本发明专利技术提供用于测井探测器的测试装置及性能评价测试方法，其中测试装置包括高温高压容器、天然岩石模拟井眼、加温系统、加压系统、温压测控采集系统、上位机控制处理系统和测井探测器检测系统。本发明专利技术提供的测试装置及性能评价测试方法，构建测井探测器测试中温度和压力均可控制的测试装置和性能评价测试方法，满足测井探测器在温度、压力和温度压力共同作用下测试需求，以发现测井探测器高温高压性能的不足并改进，保证随钻成像测井仪器在井下高温高压环境中稳定可靠的工作。高压环境中稳定可靠的工作。高压环境中稳定可靠的工作。
【技术实现步骤摘要】
用于测井探测器的测试装置及性能评价测试方法
[0001]本专利技术涉及石油勘探开发
，具体涉及一种用于测井探测器的测试装置及性能评价测试方法。
技术介绍
[0002]高分辨率随钻成像测井仪器向着阵列化、集成化、多功能、多尺度等方向发展，这类仪器的探测器阵元数目及电子线路规模大幅度增加。随钻成像测井仪器中探测器和电子线路通常依托钻铤本体安装。为了保证随钻测井安全可靠，钻铤本体需要维持足够的力学强度，这就会严格限制探测器和电子线路的安装空间。在仪器设计布局时需要将探测器和电子线路紧密地耦合在一起，实现随钻成像测井仪器的高度集成化，以满足井下狭小空间、高可靠性的要求。高分辨率随钻成像测井仪器的核心部件是测井探测器。测井探测器是由两个以上声学或电学或放射性传感器沿着周向均匀排列而成，记录井壁界面及其附近地层不同扇区的测井响应。测井探测器性能的好坏直接决定了随钻成像测井的质量。随钻成像测井仪器工作在井下高温高压的环境中，为了满足高可靠性设计要求，不仅需要对测井探测器的高温高压性能进行测试，而且还需要模拟井下高温高压环境对多个传感器的性能一致性进行评价测试。现有的地面高温高压测试装置仅能满足整串石油测井仪器整体机械密封性能测试的要求，而不能在高温高压测试装置中实现测井仪器关键传感器的性能评价测试。
[0003]鉴于现有的高温高压测试装置存在的问题，在随钻成像测井仪器研发中有必要对测井探测器的高温高压性能进行测试，这样有助于在地面判识随钻成像测井仪器的性能好坏和成像质量高低。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于测井探测器的测试装置及性能评价测试方法，克服现有技术中存在的高温高压测试装置功能单一且不能满足阵列式探测器性能及其多个传感器间一致性评价需求的问题，构建测井探测器测试中温度和压力均可控制的测试装置和性能评价测试方法，满足测井探测器在温度、压力和温度压力共同作用下测试需求，以发现测井探测器高温高压性能的不足并改进，保证随钻成像测井仪器在井下高温高压环境中稳定可靠的工作。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种用于测井探测器的测试装置，包括：高温高压容器，用于容置模拟井眼和被测探测器且填充工作介质；天然岩石模拟井眼，用于在高温高压容器内建立模拟的井孔地球物理场；加温系统，包裹在所述高温高压容器外侧，用于调节控制高温高压容器中密闭腔体内部工作介质的温度；加压系统，连接高温高压容器的外壁，用于调节控制高温高压容器中工作介质的压力；温压测控采集系统，分别与加温系统和加压系统电气连接，用于控制加温系统和加压系统的工作状态、接收工作指令以及发送温度和压力测量值；测井探测器检测
系统，用于采集被测探测器的测井响应值；上位机控制处理系统，分别与温压测控采集系统和测井探测器检测系统电气连接，用于向加温系统和加压系统发送工作指令、接收采集的温度和压力测量值以及采集的被测探测器的测井响应值。
[0007]根据本专利技术的用于测井探测器的测试装置，能够模拟井下高温高压环境且温度和压力均可控，同时在装置内构造了内壁表面光滑的模拟井眼，能够实现探测器在温度和压力单一因素作用或共同因素作用下测井响应值的评价测试。本专利技术的测试装置结构简单、功能齐全、适用广泛，操作使用简便，可以自动加载温度、压力曲线，按预设值改变温度、压力参数，既能评价探测器的高温高压性能，又能评价探测器中多个传感器间的性能一致性。
[0008]对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。
[0009]根据本专利技术的用于测井探测器的测试装置，在一个优选的实施方式中，高温高压容器包括上端呈开口状的U型筒和与其贴合的密封盖板形成密闭腔体。
[0010]上述结构形式的高温高压容器，结构稳定可靠，密封性能好，安全系数高，且易于加工布置。
[0011]进一步地，在一个优选的实施方式中，天然岩石模拟井为空心圆柱体结构，并且通过销钉固定在高温高压容器的底部。
[0012]上述结构的模拟井，结构简单，安装布置便捷，且能够确保性能测试评价结果精准可靠。
[0013]进一步地，在一个优选的实施方式中，加温系统包括加热带和温度测量装置，其中，加热带缠绕包裹在高温高压容器外侧，温度测量装置布置在高温高压容器内部且与温压测控采集系统电气连接。
[0014]上述布置形式的加温系统，易于布置，且能够有效提高加热效果和确保测量的精准性。
[0015]进一步地，在一个优选的实施方式中，加温系统还包括包裹在所述加热带外侧的保温夹套。
