專利名稱：一種近井壁自然電位測井裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種近井壁自然電位測井裝置，屬于石油測井技術領域。
背景技術：
自然電位測井是最早用于地層評價的測井方法之一，至今仍是劃分巖性、評價儲集層、確定地層水礦化度的重要手段，是完井測井的必測項目。在石油鉆井過程中，使用的泥漿為水基泥漿，由于地層水電阻率與鉆井泥漿電阻率不同，引起離子擴散作用和巖石顆粒對離子的吸附作用，產生擴散吸附電位。自然電位包括擴散吸附電位、過濾電位和氧化還原電位，但主要由擴散吸附電位組成。實驗表明，純泥巖的擴散吸附電位是59mv，純砂巖地層的擴散吸附電位是-11. 6mv。因此根據自然電位曲線，可以判斷巖性和計算地層水礦化度。常規的自然電位測井方法采用地面參考電極N，采用記錄儀記錄井下連續移動的測量電極M相對于地面參考電極N之間的電位變化(如圖1所示)，得到自然電位曲線。該方法是將地面電極作為參考電極，通過測量井下不同地層相對該電極的電位差，得到自然電位曲線。自然電位的電場分布表明，在相同地層條件下，自然電位的縱向電位梯度的絕對值與井筒半徑成正比例關系，越靠近井壁，縱向電位梯度也越大。通常的自然電位測量方法測量電極采用居中的鉛電極，因此測量的自然電位分辨率較低，受到臨層圍巖的影響較大。本發明設計的自然電位儀器采用近井壁測量方式，曲線分辨率明顯好于常規測量方法。
發明內容本實用新型的目的是為了提供一種采用近井壁測量方式且具有較好的自然電位曲線分層能力以及較高的測量分辨率的近井壁自然電位測井裝置，其技術方案包括推靠電路(1)、推靠臂O)、橡膠極板(3)和測量電路G)，推靠電路⑴用于控制推靠臂(2)的張開與閉合以及推靠臂O)張開尺寸的檢測，推靠臂(2)上設置有橡膠極板(3)并控制橡膠極板⑶與井壁的測量距離，橡膠極板⑶上設置有電極(5)，電極(5)的信號輸出端與測量電路⑷的信號輸入端相連接。本實用新型具有以下有益效果通過推靠器將橡膠極板推靠至與井壁較近的距離，能夠獲得較高的測井曲線分辨率，實際的縱向分辨率能夠達到0. 2米，從而實現劃分薄層、薄互層和層內細分；并且測量結果能夠真實地反應地層的自然電位信息，與巖性剖面吻合度較高。
圖1是現有技術以地面電極作為參考電極的電位測量方法示意圖；圖2是本實用新型的具體實施方式
提供的近井壁自然電位測井裝置的結構示意圖；圖3是本實用新型的具體實施方式
提供的橡膠極板的結構示意圖；[0009]圖4是本實用新型的具體實施方式
提供的橡膠極板的A向視圖；圖5是本實用新型的具體實施方式
提供的測量電路的電路結構框圖。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
提供了一種近井壁自然電位測井裝置，如圖2所示， 由推靠電路1、推靠臂2、橡膠極板3和測量電路4組成，推靠電路1用于控制推靠臂2的張開與閉合以及推靠臂2張開尺寸的檢測，推靠臂2上設置有橡膠極板3并控制橡膠極板3 與井壁的測量距離，橡膠極板3上設置有電極5，電極5的信號輸出端與測量電路4的信號輸入端相連接。本具體實施方式
提供的近井壁自然電位測井裝置采用設置在橡膠極板3上側電極5作為測量工具，以實現近井壁自然電位的測量，提高了曲線的分辨率，以解決常規自然電位測井方法分辨率低、信號幅度受圍巖影響大的問題。相應的近井壁自然電位測井裝置由四部分組成推靠電路1、推靠臂2、橡膠極板3和測量電路4。具體的，推靠電路1用于控制推靠臂2的張開與閉合以及推靠臂2張開尺寸的檢測，使推靠臂2能夠按照測量要求張開和閉合，以確保電極5能夠按測量要求靠近井壁。推靠臂2是橡膠極板3的支撐臂，在推靠電路1的控制下張開和閉合，帶動橡膠極板3靠近和離開井壁，以滿足近井壁測量條件。橡膠極板3的結構如圖3和圖4所示，由電極5、金屬底座6、U型橡膠板7和兩個橡膠條8組成，金屬底座6設置在推靠臂2上，U型橡膠板7設置在金屬底座6上，電極5設置在U型橡膠板的凹槽中，電極5的信號輸出端與測量電路4的信號輸入端相連接，在U型橡膠極板7凸起的兩端面上分別設置有一個橡膠條8，兩個橡膠條8與U型橡膠板7的凹槽底部的距離大于電極5與U型橡膠板7的凹槽底部的距離，兩個橡膠條8的寬度均為1. 5 2. 5厘米。在測量過程中橡膠條8與井壁緊貼，并且橡膠條8 摩擦井壁，保護電極5不摩擦到井壁上。電極5通過螺釘9固定設置在U型橡膠板7上。本具體實施方式
