一种双电频谱测井仪器与方法
【专利摘要】本发明涉及一种双电频谱测井仪器与方法，测井仪器由供电电路，主电极、绝缘体、监督电极、屏蔽电极、回路电极、测量电路、信号电缆、地面计算机工作站、电源电缆、绝缘层、不锈钢壳体组成。绝缘体主要是起到绝缘和保护电子电路免受损伤，供电电路，主电极，绝缘体，监督电极，屏蔽电极，回路电极可以按照目前双侧向测井仪器的技术制作；测量后的信号，经电缆传输到地面计算机工作站。测井方法是，由主电极发出主电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极和屏蔽电极发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦，经测量电路同时计算地层的电阻率和电容率。本发明能同时测量岩层的电阻率和电容率的频谱特征。
【专利说明】一种双电频谱测井仪器与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双电频谱测井仪器与方法，用于油气田勘探领域测井过程中测量一定频率范围内地层电阻率和电容率的频谱特征，并确定地层中的油气水信息。
【背景技术】
[0002]现有测井技术中，双感应电法测井技术通过屏蔽电路和监督电路，迫使由主电极发出的电流流向深部地层，并通过深浅两个径向探测深度来反映地层油气的信息。随着勘探难度的增加，传统的双感应电法测井技术已经越来越难准确地反映地层油气信息了。本发明提出的双电频谱测井技术正是为了弥补此不足之处而设计的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种双电频谱测井仪器与方法。使用一种双电频谱测井仪器与方法能够在一定频率范围(Hz-MHz)内同时测量地层的电阻率和电容率，通过这两个参数的变化反映地层的油气水信息，为准确判断地层油气信息，定量计算地层油气饱和度提供依据。
[0004]本发明一种双电频谱测井仪器，由供电电路,主电极、绝缘体、监督电极、屏蔽电极、回路电极、测量电路、信号电缆、地面计算机工作站、电源电缆、绝缘层、不锈钢壳体组成。不锈钢壳体是仪器的主体，由耐高温高压的不锈钢材制作；绝缘体主要是起到绝缘和保护电子电路免受损伤，需要由耐高温的绝缘材料组成；供电电路，主电极，绝缘体,监督电极，屏蔽电极，回路电极可以按照目前双侧向测井仪器的技术制作，其屏蔽电极是由12个柱状电极组成；测量电路则需要增加电容率测量；测量后的信号，经电缆传输到地面计算机工作站。
[0005]在井下测量电路与不锈钢壳体之间放置绝缘缓冲材料，一方面阻断测量电路与金属壳体之间的导电途径，一方面减缓冲击力，避免仪器在下井和上提过程中，对测量电路的机械冲击力，一次保护测量电路。通过给测量电路提供较低频率的交变电流，电流流经地层，到达回路电极后即可测得地层的电阻率和电容率。
[0006]本发明一种双电频谱测井方法，方法是，仪器的电源由地面仪器车提供，当进行探测时，电源通过电缆经供电电路为井下仪器供电；频率在4Hz-4MHz内，由主电极发出主电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极和屏蔽电极发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦。同时，监督电极为发出监督电流以保证主电流的聚焦，各电极之间有绝缘体隔开。主电流经地层到达回路电极，经测量电路同时计算地层的电阻率和电容率，其测量结果经电缆送至地面计算机工作站以保存，完成一个点的测量，移动到下一个点，重复上面的测量步骤，完成整个测量。
[0007]本发明是在一定的频率范围(Hz-MHz)内测量地层岩石的电阻率和电容率参数，通过电阻率和电容率两个参数的频谱变化，来反映地层孔隙结构和地层流体类型，特别是针对致密油气层和页岩储层等非常规油气藏。[0008]本发明的优点及创新点是:能够在一定频率范围(Hz-MHz)内同时测量岩层的电阻率和电容率的频谱特征。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明一种双电频谱测井仪器与方法的示意图。
[0010]图中，1.供电电路；2.主电极；3.绝缘体；4.监督电极；15.监督电极；5监督电极；16.监督电极；6.屏蔽电极；17.屏蔽电极；7.屏蔽电极；18.屏蔽电极；8.回路电极；9.测量电路；10.信号电缆；11.地面计算机工作站；12.电源电缆；13.绝缘层；14.不锈钢壳体组成。
【具体实施方式】
[0011]结合附图，本发明的具体实施例如下:
