[發明專利]一種掃描式放射性井徑測量設備及方法

有效

• 申請號: 201611243076.2
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106646642B
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 劉軍濤;吳赫;張鋒;張泉瀅;邱飛
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01V5/04
• 分類號: G01V5/04
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 邵朋程

本發明公開了一種掃描式放射性井徑測量方法及設備，其選用一個伽馬放射源，在伽馬放射源處設置多個準直孔，對應的多個近、遠伽馬探測器記錄散射伽馬計數；根據伽馬計數是泥漿密度和地層密度加權平均作用的結果，基于泥漿對探測器伽馬計數貢獻的大小與泥漿間隙有關，兩者存在非線性關系；利用伽馬探測器記錄的沿井眼不同深度處的各方位伽馬計數，進而形成對井徑大小進行定量評價的方法。通過設置多組準直孔?探測器的組合，減小了伽馬計數統計誤差，提高了方位井徑數據的準確度；設備在井下以旋轉掃描方式進行測量，記錄了井下不同深度處各方位井徑數據，用于井徑成像顯示。

技術領域

本發明涉及一種利用核放射方法測量井徑的測井設備，以及基于該測量設備的井徑測量方法，屬于礦場地球物理測井技術領域。

背景技術

隨著油氣田勘探開發的不斷深入，油氣藏及儲層參數的準確描述是制定油氣田開發方案提高采收率和油氣產量的關鍵，而地球物理測井是直接確定地層各參數的主要技術，其中井徑測井數據是地應力分析、實時鉆井監控、完井水泥體積估算、測井曲線校正、井壁沖刷評價以及儲存劃分等方面的重要依據。

目前，井徑測量方法及設備主要有機械式多臂井徑測井及非接觸式聲波井徑測井。其中利用接觸式機械多臂井徑測量儀測井時，根據井徑的變化使各方向的測量臂產生機械位移，井徑數據由電纜傳到地面進行記錄，實現了多方位的井徑測量，該儀器重量大，結構相對復雜。非接觸式聲波井徑測量方法主要是通過測量聲波脈沖經過泥漿到達井壁再返回過程的時間參數，結合聲波在泥漿中傳播速度，從而獲得井徑數據，因此非接觸式聲波井徑測量方法的測量精度依賴于泥漿聲速參數和井下環境，如泥漿阻抗、氣泡、溫度、壓力等。

發明內容

基于上述技術問題，本發明提供一種掃描式放射性井徑測量設備，以及基于該設備的井徑測量方法。

本發明所采用的技術解決方案是：

一種掃描式放射性井徑測量設備，包括1個伽馬放射源、多個近伽馬探測器和多個遠伽馬探測器，近伽馬探測器和遠伽馬探測器的個數相等，近伽馬探測器距離伽馬放射源的距離小于遠伽馬探測器距離伽馬放射源的距離；在伽馬放射源處開設有多個伽馬準直孔，所述伽馬準直孔的個數和近伽馬探測器或遠伽馬探測器的個數相等，每一伽馬準直孔與一近伽馬探測器和一遠伽馬探測器相匹配，且該伽馬準直孔的出口位置與相匹配的近伽馬探測器和遠伽馬探測器處于同一豎直平面。

優選的，所述多個近伽馬探測器均位于儀器主體的同一橫截面內，近伽馬探測器的個數設置為2個、3個或4個，且當近伽馬探測器設置2個時，近伽馬探測器相互間隔為180°，當近伽馬探測器設置3個時，相鄰近伽馬探測器相互間隔為120°，當近伽馬探測器設置4個時，相鄰近伽馬探測器相互間隔為90°；所述多個遠伽馬探測器也均位于儀器主體的同一橫截面內，相應的遠伽馬探測器的個數設置為2個、3個或4個，且當遠伽馬探測器設置2個時，遠伽馬探測器相互間隔為180°，當遠伽馬探測器設置3個時，相鄰遠伽馬探測器相互間隔為120°，當遠伽馬探測器設置4個時，相鄰遠伽馬探測器相互間隔為90°。

優選的，所述近伽馬探測器或遠伽馬探測器分別置于儀器主體的側向開槽中，并采用鈹密封，近伽馬探測器和遠伽馬探測器均采用NaI晶體。

優選的，所述伽馬放射源為Cs-137伽馬源，伽馬射線能量為662KeV，源強1～2Ci；伽馬放射源采用高密度金屬屏蔽。

優選的，所述伽馬準直孔直徑為1.2～2.0cm；所述近伽馬探測器長度為1.1～2.2cm，直徑為1.5～2.4cm，距離伽馬放射源15～22cm；遠伽馬探測器長度為3.3～5.2cm，直徑為2.9～3.3cm，距離伽馬放射源35～45cm。

優選的，所述儀器主體連接有驅動其軸向旋轉的動力裝置。

利用上述設備進行掃描式放射性井徑測量的方法，包括以下步驟：