的工作原理為近井壁自然電位測井裝置通過測井鎧裝電纜下放到充滿水基泥漿的井筒后，當測井裝置到達測量目的層后，推靠電路1控制推靠臂2張開， 橡膠極板3緊貼到井壁上，開始測量，測量電路4測量橡膠極板3上的電極5與地面電極之間的電位，通過模數轉換經電纜傳輸到地面設備記錄下該深度點的自然電位數值，隨著電纜的提升，得到了一條隨深度變化的自然電位曲線；測量完成后，推靠電路1控制推靠臂2 收攏，帶動橡膠極板3離開井壁，閉合測井裝置的兩側，回收測井裝置后完成測井工作。進一步地，測量電路4的組成如圖5所示，前置放大器將來自電極5的電位信號放大后再經濾波電路濾波后，由模擬開關將電位信號切換到放大電路放大再經過模數轉換器轉換后傳送到單片機，單片機將數字信號通過485總線設備傳送到地面設備，同時單片機還可以將數字信號存儲到井下刻度設備中，由基準源設備對電極5采集的電位信號進行校準。相應的前置放大器可采用ICL7650芯片，濾波電路可采用0P37芯片，模擬開關可采用AD7501芯片，放大電路可采用0P37芯片，模數轉換器可采用AD1674芯片，單片機可采用85C91芯片，井下刻度設備可采用KS-1-6V，基準源設備可采用DZl，485總線設備可采用 MAX485。采用本具體實施方式
提供的技術方案，通過推靠器將橡膠極板推靠至與井壁較近的距離，能夠獲得較高的測井曲線分辨率，實際的縱向分辨率能夠達到0. 2米，從而實現劃分薄層、薄互層和層內細分；并且測量結果能夠真實地反應地層的自然電位信息，與巖性剖面吻合度較高。 以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求1.一種近井壁自然電位測井裝置，包括推靠電路(1)、推靠臂O)、橡膠極板⑶和測量電路G)，其特征在于，推靠電路⑴用于控制推靠臂⑵的張開與閉合以及推靠臂⑵ 張開尺寸的檢測，推靠臂(2)上設置有橡膠極板(3)并控制橡膠極板(3)與井壁的測量距離，橡膠極板⑶上設置有電極(5)，電極(5)的信號輸出端與測量電路⑷的信號輸入端相連接。
2.根據權利要求1所述的近井壁自然電位測井裝置，其特征在于，所述橡膠極板(3)還包括金屬底座(6)、U型橡膠板(7)和兩個橡膠條(8)，金屬底座(6)與推靠臂O)固定連接，U型橡膠板(7)設置在金屬底座(6)上，兩個橡膠條(8)分別設置在U型橡膠板(7)凸起的兩端面上，電極( 設置在U型橡膠板(7)的凹槽中。
3.根據權利要求2所示的近井壁自然電位測井裝置，其特征在于，所述兩個橡膠條(8) 與U型橡膠板(7)的凹槽底部的距離大于電極(5)與U型橡膠板(7)的凹槽底部的距離。
4.根據權利要求2所述的近井壁自然電位測井裝置，其特征在于，所述兩個橡膠條(8) 的寬度均為1. 5 2. 5厘米。
5.根據權利要求2所述的近井壁自然電位測井裝置，其特征在于，所述電極( 通過螺釘(9)固定設置在U型橡膠板(7)上。
6.根據權利要求1所述的近井壁自然電位測井裝置，其特征在于，所述測量電路(4)包括前置放大器、濾波電路、模擬開關、放大電路、模數轉換器、單片機、井下刻度設備、基準源設備和485總線設備。
專利摘要本實用新型提供了一種近井壁自然電位測井裝置，屬于石油測井技術領域，該裝置包括推靠電路(1)、推靠臂(2)、橡膠極板(3)和測量電路(4)，推靠電路(1)用于控制推靠臂(2)的張開與閉合以及推靠臂(2)張開尺寸的檢測，推靠臂(2)上設置有橡膠極板(3)并控制橡膠極板(3)與井壁的測量距離，橡膠極板(3)上設置有電極(5)，電極(5)的信號輸出端與測量電路(4)的信號輸入端相連接。本實用新型通過推靠器將橡膠極板推靠至與井壁較近的距離，能夠獲得較高的測井曲線分辨率，實際的縱向分辨率能夠達到0.2米，從而實現劃分薄層、薄互層和層內細分；測量結果能夠真實地反應地層的自然電位信息，與巖性剖面吻合度較高。
文檔編號E21B49/00GK202165075SQ201120182198
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者姜亦忠, 張家舉, 張煥耀, 曹慶芳, 王宏建, 藺元洪 申請人:大慶石油管理局