专利名称：高分辨率双侧向测井仪及电阻率测量方法
技术领域：
本发明涉及一种测井仪及电阻率测量方法，特别是涉及一种高分辨率双侧向测井仪及电阻率测量方法。背景技术：
随着油田勘探开发程度的不断深入，薄层以及薄互层已经成为期待被开发的油气储集层。现有的双侧向测井仪的电极系由9个不同的电极环镶嵌在橡胶极棒(或者玻璃钢极棒)上组成，电极环分别为主电极A0,测量电极M1、M2、M1’、M2’，上屏蔽电极A1、A2，下屏蔽电极A1’、A2’。深侧向测井时，由屏蔽电极发射屏蔽电流Id，调节屏蔽电流Id，使测量电极Ml和M2 (Ml’和M2’)之间没有电流流动，两对测量电极(监督电极)的电位差为零，保证主电极AO流出的主电流I恒定，测量任一监督电极Ml (M2)与地面电极N的电位差AudM1N。浅侧向测井时，上屏蔽电极为Al，下屏蔽电极为Al’，由屏蔽电极发射屏蔽电流Is，调节屏蔽电流Is，使测量电极Ml和M2 (Ml’和M2’)之间没有电流流动，两对测量电极(监督电极)的电位差为零，保证主电极AO流出的主电流I恒定，测量任一监督电极Ml (M2)与地面电极N的电位差A usM1N。双侧向电阻率计算公式为:
权利要求
1.一种高分辨率双侧向测井仪，含有电极系和测量电路，电极系通过导线与测量电路连接，其特征是电极系含有参考电极N、回路电极B和镶嵌在一根竖直设置的绝缘棒上的17个电极；该17个电极分别为电极A 2、电极A I*、电极A I、电极M 2、电极M I、电极A02、电极A O*、电极A 01、电极M O、电极A 01’、电极A O*’、电极A 02’、电极M I’、电极M2’、电极A I’、电极A I*’、电极A 2’，电极A 2、电极A I*、电极A I、电极M 2、电极M I、电极A 02、电极A O*、电极A 01、电极M O、电极A 01’、电极A O*’、电极A 02’、电极M I’、电极M 2’、电极A I’、电极A I*’、电极A 2’由上至下依次排列在绝缘棒上，电极A 2和电极A 2’、电极A I*和电极A I*’、电极A I和电极A I’、电极M 2和电极M 2’、电极M I和电极M I’、电极A 02和电极A 02’、电极A 0*和电极A O*’、电极A 01和电极A 01’为八对同名电极，每对同名电极以电极M 0为中心对称设置，并且每对同名电极用导线短接在一起；绝缘棒、测量电路通过电缆悬挂在井眼中，参考电极N安装在电缆上，参考电极N的位置靠近电缆悬挂绝缘棒和测量电路的一端，回路电极B置于地面；测量电路含有模式I输出模块、模式2输出模块、模式3输出模块、电流测量模块、电压测量模块、压差测量模块和信号发生处理模块；模式I输出模块的输出信号从电极A I、电极A I’、电极A 2和电极A 2’流进，从回路电极B回流到模式I输出模块；模式2输出模块的输出信号从电极A I和电极AI’流进，从电极A 2和电极A 2’回流到模式2输出模块；模式3输出模块的输出信号从电极A 01、电极A 01’、电极A 02和电极A 02’流进，从电极A I、电极A I’、电极A 2和电极A 2’回流到模式3输出模块；电极A 01、电极A 01’、电极A 02和电极A 02’用导线短接在一起；电流测量模块的输入端与电极A 02连接；电压测量模块的输入端与参考电极N、电极M I、电极M I’、电极A 0*和电极A 0*’连接；压差测量模块的输入端与电极M O、电极M I、电极M I’、电极M 2和电极M 2’连接；电流测量模块、电压测量模块和压差测量模块的输出端与信号发生处理模块的输入端连接，信号发生处理模块的输出端与模式I输出模块、模式2输出模块和模式3输出模块的输入端连接。
2.根据权利要求I所述的高分辨率双侧向测井仪，其特征是所述八对同名电极为八对同名电极环，八对同名电极环的宽度各不相同，各对同名电极环之间的间隔宽度也不同，每对同名电极环中的两个电极环的宽度相同；电极M 0为一个电极环。
3.根据权利要求I所述的高分辨率双侧向测井仪，其特征是所述绝缘棒为橡胶棒或玻璃棒。
4.一种权利要求I所述的高分辨率双侧向测井仪的电阻率测量方法，其特征是将模式I输出模块输出的频率为35Hz的信号加在电极A I、电极A I’、电极A 2、电极A 2’和回路电极B上，保持电极A I*和电极A 2等电位，测量电极M2与电极Ml之间的电位差，记为Aui/2.m，测量电极Ml与电极MO之间的电位差，记为Aiiurt，测量电极Ml与参考电极N之间的电位差，记为Ai4w，测量电极A0*与参考电极N之间的电位差,记为A_; 将模式2输出模块输出的频率为140Hz的井下电源加在电极A I、电极A I’、电极A 2和电极A 2’上，测量电极M2与电极Ml之间的电位差，记为Au^wi，测量电极Ml与电极MO之间的电位差，记为，测量电极Ml与参考电极N之间的电位差,记为AuJmr，测量电极A0*与参考电极N之间的电位差,记为; 将模式3输出模块输出的频率为280Hz的井下电源加在电极A 01、电极A 01’、电极A.02、电极A 02’、电极A I、电极A I’、电极A 2和电极A 2’上，保持电极Al*和电极A2等电位，测量电极M2与电极Ml之间的电位差，记为Auif2Mi，测量电极Ml与电极MO之间的电位差，记为Aufw_，测量电极Ml与参考电极N之间的电位差,记为Au:，测量电极A0*与电极N之间的电位差，记为Au^v，测量电极AOI、电极AOI’、电极A02和电极A02’流出的总电流，记为4 ； 利用以上3种工作模式下采集到的电位差信号和电流信号即可进行井眼附近地层或井眼内泥浆的视电阻率计算。
5.根据权利要求4所述的电阻率测量方法，其特征是测量常规双侧向测井响应曲线时，井眼附近地层的视电阻率计算方法为
6.根据权利要求4所述的电阻率测量方法，其特征是测量高分辨率双侧向测井响应曲线时，井眼附近地层的视电阻率计算方法为
7.根据权利要求4所述的电阻率测量方法，其特征是井眼内泥浆的视电阻率计算方法为
全文摘要
本发明涉及一种高分辨率双侧向测井仪及电阻率测量方法；高分辨率双侧向测井仪含有电极系和测量电路，电极系通过导线与测量电路连接，电极系含有参考电极N、回路电极B和镶嵌在一根竖直设置的绝缘棒上的１7个电极，测量电路含有模式1输出模块、模式2输出模块、模式3输出模块、电流测量模块、电压测量模块、压差测量模块和信号发生处理模块；高分辨率双侧向测井仪的电阻率测量方法为利用模式1输出模块、模式2输出模块和模式3输出模块采集到的电位差信号和电流信号进行井眼附近地层或井眼内泥浆的视电阻率计算；本发明提供了一种测量精度高、测量功能全面的高分辨率双侧向测井仪及电阻率测量方法。
文档编号E21B47/00GK102767364SQ20121023203
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者季秀峰, 李智强, 杨志强, 杨艳军, 杨铖, 王军杰, 赵灵宣, 郑俊祥, 鞠成, 黄毅 申请人:中国电子科技集团公司第二十二研究所