[實用新型]井眼測井探測器

無效

• 申請號: 200820130854.1
• 申請日: 2008-07-28
• 公開（公告）號: CN201321857Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 何青巖;理查德·D·沃德
• 申請（專利權）人: 普拉德研究及開發股份有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 封新琴

技術領域

本實用新型總體上涉及測井儀器領域。更具體地，本實用新型涉及將傳感器附加到探測器心軸的結構，以及在測井儀器上絕緣這種傳感器并密封儀器內部以隔絕流體進入的結構。

背景技術

特定類型的測井儀器包括安裝在殼體或“探測器”外部的傳感器，例如電流電極，該殼體或探測器設置為在地下的地層中鉆出的井眼中移動。電流測井儀器用于測量井眼周圍地層的電特性。這種特性包括地層的電阻率，而且井眼中自然電勢的測量與充滿井眼的流體(泥漿)的液相電阻率和孔隙地層的孔隙中的原生水的電阻率之間的對比度有關。例如在授權給Scholberg的美國專利No.3,772,589、授權給Planche等人的美國專利No.4,286,217和授權給Scholberg的美國再頒專利No.RE32,564中，描述了典型的電流測井儀器，這些專利都轉讓給了本實用新型的受讓人。

具有外部安裝的傳感器的測井儀器，例如前述的電流測井儀器，通常包括探測器心軸，在該探測器心軸的外表面上設置有一個或多個電極。該一個或多個電極與探測器心軸體電絕緣，而且在具有多個這種電極的儀器中，電極之間彼此電絕緣，并與探測器心軸之間電絕緣。這種絕緣限制電流在由心軸上的電極的位置和由任何施加在電極上的測量和/或聚焦電流定義的路徑中流動。

圖1A顯示了本領域已知的電流電極或外部傳感器安裝的一個例子的側視圖。電極12或其他傳感器設置在探測器心軸10的外部復合材料護套14的凹槽或縮徑部分中。護套14是不導電的，并且將電極12與探測器心軸10的導電部分隔離，以及將電極12與設置在沿探測器心軸的其他縱向位置的其他類似電極隔離。圖1B顯示了圖1A所示的探測器心軸10的剖視圖，以說明其內部結構。探測器心軸10的縱向中心包括鋼或類似高強度金屬的管或心軸16，以提供探測器心軸10的結構完整性，并提供壓力密封的內部腔室16A，在該內部腔室16A中可以設置本領域中已知的多種信號處理和遙測電路(未顯示)。心軸或管在其外表面上包裹著由復合材料形成的電隔離層22，該復合材料例如是玻璃纖維增強環氧樹脂。隔離層22使得管16與設置在探測器心軸10上的多個電極之間的電絕緣。隔離層22可以包括在其外表面中的一個或多個總地由20指示的凹槽、凹穴或類似的形狀特征，來包封傳感器，例如金屬線圈電磁感應傳感器(electromagnetic?induction?transducer)或其他電子裝置。隔離層22在其外表面上包裹著穩定層18，該穩定層18用于包封凹穴20。電極12可以是粘結到例如聚合物膜的柔性基底的金屬箔。例如，參考授權給Fraivillig的美國專利No.6,015,607。電極12也可以是素金屬箔，例如316合金不銹鋼或蒙乃爾合金(monel)。利用壓力密封直通連接器21穿過管16的壁，導線12A可以形成從電極12到管16內部16A的電路(未顯示)的電連接，直通連接器21例如是得克薩斯Pearland的KemlonProducts?and?Development出售的直通連接器。直通連接器21為導線12A提供電絕緣路徑，同時使流體在壓力下不能進入管16內部。在穩定層18的外部上模制橡膠例如腈橡膠(nitrile?rubber)的液封層18A，以使液體不能進入穩定層18。通過在液封層18A上以模制、粘結或其他方式連接護套14，為密封層18A和電極12提供了機械完整性。

已經注意到，頻繁失效的機理是流體穿過液封層18A上從電極引出的導線12A的穿孔點的滲漏。這種滲漏可能導致電極之間短路，或可能損害傳感器或其他設置在一個或多個凹穴20中的裝置。

實用新型內容

本實用新型提供一種井眼測井探測器，所要解決的技術問題是避免流體穿過液封層上從電極引出的導線的穿孔點的滲漏，從而避免電極之間短路，或可能損害傳感器或其他設置在一個或多個凹穴中的裝置的問題。

根據本實用新型的一個方面，一種井眼測井探測器包括在其內部限定了壓力密封腔的管。隔離層設置在管的外表面上。至少一個傳感器設置在隔離層的外表面上。所述至少一個傳感器包括穿過管壁的導線。彈性護套設置在傳感器的至少一部分和隔離層的外部上。

一種制造測井探測器的方法，包括在探測器管外部附著電絕緣的隔離體。液封層附著在隔離體的外部上。至少一個傳感器附著在液封層外部上。建立從至少一個傳感器穿過液封層和隔離體到探測器管內部的電連接。彈性護套施加在至少一個傳感器的至少一部分的外部和液封層的外部上。