三维阵列感应仪器的刻度器系统技术方案

本发明专利技术提供了一种三维阵列感应仪器的刻度器系统，包括：支撑结构，所述支撑结构用于支撑三维阵列感应仪器；导向结构，所述导向结构被支撑在所述支撑结构上，刻度器在所述导向结构上被引导运动；动力牵引结构，所述动力牵引结构用于为刻度器的运动提供动力；角度指示结构，当所述三维阵列感应仪器在所述支撑结构上旋转时，所述角度指示结构指示所述三维阵列感应仪器的旋转角度；轴向刻度结构，该轴向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线平行；以及径向刻度结构，该径向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线相交。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及三维阵列感应仪器的刻度器系统。
技术介绍
本部分的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，并可能不构成现有技术。阵列感应测井是利用交流电的互感原理，利用发射线圈天线中的交流电流在接收线圈中感应出电动势，由于发射线圈天线和接收线圈天线都在井内，发射线圈天线的交流电流必然在井筒周围地层中感应出涡流，而该涡流又对接收线圈天线的感应电动势产生影响，因此该电动势与涡流的强度有关，即与地层的电导率有关。阵列感应测井仪是在普通感应仪器的基础之上发展起来的，该仪器具有一定的径向探测能力。该阵列感应测井仪采用一系列不同线圈距的线圈天线阵列对同一地层进行测量，然后通过硬件或软件进行聚焦处理来获得不同径向探测深度的地层电导率，从而有效地识别油气层。阵列感应测井仪向地层发送电磁场，由各个线圈天线阵列接收，接收到的信号经井下仪器处理后遥传至地面仪器。整个仪器的线圈系的关键部分由多个单侧布置的三线圈天线阵列、例如七个三线圈天线阵列构成，并且工作在多个频率模式下。线圈天线阵列的精度对测量精度起决定性作用。在设计的过程中，需根据现有的工艺能力水平形成合理的线圈系构型。常用的结构是使用导线绕制在某种绝缘基体上形成线圈天线。缠绕之后的线圈天线绝缘基体沿着仪器的轴线依次排列组成线圈天线阵列。为了使绝缘基体获得较高的切削加工精度和较高的热稳定性，行业已引入工程结构陶瓷作为线圈天线的绝缘基体。常用的陶瓷材料一般为氧化铝陶瓷和氮化硅陶瓷，高温烧结成型为空心圆柱体，利用其热膨胀系数小和无磁绝缘的特性。应用一种探头心轴，安装这些绝缘基体，并确保每一个绝缘基体上的线圈天线满足感应测井仪器的同轴要求。三维阵列感应仪器装配、调试完成后，通过对三维阵列感应仪器的精确刻度，补偿机械部分加工及安装过程中的误差；调试仪器的电子部分性能；修正、标定软件波形；三维阵列感应仪器线圈三维布置，探测范围三维立体。刻度结构的精度及刻度范围是保证三维阵列感应仪器使用性能、探测精度的关键环节，本专利技术为解决三维阵列感应仪器所需刻度范围大，刻度精度要求高的难点，提供一整套刻度结构。
技术实现思路
本专利技术的技术方案1一种三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，包括：支撑结构，所述支撑结构用于支撑三维阵列感应仪器；导向结构，所述导向结构被支撑在所述支撑结构上，刻度器在所述导向结构上被引导运动；动力牵引结构，所述动力牵引结构用于为刻度器的运动提供动力；角度指示结构，当所述三维阵列感应仪器在所述支撑结构上旋转时，所述角度指示结构指示所述三维阵列感应仪器的旋转角度；轴向刻度结构，该轴向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线平行；以及径向刻度结构，该径向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线相交。如技术方案1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述角度指示结构包括量角器和指针，所述量角器安装于所述支撑结构上，所述量角器的圆心与所述三维阵列感应仪器的圆心对齐，所述指针安装于所述三维阵列感应仪器上，当所述三维阵列感应仪器旋转时，所述指针也随之旋转，在量角器上指示角度变化。如技术方案1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构包括两个平行且中心对称安装的圆环，在每个圆环上设置两组同心金属环来模拟地层电阻率，所述轴向刻度结构通过所述动力牵引结构的牵引、所述导向结构的导向，可在所述三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳的滑动。如技术方案3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述金属环中具有缺口，电阻设置在所述缺口中，所述电阻的插头与所述金属环上的插座相连，其中，所述金属环及插座、电阻及插头为金属材料，其余材料均为非金属。如技术方案3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构的两个圆环下方的双环支撑可以沿圆环下方的滑道滑至孔中，并从孔中取出，从而可将所述轴向刻度结构挂接在所述三维阵列感应仪器上。如技术方案3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，通过改变所述金属环缺口处的电阻的大小来模拟不同电阻的地层电阻率。如技术方案1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构由一个圆环组成，在该圆环上设置两组同心金属环模拟地层电阻率，所述径向刻度结构通过动力牵引结构的牵引可在所述三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳地滑动。如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述金属环中具有缺口，电阻设置在所述缺口中，所述电阻的插头与所述金属环上的插座相连，并且其中，所述金属环及插座、电阻及插头为金属材料，其余材料均为非金属。如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构的圆环设置有开口，允许将所述径向刻度结构挂接在所述三维阵列感应仪器上。如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述径向刻度结构的圆环与径向刻度结构支撑采用转轴连接，使得所述径向刻度结构的圆环可在所述径向刻度结构支撑上转动。如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，在所述径向刻度结构上设置有调节装置，以便校正所述径向刻度结构与所述三维阵列感应仪器的轴线之间的角度。如技术方案7所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，通过改变所述金属环缺口处的电阻的大小来模拟不同电阻的地层电阻率。如技术方案1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述动力牵引结构安装于所述三维阵列感应仪器上，在刻度器行程的截止位置安装有所述动力牵引结构的限位开关，保障刻度完毕后的所述动力牵引结构自动停止。如技术方案1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述导向结构在轴向和径向分别设置多个孔位，轴向孔位可根据所述三维阵列感应仪器的长度调节所述导向结构的定位点，径向孔位可调节所述导向结构的上下位置。如技术方案1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述支撑结构由非金属材料形成。如技术方案1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述支撑结构上具有V形支撑卡槽作为所述支撑结构的支撑部件。本专利技术在支撑与导向结构安装完毕、三维阵列感应仪器按摆放规则摆放完成后，各种结构（轴向刻度结构、径向刻度结构、角度指示结构、动力牵引结构）及各种形式的运动、调节，均可在此基础上直接挂接、调整，无需再做搬运、移动、调整支撑和导向结构及三维阵列感应仪器。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，在不超出本专利技术精神和范围的情况下，可以做出适当变化。附图中：图1是本专利技术所述三维阵列感应测井仪器的示意图。图2是本专利技术所述三维阵列感应测井仪器探头部分去除外壳的内部结构图即本专利技术所要进行刻度的部分。图3是组装完成后的两个线圈天线。图4是轴向感应圆环模拟图。图5是轴向刻度结构整体实现图。...