[0012]如图1所示，本发明一种双电频谱测井仪器，由供电电路1,主电极2、绝缘体3、监督电极(4、15、5、16)、屏蔽电极(6、17、7、18)、8.回路电极8、测量电路9、信号电缆10、地面计算机工作站11、电源电缆12、绝缘层13、不锈钢壳体组成14。不锈钢壳体14是仪器的主体，由耐高温高压的不锈钢材制作；绝缘体3主要是起到绝缘和保护电子电路免受损伤，需要由耐高温的绝缘材料组成；供电电路1，主电极2，绝缘体3，监督电极(4、15、5、16)，屏蔽电极(6、17、7、18)，回路电极8可以按照目前双侧向测井仪器的技术制作，其屏蔽电极18是由12个柱状电极组成；测量电路9则需要增加电容率测量；测量后的信号，经电缆10传输到地面计算机工作站11。
[0013]在井下测量电路与不锈钢壳体之间放置绝缘缓冲材料，一方面阻断测量电路与金属壳体之间的导电途径，一方面减缓冲击力，避免仪器在下井和上提过程中，对测量电路的机械冲击力，一次保护测量电路。通过给测量电路提供较低频率的交变电流，电流流经地层，到达回路电极后即可测得地层的电阻率和电容率。
[0014]本发明一种双电频谱测井方法，方法是，仪器的电源由地面仪器车提供，当进行探测时，电源通过电缆12经供电电路1为井下仪器供电；频率在4Hz-4MHz内，由主电极2发出主电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极(6、17)和屏蔽电极(7、18)发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦。同时，监督电极(4、15)和监督电极(5、16)为发出监督电流以保证主电流的聚焦，各电极之间有绝缘体3隔开。主电流经地层到达回路电极8，经测量电路9同时计算地层的电阻率和电容率，其测量结果经电缆10送至地面计算机工作站11以保存，完成一个点的测量，移动到下一个点，重复上面的测量步骤，完成整个测量。
[0015]依据本发明的一方面设计方案为:一种测量一定频率范围(Hz-MHz)内地层岩石电容率和电阻率测井方法和仪器，仪器的测量过程是:当进行探测时，电源通过电缆12经供电电路1为井下仪器供电；在一定得频率范围内，由测量电极2发出测量电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极(6、17)和(7、18)发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦。同时，监督电极(4、15)和监督电极(5、16)发出监督电流以保证主电流的聚焦，各电极之间有绝缘体3隔开。主电流经地层到达回路电极8，经测量电路9同时计算地层的电阻率和电容率，其测量结果经电缆10送至地面计算机工作站11以保存，完成一个点的测量，移动到下一个点，重复上面的测量步骤，完成整个测量。
【权利要求】
1.一种双电频谱测井仪器，由供电电路(1),主电极(2)、绝缘体(3)、监督电极(4、15、5、16)、屏蔽电极(6、17、7、18)、回路电极(8)、测量电路(9)、信号电缆(10)、地面计算机工作站(11)、电源电缆(12)、绝缘层(13)、不锈钢壳体组成(14)，其特征在于:不锈钢壳体(14)是仪器的主体，由耐高温高压的不锈钢材制作；绝缘体(3)主要是起到绝缘和保护电子电路免受损伤，需要由耐高温的绝缘材料组成；供电电路(1)，主电极(2 )，绝缘体(3 )，监督电极(4、15、5、16)，屏蔽电极(6、17、7、18)，回路电极(8)可以按照目前双侧向测井仪器的技术制作，其屏蔽电极(18)是由12个柱状电极组成；测量电路(9)则需要增加电容率测量；测量后的信号，经电缆(10)传输到地面计算机工作站(11 )。
2.一种双电频谱测井方法，其特征在于:方法是，当进行探测时，电源通过电缆(12)经供电电路(1)为井下仪器供电；频率在4Hz-4MHz内，由主电极(2)发出主电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极(6、17)和屏蔽电极(7、18)发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦；同时，监督电极(4、15)和监督电极(5、16)为发出监督电流以保证主电流的聚焦，各电极之间有绝缘体(3)隔开；主电流经地层到达回路电极(8)，经测量电路(9)同时计算地层的电阻率和电容率，其测量结果经电缆(10)送至地面计算机工作站(11)以保存，完成一个点的测量，移动到下一个点，重复上面的测量步骤，完成整个测量。
【文档编号】E21B47/00GK103643947SQ201310689921
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月16日 优先权日:2013年12月16日
【发明者】刘红岐, 邓友明 申请人:西南石油大学