The invention provides a radar antenna while drilling for mud intrusion detection, which includes a metal drill collar and an antenna part. The drill collar is a supporting device, and three dipole antennas (one transmitting antenna and two receiving antennas) are set up. Three fixed antenna grooves are drilled on the outer wall of the metal drill collar, and a loaded dipole antenna is set in the groove in order to prevent the metal body from phase to electromagnetic wave. In order to eliminate interference, sintered Ni-Zn ferrite is filled in the groove. Each loaded dipole antenna consists of two symmetrically distributed antenna single arms. Each antenna single arm contains seven antenna nodes, a lumped resistance connected between adjacent antenna nodes and an antenna head. The antenna heads are connected to the corresponding ends of two antenna single arms, and antenna feeders are arranged at the connection for input signals and reception respectively. Signal. The beneficial effect of the invention is that the lumped resistance effectively changes the current distribution on the dipole antenna, widens its bandwidth, and solves the problem of spatial resolution in mud intrusion detection.
【技术实现步骤摘要】
一种用于泥浆侵入探测的随钻井下雷达天线
本专利技术涉及石油测井领域,尤其涉及一种基于随钻测井的井下雷达天线,该天线系统可以用于进行泥浆侵入深度的探测。
技术介绍
在石油钻井过程中,为了保持井壁稳定性,需要使钻井液的压力略大于地层的压力,这样往往会导致钻井泥浆滤液侵入到地层之中,从而使得井筒周围地层的电性参数发生改变,不利于对地下储层油气的准确评估。由现有文献可知,泥浆的侵入深度与储层的渗透率有着密切的关系,现有的常规测井手段难以准确测量泥浆侵入深度。在泥浆侵入过程中,在井筒周围的地层之中将会形成侵入层和未侵入层,由于电性参数的差异,高频电磁波将会在侵入层和未侵入层的交界面形成反射波,因此,可以使用一定的工具来对泥浆侵入深度进行探测。传统的随钻电磁波电阻率测井仪采用线圈作为收发天线装置,可以有效的对地层电阻率进行评估。但是由于随钻电磁波电阻率测井仪以线圈系作为收发天线,采用的频率较低,所以对地层探测的分辨率有限。而钻孔雷达作为一种工作在高频段的井下物探方法,具有良好的径向分辨率。虽然随着工作频段的提高,其探测深度会减小,但是对于常规钻井过程,泥浆侵入深度一般小于1m,因此,钻孔雷达可以应用于泥浆侵入深度的探测中。文献“ChenYH,CoatesRT,ChewWC.FDTDmodelingandanalysisofabroadbandantennasuitableforoil-fieldimagingwhiledrilling.IEEETransactionsonGeoscienceandRemoteSensing,2002,40(2):134-142”提出在 ...
【技术保护点】
1.一种用于泥浆侵入探测的随钻井下雷达天线,其特征在于:包括金属钻铤和三个加载偶极子天线,一个所述加载偶极子天线为发射天线,另两个所述加载偶极子天线为接收天线,所述金属钻铤外壁轴向从上至下设有开口方向相同的三个金属槽,每一个所述金属槽内设置一个所述加载偶极子天线,且所述加载偶极子天线和所述金属槽间填充烧结镍锌铁氧体,每一个所述加载偶极子天线包括上下对称放置的两个天线单臂,每一个所述天线单臂包括七个天线节、连接在相邻天线节之间的若干集总电阻及天线头,所述天线头连接在一个所述的天线单臂的一端,并与另一对应放置的所述天线单臂的天线头相连接,两个所述天线头连接处设有天线馈线,所述发射天线的天线馈线用于输入信号,所述接收天线的天线馈线用于接收信号。
【技术特征摘要】
1.一种用于泥浆侵入探测的随钻井下雷达天线,其特征在于:包括金属钻铤和三个加载偶极子天线,一个所述加载偶极子天线为发射天线,另两个所述加载偶极子天线为接收天线,所述金属钻铤外壁轴向从上至下设有开口方向相同的三个金属槽,每一个所述金属槽内设置一个所述加载偶极子天线,且所述加载偶极子天线和所述金属槽间填充烧结镍锌铁氧体,每一个所述加载偶极子天线包括上下对称放置的两个天线单臂,每一个所述天线单臂包括七个天线节、连接在相邻天线节之间的若干集总电阻及天线头,所述天线头连接在一个所述的天线单臂的一端,并与另一对应放置的所述天线单臂的天线头相连接,两个所述天线头连接处设有天线馈线,所述发射天线的天线馈线用于输入信号,所述接收天线的天线馈线用于接收信号。2.如权利要求1所述的一种基于随钻测量的井下雷达天线,其特征在于:所述发射天线为T,两个所述接收天线分别为R1和R2,所述发射天线T至所述接收天线R1和所述接收天线R2的距离分别为l1、l2,且l1≤l2,所述发射天线T发射信号,该信号经泥浆侵入层前缘反射后分别被所述接收天线R1和所述接收天线R2接收,t1为所述接收天线R1接收该信号所经历时间,t2为所述接收天线R2接收该信号所经历时间,所述泥浆侵入深度d的具体计算公式为:3.如权利要求1所述的一种用于泥浆侵入探测的随钻井下雷达天...
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