斗内设置有与所述主弹簧套杆和副弹簧插针匹配的主弹簧套筒和副弹簧插孔，所述主弹簧套筒和副弹簧插孔保证四方锥斗在岩屑重力作用下沉降时，只做上下垂直运动；所述底板上还设置有螺杆，所述螺杆设置在测量区域箱体固定座的孔洞内，所述螺杆上在固定座的上下两侧还设置有调节螺母和固定螺母，所述调节螺母
\t和固定螺母调节弹簧弹力的大小。4.根据权利要求2所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，所述传感器支撑装置包括有固定板、支撑板和中空环，所述固定板设置在采集区域上方，所述支撑板和中空环构成圆柱状结构，该圆柱状结构与固定板连接，且该圆柱状结构的一端端部伸入测量区域内的3/5位置处，以保证自然伽马传感器测量范围内有尽可能多的岩屑。5.根据权利要求2所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，所述岩屑收集器的上部设置为广口斜面，斜面斜度为60-70°，大斜度有助于减少表面岩屑的粘连，靠近或伸入振动筛筛面出砂位置，接细小岩屑，增大接砂面积。6.根据权利要求1所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，自然伽马传感器包括碘化钠晶体、光电倍增管、处理输出电路、供电电路和合金外壳，所述合金外壳内部依次连接有碘化钠晶体、光电倍增管和处理输出电路，所述供电电路设置在合金外壳内部，接收外部电源并为自然伽马传感器内部各元器件供电，所述碘化钠晶体设置有减震垫，所述光电倍增管管座处设置有减震弹簧，以加强碘化钠晶体、光电倍增管的抗震性能。7.根据权利要求6所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，所述处理输出电路包括：处理模块，完成伽马计数并送入数模转换模块；数模转换模块，完成伽马计数的模拟量转换并发送给电流信号转换电路；电流信号转换电路，将转换后的伽马信号发送给综合录井仪。8.根据权利要求6所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，所述处理输出电路还设置有抗干扰护管，所述供电电路还设置有高压模块，产生处理输出电路所需的高压。9.根据权利要求6所述的一种随钻连续自然伽玛录井仪，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春勇，李志强，尤元达，陈京义，孙健，单衍涛，孟维昌，许建军，于明朋，刘军，左朋，张海峰，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术服务有限公司，中石化胜利石油工程有限公司，中石化胜利石油工程有限公司海洋钻井公司，
类型：发明
国别省市：北京;11