一種受圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電阻率測井實驗裝置，具體涉及一種受圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置。
【背景技術】
[0002]電阻率測井是發展最早的測井方法，而電阻率測井實驗教學是地礦、石油高等院校勘探和開發專業最重要的專業實踐課程之一，開設該實驗的目的在于，通過物理模擬實驗研宄普通電阻率測井和電流聚焦類測井的基本原理和測井響應特征。在實際生產中，測井儀器測量的電阻率因層厚和圍巖電阻率的影響，與真實地層電阻率存在一定的差異，為了查明層厚和圍巖對電阻率測井的影響機理，很有必要研發相配套的水槽實驗裝置。
[0003]目前，有人設計了圍巖等環境因素對電阻率測井影響的模擬實驗裝置，但在水槽模型中研宄圍巖和層厚對電阻率測井影響的實驗方面仍屬空白，該項裝置的缺少，阻礙了電阻率測井響應影響機理的進一步研宄。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種結構合理，使用方便，實驗結果準確的受圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置。
[0005]本實用新型是通過以下技術方案來實現:包括頂面開口的水槽體，水槽體沿長度方向設置有若干個厚度不同且能夠將水槽體內腔隔開的天然巖石地層模擬塊，水槽體在天然巖石地層模擬塊隔開的內腔中填充有NaCl水溶液，各個填充有NaCl水溶液的內腔中分別安裝有凈水裝置；
[0006]所述的水槽體頂面沿長度方向設置有用于模擬井眼的軌道，軌道上安裝有能夠沿其移動的電阻率測井探管，電阻率測井探管的兩端分別連接鉆桿與電纜，鉆桿與電纜分別安裝在桿滑輪與側向滑輪上，桿滑輪與側向滑輪分別通過桿滑輪支架與側向滑輪支架將電阻率測井探管支承在模擬井眼的軌道中心；所述的側向滑輪外部設置有用于牽引電纜的測井電纜絞車，測井電纜絞車通過信號傳輸線依次連接測井控制面板以及用于顯示和存儲電阻率數據的計算機。
[0007]所述的天然巖石地層模擬塊沿水槽體長度方向設置有厚度依次增大的三層。
[0008]所述的天然巖石地層模擬塊與NaCl水溶液的接觸面上均設置有與天然巖石等電阻率的不滲透隔膜。
[0009]所述的水槽體通過不導電材料粘接而成。
[0010]所述的不導電材料為聚氯乙烯。
[0011]所述的電阻率測井探管上安裝有用于記錄移動距離的深度傳感器。
[0012]所述的電阻率測井探管在實驗中按照測井實際速度勻速移動。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:由于在實際鉆井過程中，地層介質的分布一般是與井軸相切的垂向分布，如果地層是水平的，則地層介質將以井軸為中心線對稱分布。根據這一特點，如果沿井軸平面將介質分成兩半，這對于研宄電場分布規律將不會產生影響。本實用新型根據該原理，將一般的井軸由垂直方向改為水平方向，并在水槽體上沿長度方向依次設置若干個能夠將水槽體內腔隔開的天然巖石地層模擬塊，通過天然巖石地層模擬塊來模擬不同厚度的地層，用NaCl水溶液模擬圍巖，并且水槽體在各個填充有NaCl水溶液的內腔中分別安裝有凈水裝置，能夠有效模擬圍巖的不同電阻率，由此構建了電阻率測井的地層環境。水槽體頂面沿長度方向設置有用于模擬井眼的軌道，軌道上安裝有電阻率測井探管，在測井過程中，通過調節側向滑輪與側向滑輪支架以及桿滑輪與桿滑輪支架的高度，保證電阻率測井探管居于模擬井眼的軌道中心，通過測井控制面板調節采集速度，并檢測電阻率測井探管的運行狀態，最終電阻率測井探管測得的電阻率傳輸到計算機進行顯示和存儲。本實用新型通過測量不同圍巖和層厚條件下的電阻率，從而實現圍巖和層厚對電阻率測井響應機理的研宄，整體裝置結構簡單，操作方便，適應能力強。
