摘要：随钻方位电磁波仪器往往采用倾斜或水平天线,使测量结果具备方位特性以满足地质导向需求.不同的天线组合可以测量不同的电磁场分量,不同电磁场分量对地层参数的敏感性不同.通过数学建模,模拟不同电磁场分量对地层界面方位、相对井斜角、电阻率各向异性等地层参数响应的敏感性.模拟结果表明:在可测量的九个电磁场分量中,电磁场分量xx、xy、xz、yx、yy、yz、zx、zy都能准确反应地层界面方位,其中分量xx、xy、yy、yx的层界面方位响应周期为π,xz、yz、zx、zy层界面响应周期为2π;九个分量对电阻率各向异性都有一定敏感性,不同分量在不同相对井斜角条件下的敏感性不同;交叉耦合分量xz、yz、zx、zy在大斜度井水平井中相对井斜角有很好的响应敏感性.模拟分析方位天线对地层参数的响应敏感性可以为方位电磁波仪器设计和资料解释提供理论依据.

摘要：推靠式旋转导向钻井系统需要在井下把旋转态的电能传输给不旋转外套,传统接触式传电形式难以适应井下恶劣的工作环境。为此,基于ICPT技术,采用互感模型理论、Maxwell仿真计算并与试验验证相结合的方法,对非接触式旋转电磁机构的耦合性能、传输效率以及初、次级的谐振补偿措施进行了优化设计。研究了非接触电能传输装置的铁氧体形状尺寸、线圈匝数和安装位置的变化引起的该装置传输效率和功率的变化规律。研究结果表明:井下非接触电能传输装置能够满足现有静态推靠式旋转导向钻井工具的传电要求,轴向安装误差对传输效率和功率影响最大;该装置在轴向位移-3 mm位置传输效率和功率最高,并在效率最高点±3 mm范围内均满足电路传输的系统要求。研究结果对非接触式能量传输系统的研制具有一定的指导意义。

摘要：面对旋转导向钻井工具井下随机震动、高温、噪声等应用环境,传统的应变桥式压力测量系统无法实现系统压力精确测量。本文设计了一种基于交流激励电桥的液压信号测量系统,采用AD8221与AD621可变增益仪用放大器实现多级锁相放大,使用相敏检波等信号调理技术,通过AD630锁相放大器窄频宽和PSD功能将电路中特定的频率和相位抓出并锁住,同时过滤掉噪声从而得到所需的信号,该设计可以提高系统测量精度及稳定性,满足液压系统测量在井下环境中工作要求。

摘要：随钻方位伽马在井周多扇区的响应并不能反映地层实际的放射性强度分布。为了得到仪器周围各扇区对探测器的实际贡献,本文首先通过数值模拟证明井周地层对测量结果存在影响,其次设计了一种可用于方位灵敏度刻度的实验装置,并结合实验数据得到了方位灵敏度的计算方法。结果表明:方位伽马测井可以一定程度上反映地层放射性强度分布的高低,但是计算出来的方位灵敏因子能够更加正确地反映井周16个方位扇区地层对探测器的贡献量,且强度分布对比度更高。利用方位灵敏因子计算的地层放射性强度与真实地层参数更接近,能有效提高方位伽马测井的测量准确度,为今后方位伽马测井的高精度测量和地层界面识别提供技术支持。

摘要：随钻声波测井仪器室内测试标定通常采用建造刻度井群的方式,模拟不同声速的软硬地层往往需要建造多个模拟刻度井筒,该方式不但建造成本较高,而且无法对仪器进行在线测试和调试。为了解决该问题,研制了一种随钻声波测井仪模拟实验装置代替刻度井,可以模拟随钻声波测井仪的工作环境,不但能够对仪器进行刻度和整体性能测试,还能够在同一环境中对测控电路进行在线调试。该实验装置实现方式简单,可快速实现仪器刻度,并极大方便新仪器的调试,提高随钻声波仪器的开发速度,具有很高的实用价值。基于该实验装置分别开展了随钻声波单极和四极模式的声速测量实验,实验结果表明,设计的随钻声波测井仪测量的平均纵波速度与采用时差法测得的纵波速度相比,相对误差为2.94%,精度满足现场需要。