[发明专利]测井装置和系统

说明书

本发明提供一种用于配置测井组件的系统和装置，其具有细长接头，该接头具有穿过其中的孔；头端连接部和尾端连接部；用于安放多组插入件的、在接头的外壁中的多组凹槽，每个插入件都具有螺纹外表面；多个带内螺纹的固定环；以及多个测井设备，通过使用固定环与安放到凹槽内的插入件螺纹接合，多个测井设备可固定到接头的外壁。通过能够便捷的以与第二测井仪器之间的不同的间距将第一测井仪器固定到接头上，以提供进入通过包含测井组件的钻柱穿入的地质层的不同深度的勘测，所述系统能够方便测井组件的配置和重新配置。

相关申请的声明

本申请基于2013年3月22日提出的美国专利申请第13/849,332号并以该申请作为优先权。

技术领域

本发明涉及一种装置和系统，以用于在钻入目标地质层时进行测井。更具体地说，本发明涉及一种用于构成测井工具的装置和系统，其具有产生和检测电磁、声学和其他物理信号的设备。

背景技术

测井设备下降进入钻出的土层孔中，以检测由钻孔穿入的地质层中的状况。所检测到的状况通常表明驻留在构成地质层的岩石孔隙中的某些流体的存在和/或缺失。测井装置包括产生指向临近钻孔的地质层的信号的设备，以及检测通过地质层反射或返回的这些信号的设备。一些测井设备包括第一测井设备和第二测井设备，第一测井设备引导电流在关注的地质层内流动，第二测井设备测量在地层中产生的电流以确定驻留在地层中的物质的电阻率。电流的高电阻通常表明非导电流体(例如油或气体)驻留在地层的孔隙中，而电流的低电阻通常表明导电流体(例如水)驻留在地层的孔隙中。

在某些应用中，测井工具上的第一、信号产生测井设备相对于测井工具上的第二、信号检测测井设备的间距决定了勘测的深度。也就是说，第一和第二测井设备之间的间距决定了利用测井设备进行勘测的、进入地层并且从设置有工具的钻孔开始的距离。第一测井设备和第二测井设备之间更大的间隔提供了所勘测的、从工具开始进入地质层的更大的距离，并且第一测井设备和第二测井设备之间更小的间隔提供了所勘测的、从工具开始进入地质层的更小的距离。

有利的是，距离钻孔以变化的距离勘测地层的特性，以更好的确定和解释由于加压钻井液的近孔暴露而产生的地层的变化，并且更好的确定基于多种检测到的状况的地层的重均特性。

发明内容

本发明提供一种测井装置和系统，以用于勘测地下的地质层的状况和/或内容，地质层被引入测井装置和系统的土层孔穿入。测井装置和系统可配置有多个测井设备，其中设置在装置上的第一测井设备与第二测井设备以第一间距间隔开。测井装置和系统能够重新设置至少一个测井设备，以提供重新配置的测井装置，其中设置在重新配置的装置上的第一测井设备与第二测井设备以第二间距间隔开。重新配置装置以及因此改变测井设备的间距的能力能够使用装置和系统更全面的勘测关注的地质层。

测井装置和系统的一个实施方式包括细长的接头，其具有用于流体流动的孔和沿着外壁间隔开的多组凹槽，以使测井设备能够以变化的间距固定到接头上。

在本发明的装置和系统的一个实施方式中，能够固定到接头上的测井设备包括收发器。收发器是一种包括发射器和接收器的设备，该发射器和接收器相结合并且共用共同的电路或单一外壳。相比之下，发射接收器是包括不共享共同电路的发射器和接收器的设备。

收发器可以包括包裹在非导电保护材料内的线圈，其中导电引线将线圈连接至电源(例如，电池)和/或将线圈连接到放大器和处理器。通过使用来自电源的电能来在线圈中提供电流，收发器能以作为发射器的第一模式操作。电流励磁线圈并且产生围绕线圈的电磁场，所述电磁场可以通过测井仪器的关键构造导入邻近土层孔的地质层，测井设备设置在所述土层孔中。可选择地，通过使用处理器检测、记录和/或调整信号，收发器能以作为接收器的第二模式操作，所述信号由作为发射器操作的一个或多个测井设备产生并且流动穿过邻近的地质层并且被地质层调整，以到达接收器。可以理解的是，以第二模式操作的收发器检测到的信号状况反映了地质层的组分和物质的性质和特征，所述信号从源收发器穿过地质层流到检测收发器。