【技术保护点】
一种三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，包括：支撑结构，所述支撑结构用于支撑三维阵列感应仪器；导向结构，所述导向结构被支撑在所述支撑结构上，刻度器在所述导向结构上被引导运动；动力牵引结构，所述动力牵引结构用于为刻度器的运动提供动力；角度指示结构，当所述三维阵列感应仪器在所述支撑结构上旋转时，所述角度指示结构指示所述三维阵列感应仪器的旋转角度；轴向刻度结构，该轴向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线平行；以及径向刻度结构，该径向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线相交。

【技术特征摘要】
1.一种三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，包括：
支撑结构，所述支撑结构用于支撑三维阵列感应仪器；
导向结构，所述导向结构被支撑在所述支撑结构上，刻度器在所述导向结构上被引导运动；
动力牵引结构，所述动力牵引结构用于为刻度器的运动提供动力；
角度指示结构，当所述三维阵列感应仪器在所述支撑结构上旋转时，所述角度指示结构指示所述三维阵列感应仪器的旋转角度；
轴向刻度结构，该轴向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线平行；以及
径向刻度结构，该径向刻度结构模拟的感应圆环与所述三维阵列感应仪器的轴线相交。
2.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述角度指示结构包括量角器和指针，所述量角器安装于所述支撑结构上，所述量角器的圆心与所述三维阵列感应仪器的圆心对齐，所述指针安装于所述三维阵列感应仪器上，当所述三维阵列感应仪器旋转时，所述指针也随之旋转，在量角器上指示角度变化。
3.如权利要求1所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构包括两个平行且中心对称安装的圆环，在每个圆环上设置两组同心金属环来模拟地层电阻率，所述轴向刻度结构通过所述动力牵引结构的牵引、所述导向结构的导向，可在所述三维阵列感应仪器需刻度的探头部分匀速平稳的滑动。
4.如权利要求3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述金属环中具有缺口，电阻设置在所述缺口中，所述电阻的插头与所述金属环上的插座相连，其中，所述金属环及插座、电阻及插头为金属材料，其余材料均为非金属。
5.如权利要求3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，所述轴向刻度结构的两个圆环下方的双环支撑可以沿圆环下方的滑道滑至孔中，并从孔中取出，从而可将所述轴向刻度结构挂接在所述三维阵列感应仪器上。
6.如权利要求3所述的三维阵列感应仪器的刻度器系统，其特征在于，通过改变所述金属环缺口处的电阻的大小来模拟不同电阻的地层电阻率。
7.如权利要求1所述的三维阵列感应仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢昱北，肖加奇，朱瑞明，俞燕明，梁小兵，
申请(专利权)人：中国石油集团长城钻探工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11