一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置和检测方法，检测装置包括地面控制单元、铠装电缆、发射单元、接收单元、伸缩发射臂和伸缩接收臂；发射单元、接收单元、伸缩发射臂和伸缩接收臂均设置于井下；伸缩发射臂上设有电磁振动器，伸缩发射臂的末端设有第一接触器；伸缩接收臂上设有加速度传感器，伸缩接收臂的末端设有第二接触器；加速度传感器用于检测第二接触器传来的被测储层的振动加速度，并通过接收单元发送给地面控制单元；当接收单元到达井下的预定位置时，发射单元向地面控制单元发出信号，地面控制单元根据信号使得伸缩发射臂和伸缩接收臂处于伸出状态，地面控制单元根据振动频率和加速度获得页岩的固有频率。

【技术实现步骤摘要】
一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置及检测方法
本专利技术实施例涉及页岩气井中页岩固有频率的检测
，具体涉及一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置及检测方法。
技术介绍
近几年随着美国页岩气革命的持续推进，中国日益重视国内页岩气的勘探开发工作。目前，我国已落实页岩气可采储量为25万亿立方米，与美国相当，并且在重庆涪陵焦石坝地区实现了志留系龙马溪组页岩重大突破。随着对页岩气富集成藏规律的不断认识，发现原来的页岩气富集理论即其主控因素为TOC(有机质含量)、RO(有机质成熟度)、保存条件等急待进行发展与补充。在实践中，我们逐步认识到影响页岩气富集及成藏的因素与泥页岩的沉积相及页岩的各向异性等有相当的关系。因此，实际工作中需要检测认识泥页岩本身固有的各项参数如孔隙度、渗透率、杨氏模量、泊松比等。特别是针对低压、低渗的地层，如何高效低成本地提高页岩气单井产量，已成制约中国页岩气发展的瓶颈。在生产实践及实验室中，我们发现通过谐振方法可以有效地提高泥页岩的渗透率，这也是提高页岩气采收率的最直接、最有效方法之一。因此，对地下页岩的固有频率进行检测是这一方法的基础，并且通过页岩固有频率的测试，直接对比分析其各向异性特征，为页岩气开发打下坚实的基础，但现有技术中对地下页岩的固有频率进行检测是通过在实验室进行岩样分析获得的，这就需要进行取样，使得固有频率的检测周期长，且流程繁琐。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置及检测方法，以解决现有技术中在对页岩的固有频率进行检测，需要取样导致的检测周期长，且流程繁琐的问题。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置，包括地面控制单元、铠装电缆、发射单元、接收单元、伸缩发射臂和伸缩接收臂；所述发射单元、所述接收单元、所述伸缩发射臂和所述伸缩接收臂均设置于井下；所述伸缩发射臂上设有电磁振动器，所述伸缩发射臂的末端设有第一接触器；所述伸缩接收臂上设有加速度传感器，所述伸缩接收臂的末端设有第二接触器；所述加速度传感器用于检测所述第二接触器传来的被测储层的振动加速度，并通过所述接收单元发送给所述地面控制单元；当所述发射单元在所述铠装电缆的作用下，到达井下的预定位置时，所述发射单元向所述地面控制单元发出信号，所述地面控制单元根据信号使得所述伸缩发射臂和所述伸缩接收臂处于伸出状态，使得第一接触器和所述第二接触器均与套管接触，其中，所述套管与页岩接触，所述地面控制单元控制所述电磁振动器按照一定的振动频率进行振动，所述地面控制单元根据所述振动频率和接收的加速度数据获得页岩的固有频率。进一步地，还包括井下电视，所述井下电视设置于所述发射单元的一侧，其与所述套管远离所述第一接触器的一侧相对。进一步地，还包括光源，所述光源设置于所述井下电视的下方。进一步地，所述套管远离所述第一接触器的一侧设有多个射孔孔眼。进一步地，射孔孔眼为圆形孔。进一步地，一定的振动频率为变化的数值。进一步地，一定的振动频率呈等差数列分布，分别为5Hz、10Hz、15Hz、20Hz至100Hz。根据本专利技术实施例的第二方面，提供了一种页岩气井中页岩固有频率的检测方法，包括：将检测装置放置到井下的指定位置，使得第一接触器和第二接触器分别与套管接触；控制电磁振动器按照一定的振动频率进行振动；接收加速度传感器的检测结果，并将所述检测结果发送给地面控制单元；所述地面控制单元根据所述一定的振动频率与对应的检测结果，生成振动频率与加速度的拟合曲线；根据所述拟合曲线，确定页岩的固有频率。进一步地，井下的指定位置是与套管的射孔孔眼相对的位置。进一步地，在控制电磁振动器按照一定的振动频率进行振动之前，还包括控制伸缩发射臂和伸缩接收臂从收缩状态改变成伸出状态。本专利技术实施例具有如下优点：本专利技术实施例可以在现场直接对井内岩石进行测试，不需要对页岩进行取样，装置设计简单、操作简便易行，可节省费用，使得页岩的固有频率进行检测的周期变短，且流程简单。