专利名称：用于测量钻孔泥浆电阻率的方法和设备的制作方法
技术领域：
本文中公开的本主题的实施例大体涉及用于测量诸如钻孔泥浆的流体的电阻率的方法和系统。
背景技术：
在过去的年月里，随着化石燃料价格的增加，开发新生产油田的利益大幅增加。在钻机上，从泥浆池通过钻柱泵送泥浆，从钻柱上，泥浆从钻头上的喷嘴喷出，在该过程中清洁且冷却钻头。携带粉碎或切碎的岩石的泥浆通过在钻柱与钻进的钻孔侧部或钻孔的套管之间的环形空间向上带回到表面。在表面处，泥浆被过滤并回到泥浆池。为了测量所钻进的地质构造的电特性，要求钻孔中流体(即，泥浆)的电阻率的准 确知识，以从电流、电感或其它测量技术中移除其影响。常规地，使用放置于钻柱(即，钻进钻孔时建置的分段的管路)中的工具来测量泥浆电阻率。当泥浆经过该工具的开口端测量管时得到泥浆电阻率的瞬时值。使用低频交流电流和四个电极(两个外部电流电极和两个中央电压电极)来执行使用常规工具的泥浆电阻率测量。根据欧姆定律，在两个中央电压电极之间测量的电压与经过其的电流的比率得到电阻率R，其为经过中央电压电极之间的测量管的流体的属性。使用电阻率R和该工具的已知几何特性(诸如，在中央电压电极之间的距离和流体通过的并垂直于电流方向的测量管的面积)来计算泥浆电阻率。上文所述的常规测量的一个问题在于使用不准确的电流值来获得电阻率R。实际上，由外部电流电极注入的电流分成在测量管内的电流电极之间流动的一部分，和在电流电极之间通过测量管外侧的钻孔中的泥浆流动的一部分。因此，注入的电流中的一些从测量电极转移开，从而在测量中弓I入不确定性和可变性。尝试了具有形形色色的结果的对该问题的一些解决方案，所尝试的解决方案受到额外误差影响。在一个尝试的解决方案中，处于零(接地)电位的至少一个‘屏蔽’电极作为对四个电极的补充、在四个电极的外侧沿流体和电流方向放置，以迫使在电路上在测量管外侧通过该钻孔的电位差为零，从而迫使所有电流流过测量管。这种方法的缺点在于它要求平行控制环路来正确地维持在(多个)屏蔽电极上的电压。在另一尝试解决方案中，测量电流分流成两个等效路径，该两个等效路径返回放置于测量管中点的电极。因此，执行两个单独的测量且忽略仍流出到钻孔内的任何其它电流，因为其并不通过测量设备返回。这个技术提供两个同步的结果，而不解决结果中的哪一个更正确的难题。上述尝试的解决方案都没有正确地且决定性地解决在测量管外侧流动的电流的问题。因此，将要求提供克服上述问题和缺陷的系统和方法。
发明内容
根据示范性实施例，流体电阻率测量设备包括流体柱限定结构、两个电流注入电极、电压测量电极和两个额外电极。流体柱限定结构配置为允许其电阻率待测量的流体填充流体柱限定结构内的流体柱。两个电流注入电极安置于流体柱限定结构内沿纵向的不同位置处。两个电流注入电极配置为将已知电流注入流体柱内。电压测量电极沿纵向的不同测量位置处位于两个电流注入电极的位置之间安置于流体柱限定结构内。电压测量电极配置为测量横跨至少一个测量柱的电压，测量柱为流体柱的一部分。两个额外电极沿纵向位于两个电流注入电极的位置的外侧安置于流体柱限定结构内。两个额外电极电连接到彼此以具有相同电位。根据另一示范性实施例，制造流体电阻率测量设备的方法包括将两个额外电极沿纵向安装于流体柱限定结构内，两个额外电极电连接到彼此以具有相同电位。该方法还包括将两个电流注入电极沿纵向在额外电极之间安装于流体柱限定结构内和将测量电极沿纵向在两个电流注入电极之间安装于流体柱限定结构内。根据另一示范性实施例，测量流体电阻率的方法包括(i)沿纵向在不同的电流注入位置处将已知电流注入流体柱内；(ii)测量横跨电流注入位置之间的包括于流体柱中的至少一个测量流体柱的电压；和(iii)基于测量电压、已知电流和已知几何特性来计 算流体电阻率，其中流过测量柱中的流体的电流为已知电流的一部分且基于沿纵向在电流注入位置之间的中心距离与沿纵向在位于中心距离外侧的额外电极的两个位置中的每一个与电流注入位置中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率来确定。