[0016]采用保温夹套包括可以避免热量散失并维持温度均匀分布。
[0017]进一步地，在一个优选的实施方式中，加压系统包括空气压缩机、水源、高压管路系统和压力测量装置。其中，高压管路系统其中一端与高温高压容器连通，另一端分别连通空气压缩机和水源，高压管路系统与高温高压容器连通的管路上设有气源截止阀，压力测量装置布置在高温高压容器内，压力测量装置和气源截止阀与温压测控采集系统电气连接。
[0018]上述结构形式的加压系统，易于布置，既能够很好地通过空气压缩机给高温高压容器加压，又能够极其便捷地对高温高压容器加入工作介质，且能够有效确保测量的精准性。
[0019]进一步地，在一个优选的实施方式中，温压测控采集系统包括温压测控单元、温度采集单元和压力采集单元。其中，温压测控单元分别与加温系统和加压系统电气连接，温度采集单元用于采集高温高压容器内工作介质的温度，压力采集单元用于采集高温高压容器内工作介质的压力。
[0020]上述布置形式的温压测控采集系统，能够使得测试装置在声学测井探测器、电学测井探测器等性能评价测试中易于采集和传输温度、压力数据，使得整个测试过程稳定可
靠，易于实施。
[0021]具体地，在一个优选的实施方式中，上位机控制处理系统包括计算机、上位机软件和USB_CAN总线，一方面与温压测控采集系统连接，用于发送加温系统和加压系统的工作指令以及接收采集的温度和压力测量值，另一方面与测井探测器检测系统连接，用于接收采集的被测探测器的测井响应值。
[0022]具体地，在一个优选的实施方式中，测井探测器检测系统包括测井采集记录仪和地面供电单元，采集被测探测器的测井响应值，并向上位机处理控制系统发送采集的测井响应值。
[0023]本专利技术第二方面的用于测井探测器的性能评价测试方法，采用上述所述的测试装置实施，包括如下步骤：
[0024]S201：将被测探测器放置在天然岩石模拟井眼中，并将被测探测器连接到测井探测器检测系统上；S202：上位机控制处理系统同步向温压测控采集系统和测井探测器检测系统发送工作启动指令和试验要求加载的温度、压力曲线，加温系统先使高温高压容器内工作介质的温度升温到预设的目标温度值，加压系统后使高温高压容器内工作介质的压力升压到预设的目标压力值，并保持温度和压力恒定；S203：高温高压容器内的温度和压力恒定维持到预设时长后，测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于测井探测器的测试装置，其特征在于，包括：高温高压容器，用于容置模拟井眼和被测探测器且填充工作介质；天然岩石模拟井眼，用于在所述高温高压容器内建立模拟的井孔地球物理场；加温系统，包裹在所述高温高压容器外侧；加压系统，连接所述高温高压容器的外壁；温压测控采集系统，分别与所述加温系统和所述加压系统电气连接，用于控制所述加温系统和所述加压系统的工作状态以及接收和发送温度和压力测量值；测井探测器检测系统，用于采集被测探测器的测井响应值；上位机控制处理系统，分别与所述温压测控采集系统和所述测井探测器检测系统电气连接，用于向所述加温系统和所述加压系统发送工作指令、接收采集的温度和压力测量值以及采集的被测探测器的测井响应值。2.根据权利要求1所述的用于测井探测器的测试装置，其特征在于，所述高温高压容器包括上端呈开口状的U型筒和与其贴合的密封盖板形成密闭腔体。3.根据权利要求1或2所述的用于测井探测器的测试装置，其特征在于，所述天然岩石模拟井眼为空心圆柱体结构，并且通过销钉固定在所述高温高压容器的底部。4.根据权利要求1或2所述的用于测井探测器的测试装置，其特征在于，所述加温系统包括加热带和温度测量装置；其中，所述加热带缠绕包裹在所述高温高压容器外侧，所述温度测量装置布置在所述高温高压容器内部且与所述温压测控采集系统电气连接。5.根据权利要求4所述的用于测井探测器的测试装置，其特征在于，所述加温系统还包括包裹在所述加热带外侧的保温夹套。6.根据权利要求1或2所述的用于测井探测器的测试装置，其特征在于，所述加压系统包括空气压缩机、水源、高压管路系统和压力测量装置；其中，所述高压管路系统其中一端与所述高温高压容器连通，另一端分别连通所述空气压缩机和所述水源；所述高压管路系统与所述高温高压容器连通的管路上设有气源截止阀，所述压力测量装置布置在所述高温高压容器内，所述压力测量装置和所述气源截止阀与所述温压测控采集系统电性连接。7.根据权利要求1或2所述的用于测井探测器的测试装置，其特征在于，所述温压测控采集系统包括温压测控单元、温度采集单元和压力采集单元；其中，所述温压测控单元分别与所述加温系统和所述加压系统电气连接，所述温度采集单元用于采集所述高温高压容器内工作介质的温度，所述压力采集单元用于采集所述高温高压容器内工作介质的压力。8.一种用于测井探测器的性能评价测试方法，采用上述...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴金平，郑奕挺，倪卫宁，张卫，李永杰，郑俊华，李继博，宋红喜，
申请(专利权)人：中石化石油工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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