一種受圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電阻率測(cè)井實(shí)驗(yàn)裝置，具體涉及一種受圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]電阻率測(cè)井是發(fā)展最早的測(cè)井方法，而電阻率測(cè)井實(shí)驗(yàn)教學(xué)是地礦、石油高等院?？碧胶烷_(kāi)發(fā)專業(yè)最重要的專業(yè)實(shí)踐課程之一，開(kāi)設(shè)該實(shí)驗(yàn)的目的在于，通過(guò)物理模擬實(shí)驗(yàn)研宄普通電阻率測(cè)井和電流聚焦類測(cè)井的基本原理和測(cè)井響應(yīng)特征。在實(shí)際生產(chǎn)中，測(cè)井儀器測(cè)量的電阻率因?qū)雍窈蛧鷰r電阻率的影響，與真實(shí)地層電阻率存在一定的差異，為了查明層厚和圍巖對(duì)電阻率測(cè)井的影響機(jī)理，很有必要研發(fā)相配套的水槽實(shí)驗(yàn)裝置。
[0003]目前，有人設(shè)計(jì)了圍巖等環(huán)境因素對(duì)電阻率測(cè)井影響的模擬實(shí)驗(yàn)裝置，但在水槽模型中研宄圍巖和層厚對(duì)電阻率測(cè)井影響的實(shí)驗(yàn)方面仍屬空白，該項(xiàng)裝置的缺少，阻礙了電阻率測(cè)井響應(yīng)影響機(jī)理的進(jìn)一步研宄。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)合理，使用方便，實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確的受圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置。
[0005]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):包括頂面開(kāi)口的水槽體，水槽體沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干個(gè)厚度不同且能夠?qū)⑺垠w內(nèi)腔隔開(kāi)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(kāi)的內(nèi)腔中填充有NaCl水溶液，各個(gè)填充有NaCl水溶液的內(nèi)腔中分別安裝有凈水裝置；
[0006]所述的水槽體頂面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有用于模擬井眼的軌道，軌道上安裝有能夠沿其移動(dòng)的電阻率測(cè)井探管，電阻率測(cè)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(cè)向滑輪上，桿滑輪與側(cè)向滑輪分別通過(guò)桿滑輪支架與側(cè)向滑輪支架將電阻率測(cè)井探管支承在模擬井眼的軌道中心；所述的側(cè)向滑輪外部設(shè)置有用于牽引電纜的測(cè)井電纜絞車，測(cè)井電纜絞車通過(guò)信號(hào)傳輸線依次連接測(cè)井控制面板以及用于顯示和存儲(chǔ)電阻率數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)。
[0007]所述的天然巖石地層模擬塊沿水槽體長(zhǎng)度方向設(shè)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(shè)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(guò)不導(dǎo)電材料粘接而成。
[0010]所述的不導(dǎo)電材料為聚氯乙烯。
[0011]所述的電阻率測(cè)井探管上安裝有用于記錄移動(dòng)距離的深度傳感器。
[0012]所述的電阻率測(cè)井探管在實(shí)驗(yàn)中按照測(cè)井實(shí)際速度勻速移動(dòng)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:由于在實(shí)際鉆井過(guò)程中，地層介質(zhì)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(zhì)將以井軸為中心線對(duì)稱分布。根據(jù)這一特點(diǎn)，如果沿井軸平面將介質(zhì)分成兩半，這對(duì)于研宄電場(chǎng)分布規(guī)律將不會(huì)產(chǎn)生影響。本實(shí)用新型根據(jù)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(zhǎng)度方向依次設(shè)置若干個(gè)能夠?qū)⑺垠w內(nèi)腔隔開(kāi)的天然巖石地層模擬塊，通過(guò)天然巖石地層模擬塊來(lái)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(gè)填充有NaCl水溶液的內(nèi)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(gòu)建了電阻率測(cè)井的地層環(huán)境。水槽體頂面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有用于模擬井眼的軌道，軌道上安裝有電阻率測(cè)井探管，在測(cè)井過(guò)程中，通過(guò)調(diào)節(jié)側(cè)向滑輪與側(cè)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(cè)井探管居于模擬井眼的軌道中心，通過(guò)測(cè)井控制面板調(diào)節(jié)采集速度，并檢測(cè)電阻率測(cè)井探管的運(yùn)行狀態(tài)，最終電阻率測(cè)井探管測(cè)得的電阻率傳輸?shù)接?jì)算機(jī)進(jìn)行顯示和存儲(chǔ)。本實(shí)用新型通過(guò)測(cè)量不同圍巖和層厚條件下的電阻率，從而實(shí)現(xiàn)圍巖和層厚對(duì)電阻率測(cè)井響應(yīng)機(jī)理的研宄，整體裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適應(yīng)能力強(qiáng)。