合并于本说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了一个或多个实施例，且与说明书一起解释这些实施例。在附图中图I为根据示范性实施例的电阻率测量工具的示意图；图2为根据另一示范性实施例的电阻率测量工具的示意图；图3为根据示范性实施例在电阻率测量工具中测量的测量电流与第二电流之间的比率的曲线图，该比率对于各种接触电阻率值，表示为流体电阻率的函数；图4为根据另一示范性实施例制造流体电阻率测量设备的方法的流程图；并且图5为根据另一示范性实施例示出由测量流体电阻率的方法所执行的步骤的流程图。
具体实施例方式示范性实施例的以下描述参考附图。不同附图中相同附图标记标识相同或类似元件。以下详细描述并不限制本发明。而是本发明的范围由所附权利要求限定。为简单起见，关于流体电阻率测量工具的术语和结构讨论了以下实施例。但是，之后所讨论的实施例并不限于这些系统，而是可应用于要求测量开放管中的电阻率的其它系统。说明书全文中对“一个实施例”或“实施例”的提及表示结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包括于所公开的本主题的至少一个实施例中。因此，在说明书全文的各个位置中“在一个实施例中”或“在实施例中”的出现未必都指的是相同实施例。另外，特定特征、结构或特性可在一个或多个实施例中以任何适当方式组合。在图I中示出根据示范性实施例的流体电阻率测量工具100。所测量的流体可为钻孔泥浆。此工具100可合并于电缆-裸井工具管柱中，在移除了钻柱之后在无套管的钻孔内使用。这种工具管柱可具有大约3 1/2"直径，且在6-7"直径的裸井内操作。流体电阻率测量工具100可具有大约I"的内径。此处，图I为沿纵向102的截面图。工具100包括浸没于其电阻率待测量的流体中的柱限定结构。流体可沿纵向102沿流体柱105 (包围工具且还在工具外侧流动的流体)流动。但是，流体可相对于工具静止。工具100的柱限定结构包括外管110和探针120，它们都由绝缘材料制成。例如，外管110和探针120可由聚醚醚酮(PEEK)制成。探针120可插入于外管110内，使得流体柱105为在外管110与探针120之间的流体。在图2所示的可选实施例250中，柱限定结构可仅为管260，且在该情况下，流体柱265为在管内(流动)的流体。多个电极在沿纵向102的不同位置处安装于探针120上。在其中柱限定结构为管260的图2所示的可选实施例250中，电极270安装于管260的内表面上(即，无探针)。两个电流注入电极130和140连接到电流源145，电流源145配置为将低频交流电 流注入流体柱中。注入电流经由流体从电流注入电极中的一个(例如，130)流到电流注入电极中的另一个(例如，140)，电流注入电极具有不同的电位。流体为导体，注入电流分成从电流注入电极130直接流到(即，沿纵向102，沿路径200a)电流注入电极140的第一电流和从电流注入电极130通过流体间接流动(第二电流沿与第一电流相反的方向流动)以到达电流注入电极140的第二电流。此处，本领域技术人员应了解本描述声称在连续电流电路中电流的固定方向。对于在测量中使用的低频交流电流，上文所述的特征(例如，电流分流)类似于连续电流中的那些，但周期性地改变注入电流的方向。两个测量电极150和160沿纵向102放置于电流注入电极130与140之间。测量电极150和160配置为连接到电压测量设备165，以监测跨测量流体柱168的电压(V测量)。测量流体柱168为流体柱105的一部分且由在测量电极150和160的位置处垂直于纵向102的面积来界定。沿测量流体柱168流动的电流等于第一电流(因此，第一电流小于注入电流)。(i)测量电压与(ii)沿测量流体柱168流动的第一电流的比率得到在测量流体柱168中的流体的流体电阻率值R。流体电阻率值R然后可与测量流体柱168的已知几何特性(例如，测量流体柱168的面积和长度)一起用于计算流体电阻率。彼此电连接(即，短路)且因此具有相同电位的两个额外电极170和180沿纵向102、远离测量柱168放置于电极130、140、150和160的外侧。额外电极170和180可经由线210连接，线210可位于探针120内。由于具有相同电位的额外电极170和180的存在，所以第二电流并不在工具100外侧的流体中流动，而是从电流注入电极130和额外电极170通过流体柱105的第一部分190，从额外电极170通过线210到额外电极180，且然后从额外电极180通过流体柱105的第二部分195到电流注入电极140流动。因此，第二电流经由已知第二环路流动，且并不经由通过工具100外侧的流体的不可预测且不典型的路径流动。换言之，从第一环路200经由电流注入电极130和140注入流体中的电流分成沿两个不同路径流动的两股电流。第一电流(I3W)通过测量柱168在电流注入电极130与140之间流动。第二电流(1_二)从电流注入电极经由流体柱105的第一部分190、线210和流体柱105的第二部分195流到另一电流注入电极。