[0014]進一步的，本實用新型天然巖石地層模擬塊沿水槽體長度方向設置有厚度依次增大的三層，能夠分別模擬實際中薄、中、厚三種不同厚度的地層。
[0015]進一步的，本實用新型天然巖石地層模擬塊與NaCl水溶液的接觸面上均設置有與天然巖石等電阻率的不滲透隔膜，能夠防止模擬圍巖的NaCl水溶液滲入天然巖石地層模擬塊。
[0016]進一步的，本實用新型電阻率測井探管在實驗中按照測井實際速度勻速移動，即能夠探測得到圍巖和層厚影響下電阻率的測井響應，通過不同圍巖電阻率和不同層厚情況下測得的電阻率，便能夠實現圍巖和層厚影響的模擬實驗，查明圍巖和層厚影響與電阻率測井間的內在定量關系。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0018]圖中:1.桿滑輪，2.鉆桿，3.水槽體，4-1.第一凈水裝置，4-2.第二凈水裝置；4-3.第三凈水裝置；4-4.第四凈水裝置；5.不滲透隔膜，6.軌道，7-1.第一天然巖石地層模擬塊，7-2.第二天然巖石地層模擬塊，7-3.第三天然巖石地層模擬塊，8.電阻率測井探管，9.電纜，10.側向滑輪，11.測井電纜絞車，12-1.第一信號傳輸線，12-2.第二信號傳輸線；13.測井控制面板，14.計算機，15.側向滑輪支架，16-1.第一 NaCl水溶液，16-2.第二NaCl水溶液，16-3.第三NaCl水溶液，16-4.第四NaCl水溶液，17-桿滑輪支架。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，所述是對本實用新型的解釋而不是限定。
[0020]參見圖1，本實用新型包括頂面開口的水槽體3，水槽體3通過聚氯乙烯等不導電材料粘接而成，水槽體3沿長度方向設置有三層厚度依次增大能夠將水槽體3內腔隔開的第一天然巖石地層模擬塊7-1，第二天然巖石地層模擬塊7-2和第三天然巖石地層模擬塊7-3，水槽體3在天然巖石地層模擬塊隔開的內腔中填充有第一 NaCl水溶液16_1，第二NaCl水溶液16-2，第三NaCl水溶液16_3和第四NaCl水溶液16_4，天然巖石地層模擬塊與NaCl水溶液的接觸面上均設置有與天然巖石等電阻率的不滲透隔膜5，各個填充有NaCl水溶液的內腔中分別安裝有第一凈水裝置4-1，第二凈水裝置4-2，第三凈水裝置4-3;第四凈水裝置4-4 ;水槽體3頂面沿長度方向設置有用于模擬半空間井眼的軌道6，軌道6上安裝有能夠沿其移動的電阻率測井探管8，電阻率測井探管8上安裝有用于記錄移動距離的深度傳感器，電阻率測井探管8在實驗中按照測井實際速度勻速移動，電阻率測井探管8的兩端分別連接鉆桿2與電纜9，鉆桿2與電纜9分別安裝在桿滑輪I與側向滑輪10上，桿滑輪I與側向滑輪10分別通過桿滑輪支架17與側向滑輪支架15將電阻率測井探管8支承在模擬井眼的軌道6中心；側向滑輪10的外部設置有用于牽引電纜9的測井電纜絞車11，測井電纜絞車11通過第一信號傳輸線12-1，第二信號傳輸線12-2依次連接測井控制面板13以及用于顯示和存儲電阻率數據的計算機14。
[0021]本實用新型的測試過程為:首先制備用于水槽模擬實驗的水槽體3、NaCl水溶液及天然巖石地層模擬塊，放置好電阻率測井探管8。運行時使用電阻率測井探管8在某一圍巖電阻率情況下，通過調節水槽中NaCl水溶液的礦化度來改變圍巖電阻率的大小，進而在圍巖和層厚不同情況下測量天然巖石地層模塊的電阻率。本實用新型電阻率測井探管8從左往右按照測井實際速度勻速移動，即可探測圍巖和層厚影響下電阻率的測井響應；通過不同圍巖電阻率和不同層厚情況下測得的電阻率，實現圍巖和層厚影響的模擬實驗，查明圍巖和層厚影響與電阻率測井間的內在定量關系。因此，本實用新型能夠較真實的定量化物理模擬圍巖和層厚對電阻率測井的影響機理，這是本實用新型的關鍵創新所在。
[0022]本實用新型用于驗證層厚和圍巖對電阻率測井影響的理論和數值模擬結果，對于探明層厚及圍巖對電阻率測井響應的影響機理具有重要的實用價值。