[0014]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型天然巖石地層模擬塊沿水槽體長(zhǎng)度方向設(shè)置有厚度依次增大的三層，能夠分別模擬實(shí)際中薄、中、厚三種不同厚度的地層。
[0015]進(jìn)一步的，本實(shí)用新型天然巖石地層模擬塊與NaCl水溶液的接觸面上均設(shè)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(jìn)一步的，本實(shí)用新型電阻率測(cè)井探管在實(shí)驗(yàn)中按照測(cè)井實(shí)際速度勻速移動(dòng)，即能夠探測(cè)得到圍巖和層厚影響下電阻率的測(cè)井響應(yīng)，通過(guò)不同圍巖電阻率和不同層厚情況下測(cè)得的電阻率，便能夠?qū)崿F(xiàn)圍巖和層厚影響的模擬實(shí)驗(yàn)，查明圍巖和層厚影響與電阻率測(cè)井間的內(nèi)在定量關(guān)系。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)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(cè)井探管，9.電纜，10.側(cè)向滑輪，11.測(cè)井電纜絞車，12-1.第一信號(hào)傳輸線，12-2.第二信號(hào)傳輸線；13.測(cè)井控制面板，14.計(jì)算機(jī)，15.側(cè)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(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，所述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而不是限定。
[0020]參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型包括頂面開(kāi)口的水槽體3，水槽體3通過(guò)聚氯乙烯等不導(dǎo)電材料粘接而成，水槽體3沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有三層厚度依次增大能夠?qū)⑺垠w3內(nèi)腔隔開(kāi)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(kāi)的內(nèi)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(shè)置有與天然巖石等電阻率的不滲透隔膜5，各個(gè)填充有NaCl水溶液的內(nèi)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(zhǎng)度方向設(shè)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(dòng)的電阻率測(cè)井探管8，電阻率測(cè)井探管8上安裝有用于記錄移動(dòng)距離的深度傳感器，電阻率測(cè)井探管8在實(shí)驗(yàn)中按照測(cè)井實(shí)際速度勻速移動(dòng)，電阻率測(cè)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(cè)向滑輪10上，桿滑輪I與側(cè)向滑輪10分別通過(guò)桿滑輪支架17與側(cè)向滑輪支架15將電阻率測(cè)井探管8支承在模擬井眼的軌道6中心；側(cè)向滑輪10的外部設(shè)置有用于牽引電纜9的測(cè)井電纜絞車11，測(cè)井電纜絞車11通過(guò)第一信號(hào)傳輸線12-1，第二信號(hào)傳輸線12-2依次連接測(cè)井控制面板13以及用于顯示和存儲(chǔ)電阻率數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)14。
[0021]本實(shí)用新型的測(cè)試過(guò)程為:首先制備用于水槽模擬實(shí)驗(yàn)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(cè)井探管8。運(yùn)行時(shí)使用電阻率測(cè)井探管8在某一圍巖電阻率情況下，通過(guò)調(diào)節(jié)水槽中NaCl水溶液的礦化度來(lái)改變圍巖電阻率的大小，進(jìn)而在圍巖和層厚不同情況下測(cè)量天然巖石地層模塊的電阻率。本實(shí)用新型電阻率測(cè)井探管8從左往右按照測(cè)井實(shí)際速度勻速移動(dòng)，即可探測(cè)圍巖和層厚影響下電阻率的測(cè)井響應(yīng)；通過(guò)不同圍巖電阻率和不同層厚情況下測(cè)得的電阻率，實(shí)現(xiàn)圍巖和層厚影響的模擬實(shí)驗(yàn)，查明圍巖和層厚影響與電阻率測(cè)井間的內(nèi)在定量關(guān)系。因此，本實(shí)用新型能夠較真實(shí)的定量化物理模擬圍巖和層厚對(duì)電阻率測(cè)井的影響機(jī)理，這是本實(shí)用新型的關(guān)鍵創(chuàng)新所在。