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。图1为根据一示范性实施例示出的一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置的结构示意图；图2为根据一示范性实施例示出的电磁振动器的结构示意图；图中：1、铠装电缆；2、套管；3、发射单元；4、接收单元；5、射孔孔眼；6、井下电视；7、LED灯；8、伸缩发射臂；9、电磁振动器；10、第一接触器；11、第二接触器；12、加速度传感器；13、伸缩接收臂；14、地面控制单元；15、固定轴；16、弹簧；17、感应线圈；18、磁芯。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置，如图1所示，包括地面控制单元14、铠装电缆1、发射单元3、接收单元4、伸缩发射臂8和伸缩接收臂13；所述发射单元3、所述接收单元4、所述伸缩发射臂8和所述伸缩接收臂13均设置于井下；所述伸缩发射臂8上设有电磁振动器9，所述伸缩发射臂8的末端设有第一接触器10；所述伸缩接收臂13上设有加速度传感器12，其中，加速度传感器12的型号可以为YMC221A25，所述伸缩接收臂13的末端设有第二接触器11；所述加速度传感器12用于检测所述第二接触器11传来的加速度，并通过所述接收单元4发送给所述地面控制单元14；当所述发射单元3在所述铠装电缆1的作用下，到达井下的预定位置时，所述发射单元3向所述地面控制单元14发出信号，所述地面控制单元14根据信号使得所述伸缩发射臂8和所述伸缩接收臂13处于伸出状态，使得第一接触器10和所述第二接触器11均与套管2接触，其中，所述套管2与页岩接触，所述地面控制单元14控制所述电磁振动器9按照一定的振动频率进行振动，所述地面控制单元14根据所述振动频率和接收的加速度数据获得页岩的固有频率，地面控制单元14实质上为计算机控制系统，通过现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置，其特征在于，包括地面控制单元、铠装电缆、发射单元、接收单元、伸缩发射臂和伸缩接收臂；所述发射单元、所述接收单元、所述伸缩发射臂和所述伸缩接收臂均设置于井下；所述伸缩发射臂上设有电磁振动器，所述伸缩发射臂的末端设有第一接触器；所述伸缩接收臂上设有加速度传感器，所述伸缩接收臂的末端设有第二接触器；所述加速度传感器用于检测所述第二接触器传来的被测储层的振动加速度，并通过所述接收单元发送给所述地面控制单元；当所述发射单元在所述铠装电缆的作用下，到达井下的预定位置时，所述发射单元向所述地面控制单元发出信号，所述地面控制单元根据信号使得所述伸缩发射臂和所述伸缩接收臂处于伸出状态，使得第一接触器和所述第二接触器均与套管接触，其中，所述套管与页岩接触，所述地面控制单元控制所述电磁振动器按照一定的振动频率进行振动，所述地面控制单元根据所述振动频率和接收的加速度数据获得页岩的固有频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置，其特征在于，包括地面控制单元、铠装电缆、发射单元、接收单元、伸缩发射臂和伸缩接收臂；所述发射单元、所述接收单元、所述伸缩发射臂和所述伸缩接收臂均设置于井下；所述伸缩发射臂上设有电磁振动器，所述伸缩发射臂的末端设有第一接触器；所述伸缩接收臂上设有加速度传感器，所述伸缩接收臂的末端设有第二接触器；所述加速度传感器用于检测所述第二接触器传来的被测储层的振动加速度，并通过所述接收单元发送给所述地面控制单元；当所述发射单元在所述铠装电缆的作用下，到达井下的预定位置时，所述发射单元向所述地面控制单元发出信号，所述地面控制单元根据信号使得所述伸缩发射臂和所述伸缩接收臂处于伸出状态，使得第一接触器和所述第二接触器均与套管接触，其中，所述套管与页岩接触，所述地面控制单元控制所述电磁振动器按照一定的振动频率进行振动，所述地面控制单元根据所述振动频率和接收的加速度数据获得页岩的固有频率。


2.根据权利要求1所述的一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置，其特征在于，还包括井下电视，所述井下电视设置于所述发射单元的一侧，其与所述套管远离所述第一接触器的一侧相对。


3.根据权利要求2所述的一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置，其特征在于，还包括光源，所述光源设置于所述井下电视的下方。


4.根据权利要求1所述的一种页岩气井中页岩固有频率的检测装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚大建，张绍雄，舒芳，于晓荣，聂云良，
申请(专利权)人：龚大建，
类型：发明
国别省市：山东;37