[0023]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型實施例進行了詳細的說明，本領域的技術人員應當理解:其依然可以對前述實施例所述的技術方案進行修改，而這些修改，并不使相應技術方案的本質脫離本實用新型技術方案的范疇。
【主權項】
1.一種受圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，其特征在于:包括頂面開口的水槽體(3)，水槽體(3)沿長度方向設置有若干個厚度不同且能夠將水槽體(3)內腔隔開的天然巖石地層模擬塊，水槽體(3)在天然巖石地層模擬塊隔開的內腔中填充有NaCl水溶液，各個填充有NaCl水溶液的內腔中分別安裝有凈水裝置； 所述的水槽體(3)頂面沿長度方向設置有用于模擬井眼的軌道￠)，軌道(6)上安裝有能夠沿其移動的電阻率測井探管(8)，電阻率測井探管(8)的兩端分別連接鉆桿(2)與電纜(9)，鉆桿⑵與電纜(9)分別安裝在桿滑輪⑴與側向滑輪(10)上，桿滑輪⑴與側向滑輪(10)分別通過桿滑輪支架(17)與側向滑輪支架(15)將電阻率測井探管(8)支承在模擬井眼的軌道(6)中心；所述的側向滑輪(10)外部設置有用于牽引電纜(9)的測井電纜絞車(11)，測井電纜絞車(11)通過信號傳輸線依次連接測井控制面板(13)以及用于顯示和存儲電阻率數據的計算機(14)。
2.根據權利要求1所述的圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，其特征在于:所述的天然巖石地層模擬塊沿水槽體(3)長度方向設置有厚度依次增大的三層。
3.根據權利要求1或2所述的圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，其特征在于:所述的天然巖石地層模擬塊與NaCl水溶液的接觸面上均設置有與天然巖石等電阻率的不滲透隔膜(5)。
4.根據權利要求1所述的圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，其特征在于:所述的水槽體(3)通過不導電材料粘接而成。
5.根據權利要求4所述的圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，其特征在于:所述的不導電材料為聚氯乙烯。
6.根據權利要求1所述的圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，其特征在于:所述的電阻率測井探管(8)上安裝有用于記錄移動距離的深度傳感器。
7.根據權利要求1或6所述的圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，其特征在于:所述的電阻率測井探管(8)在實驗中按照測井實際速度勻速移動。
【專利摘要】一種受圍巖和層厚影響的電阻率測井水槽實驗裝置，包括頂面開口的水槽體，水槽體沿長度方向設置有若干個厚度不同的天然巖石地層模擬塊，水槽體在天然巖石地層模擬塊隔開的內腔中填充有NaCl水溶液，各個內腔中分別安裝有凈水裝置；水槽體頂面沿長度方向設置有軌道，軌道上安裝有電阻率測井探管，電阻率測井探管的兩端分別連接鉆桿與電纜，鉆桿與電纜分別安裝在桿滑輪與側向滑輪上，桿滑輪與側向滑輪分別通過桿滑輪支架與側向滑輪支架將電阻率測井探管支承在模擬井眼的軌道中心；側向滑輪的外部設置有用于牽引電纜的測井電纜絞車，測井電纜絞車通過信號傳輸線依次連接測井控制面板和計算機。本實用新型結構簡單，操作方便，適應能力強。
【IPC分類】G09B25-00
【公開號】CN204288664
【申請號】CN201420711860
【發明人】湯小燕
【申請人】西安科技大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月24日