[0022]本實(shí)用新型用于驗(yàn)證層厚和圍巖對(duì)電阻率測(cè)井影響的理論和數(shù)值模擬結(jié)果，對(duì)于探明層厚及圍巖對(duì)電阻率測(cè)井響應(yīng)的影響機(jī)理具有重要的實(shí)用價(jià)值。
[0023]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所述的技術(shù)方案進(jìn)行修改，而這些修改，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種受圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:包括頂面開(kāi)口的水槽體(3)，水槽體(3)沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干個(gè)厚度不同且能夠?qū)⑺垠w(3)內(nèi)腔隔開(kāi)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(kāi)的內(nèi)腔中填充有NaCl水溶液，各個(gè)填充有NaCl水溶液的內(nèi)腔中分別安裝有凈水裝置； 所述的水槽體(3)頂面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有用于模擬井眼的軌道￠)，軌道(6)上安裝有能夠沿其移動(dòng)的電阻率測(cè)井探管(8)，電阻率測(cè)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(cè)向滑輪(10)上，桿滑輪⑴與側(cè)向滑輪(10)分別通過(guò)桿滑輪支架(17)與側(cè)向滑輪支架(15)將電阻率測(cè)井探管(8)支承在模擬井眼的軌道(6)中心；所述的側(cè)向滑輪(10)外部設(shè)置有用于牽引電纜(9)的測(cè)井電纜絞車(11)，測(cè)井電纜絞車(11)通過(guò)信號(hào)傳輸線依次連接測(cè)井控制面板(13)以及用于顯示和存儲(chǔ)電阻率數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)度方向設(shè)置有厚度依次增大的三層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)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(shè)置有與天然巖石等電阻率的不滲透隔膜(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的水槽體(3)通過(guò)不導(dǎo)電材料粘接而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的不導(dǎo)電材料為聚氯乙烯。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的電阻率測(cè)井探管(8)上安裝有用于記錄移動(dòng)距離的深度傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:所述的電阻率測(cè)井探管(8)在實(shí)驗(yàn)中按照測(cè)井實(shí)際速度勻速移動(dòng)。
【專利摘要】一種受圍巖和層厚影響的電阻率測(cè)井水槽實(shí)驗(yàn)裝置，包括頂面開(kāi)口的水槽體，水槽體沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干個(gè)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(kāi)的內(nèi)腔中填充有NaCl水溶液，各個(gè)內(nèi)腔中分別安裝有凈水裝置；水槽體頂面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有軌道，軌道上安裝有電阻率測(cè)井探管，電阻率測(cè)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(cè)向滑輪上，桿滑輪與側(cè)向滑輪分別通過(guò)桿滑輪支架與側(cè)向滑輪支架將電阻率測(cè)井探管支承在模擬井眼的軌道中心；側(cè)向滑輪的外部設(shè)置有用于牽引電纜的測(cè)井電纜絞車，測(cè)井電纜絞車通過(guò)信號(hào)傳輸線依次連接測(cè)井控制面板和計(jì)算機(jī)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，適應(yīng)能力強(qiáng)。
【IPC分類】G09B25-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204288664
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420711860
【發(fā)明人】湯小燕
【申請(qǐng)人】西安科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月24日