[发明专利]用于倾斜线圈天线的堆叠软磁插入件和开槽屏蔽件设计

说明书

一种天线组件，包括：具有工具轴线的工具芯轴；和线圈，所述线圈包括以偏离所述工具轴线的缠绕角围绕所述工具芯轴包裹的多个绕组。天线屏蔽件固定到工具芯轴上并且从所述线圈径向向外定位。所述天线屏蔽件限定了在围绕所述工具芯轴圆周的任何角度位置处垂直于所述线圈延伸的多个槽，并且所述多个槽以两种或更多种不同的长度设置。

背景技术

在用于开采碳氢化合物的钻井作业期间，各种记录和传输技术被用于提供或记录来自钻头附近的实时数据。在整个钻井作业过程中，可以使用井下测量和测井工具对周围地下地层进行测量，诸如辅助做出作业决策的随钻测量(MWD)工具和帮助表征地层的随钻测井(LWD)工具。LWD工具具体获取用于确定被穿透的周围地下地层的电阻率(或其倒数，电导率)的测量结果，其中电阻率指示地层的各种地质特征。可以使用耦合到井眼测井工具或以其他方式与井眼测井工具相关联的一个或多个天线进行这些电阻率测量。也可以在不钻进时(诸如在电缆测井操作中)获得此类数据。

通常通过围绕井眼测井工具的轴向部分(诸如钻铤定位线圈绕组)来形成测井工具天线。有时在线圈绕组下方定位软磁材料，以提高测井工具天线的效率和/或灵敏度。软磁材料促进线圈绕组产生的磁场具有更高磁导率路径(即磁通导管)，并且有助于保护线圈绕组免受邻近钻铤和相关损耗(例如，钻铤上产生的涡流)的影响。

附图说明

以下附图被提供用于说明本公开的某些方面，并且不应将其视为排他性实施方案。在不脱离本公开的范围的情况下，本发明所公开的主题能够在形式和功能上进行许多修改、变更、组合与等效变换。

图1是可以采用本公开原理的示例性钻井系统的示意图。

图2是可以采用本公开原理的示例性电缆系统的示意图。

图3A是示例性井眼测井工具的局部等距视图。

图3B是来自图3A的井眼测井工具的磁通的示意性侧视图。

图4描绘了示例性天线组件的侧视图。

图5A描绘了图4的天线组件的另一示例性实施方案的侧视图。

图5B是图5A的软磁带的等距视图。

图6A和图6B分别是图4的天线组件的另一示例性实施方案的等距视图和侧视图。

图7A是结合本公开的一个或多个原理的示例性天线组件的侧视图。

图7B是图7A的不具有线圈的天线组件的侧视图。

图8A是示例性绕线管的等距视图。

图8B描绘了图8A的绕线管的另一实施方案的等距视图。

图9是包括示例性天线屏蔽件的天线组件的侧视图。

图10是图9的天线组件的侧视图，其包括结合本公开的一个或多个原理的天线屏蔽件的实施方案。

图11至图13描绘了通过改变天线组件上的屏蔽参数获得的测试结果。

图14是示出从天线屏蔽件设计的三种变型获得的比较测试结果的表。

图15是示出从天线屏蔽件设计的两种变型结合改变底层软磁带的设计获得的比较测试结果的表。

图16是示出从天线组件设计的变型获得的比较测试结果的表，所述天线组件设计具有与天线屏蔽件中的槽对准和未对准的堆叠插入件。

图17是示出从具有软磁带的天线组件设计的变型获得的比较测试结果的表，该软磁带包括具有不同数量杆的堆叠插入件。

具体实施方式