[發(fā)明專利]用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610053272.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105545297B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉乃震;趙齊輝;盧毓周;李永和;白銳;劉策;李敬;張俊;吳文博;熊詩(shī)言
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00;E21B47/13
• 代理公司: 11371 北京超凡志成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 吳開(kāi)磊

1.用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，包括：

一個(gè)帶縱軸的鉆具主件；

部署在所述鉆具主件上且面向第一方向的第一臺(tái)發(fā)射器；

部署在所述鉆具主件上且面向第二方向的第二臺(tái)發(fā)射器；

其中，第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器用來(lái)發(fā)射電磁信號(hào)，調(diào)節(jié)電磁信號(hào)的磁矩以使在第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器同時(shí)啟用時(shí)，第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器的調(diào)制矢量實(shí)現(xiàn)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)；

部署在鉆具主件上且面向第三方向的第一臺(tái)接收器；

部署在鉆具主件上且面向第四方向的第二臺(tái)接收器；

其中，所述第一臺(tái)接收器和所述第二臺(tái)接收器用來(lái)接收和測(cè)量電磁信號(hào)，調(diào)節(jié)接收到的電磁信號(hào)的磁矩以使在所述第一臺(tái)接收器和所述第二臺(tái)接收器接收信號(hào)時(shí)，第一臺(tái)接收器和所述第二臺(tái)接收器的調(diào)制矢量實(shí)現(xiàn)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)；

第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器以及第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器中，至少每臺(tái)都帶有一根天線；第一臺(tái)發(fā)射器的第一方向與第二臺(tái)發(fā)射器的第二方向垂直；第一臺(tái)接收器的第三方向與第二臺(tái)接收器的第四方向垂直。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，鉆具主件包括鉆柱或鉆鋌。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，第一臺(tái)發(fā)射器與第二臺(tái)發(fā)射器在所述鉆具主件的軸向上相離有一預(yù)設(shè)距離；第一臺(tái)接收器與第二臺(tái)接收器在所述鉆具主件的軸向上相離有一段距離。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，發(fā)射的電磁信號(hào)通過(guò)方程進(jìn)行調(diào)節(jié)；其中，m₁和m₂分別是指施加到第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器上的磁矩；m₀是磁矩的幅度的大小；Ω是發(fā)射器組調(diào)制電磁信號(hào)磁矩電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的角頻率；t是電動(dòng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)始的一預(yù)設(shè)時(shí)間段；接收到的電磁信號(hào)通過(guò)方程進(jìn)行調(diào)節(jié)；其中，S_x^R和S_y^R分別是第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器接收到的電磁信號(hào)；s_x和s_y分別是第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器提供的接收到的信號(hào)分量；Ω是接收器組調(diào)制電磁信號(hào)磁矩電動(dòng)旋轉(zhuǎn)的角頻率；t是電動(dòng)旋轉(zhuǎn)開(kāi)始的一預(yù)設(shè)時(shí)間段。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器包括一個(gè)發(fā)射器回路，用于調(diào)節(jié)待發(fā)射的電磁信號(hào)；第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器包括一個(gè)配置好的接收器回路，用來(lái)處理接收到的電磁信號(hào)并分析其振幅和相位。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，第一臺(tái)接收器，和/或第二臺(tái)接收器配備有一臺(tái)已經(jīng)組態(tài)好的處理器，用于計(jì)算出地層邊界的方向和位置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，處理器配備有一個(gè)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)換表，用于根據(jù)接收器接收和測(cè)量到的振幅和相位計(jì)算出地層邊界的方向和位置。

8.用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，包括：

一個(gè)帶縱軸的鉆具主件；

部署在所述鉆具主件上的第一臺(tái)發(fā)射器；

部署在所述鉆具主件上且與第一臺(tái)發(fā)射器垂直的第二臺(tái)發(fā)射器；

其中，第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器用來(lái)發(fā)射電磁信號(hào)，而調(diào)節(jié)電磁信號(hào)的磁矩以使在第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器同時(shí)啟用時(shí)，第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器的調(diào)制矢量根據(jù)時(shí)間實(shí)現(xiàn)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)；

部署在鉆具主件上的第一臺(tái)接收器；

部署在鉆具主件上且與第一臺(tái)接收器垂直的第二臺(tái)接收器；

其中，第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器用來(lái)接收和測(cè)量電磁信號(hào)，調(diào)節(jié)接收到的電磁信號(hào)的磁矩以使第一臺(tái)接收器和所述第二臺(tái)接收器接收信號(hào)時(shí)，第一臺(tái)發(fā)射器和第二臺(tái)發(fā)射器的調(diào)制矢量根據(jù)時(shí)間實(shí)現(xiàn)電動(dòng)旋轉(zhuǎn)；其中，第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器根據(jù)電磁信號(hào)測(cè)量到的振幅和相位計(jì)算出地層邊界的方向和位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用非旋轉(zhuǎn)工具檢測(cè)地層邊界的設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)用于測(cè)量地層電阻率的測(cè)井工具；所述第一臺(tái)接收器，和/或所述第二臺(tái)接收器利用換算表把接收器組測(cè)得的電磁信號(hào)的振幅和相位以及用測(cè)井工具測(cè)量到的地層電阻率轉(zhuǎn)換為地層邊界的方向和位置。