根据Kirchoff的电荷守恒定律，从第一环路200注入流体中的电流为第一电流(I*,)和第二电流( 二)之和。在一个实施例中，在电极170与130、130与140和140与180之间的距离(以其中它们沿纵向102沿探针102布置的次序列出它们)大致相等。但是在其它实施例中可使用具有不同关系的电极之间的距离。在电极170与130、130与140和140与180之间的距离大致相等时，第二电流通过流体行进了一段距离，该距离为第一电流通过电流注入电极130和140之间的流体行进的距离的二倍。假设除流体电阻率之外的电阻率可忽略，第一电流(I3w)为从第一环路200注入流体中的电流的2/3。导致测量电位差(V3tt)的第一电流(I3w)并不受测量柱外侧的钻孔条件影响。第二电流(1_二)然后为从第一环路200注入流体中的电流的1/3或者为第一电流(1 量)的一半。电流之间的这些关系的有效性取决于是否假设除流体电阻率之外的电阻率(例如，线和连接件的电阻率)可忽略。该假设对于0. 0508m的测量柱长度、0. 001425158m2的测量柱面积和在0. 01至IOOQm范围内的流体电阻率值进行了测试。对于在0. I与0. 5 Q·之间的每个电极的接触电阻率的测试结果在图3中示出。在图3中，y轴代表第二电流
二)对第一电流(I3w)的比率，且X轴代表以对数尺度的流体电阻率值。如果该假设有效，则由于在测试期间所用的实施例在电极170与130、130与140和140与180之间具有大致相等的距离，所以第二电流(1_二)对第一电流(I3w)的比率的值预期为0.5。在图3的曲线图中，线310对应于0. I Q的每个电极的接触电阻率，线320对应于
0.2Q的每个电极的接触电阻率，线330对应于0.3 Q的每个电极的接触电阻率，线340对应于0. 4Q的每个电极的接触电阻率，并且线350对应于0.5 Q的每个电极的接触电阻率。对于钻孔泥浆电阻率的预期值范围在0.2与IOOOQm之间。除流体电阻率之外的电阻率可忽略的假设看起来适用于大部分预期值范围。实际上，电流注入电极和/或测量电极的接触电阻率具有相对较小的影响，因为，首先，已知电流无论接触电阻率如何都注入，且对于测量电极而言，假定很小的电流通过。对于更小的电阻率值，具有更长测量柱的工具可通过增加由流体引起的电阻率值而用于减小由除流体电阻率之外的电阻率引起的误差。由于额外电极的接触电阻率为流体电阻率测量中的主要误差源，所以这些连接件由旨在实现最小电阻率的材料并且以旨在实现最小电阻率的方式制成。额外电极的每一个的接触电阻率可受到电阻率大小和腐蚀的影响。因此，接触电阻率的影响可通过使用对于额外电极而言“胖”(即，引起较小电阻率的较大区域)的接触件，例如通过朝向管的端部延伸来减轻。流体电阻率可由流体电阻率计算单元199来计算，流体电阻率计算单元199配置为接收测量电压，且配置为使用经由电流注入电极130和140注入流体柱105中的已知电流和已知的几何特性来计算经过流体柱限定结构的流体的电阻率。流体电阻率计算单元199可位于钻孔中或表面处的测量位点附近。测量电压可经由线或无线地传输到流体电阻率计算单元199。当流体具有低电阻率值时，流体电阻率计算单元199可使用第二电流(1_二)对第一电流(I3W)的比率与测量电阻率的相关性的知识，如图3所示，迭代地获得校正的测量。例如，如果初始计算的电阻率低于在该值处连接电阻率影响电流的比率的预定电阻率值(例如，图3的0. 8 Qm)，则流体电阻率计算单元199可使用基于已知的相关性的电流比率的修正值来计算新的电阻率值且重复该过程直到实现了收敛。已知的几何特性可包括垂直于纵向102的流体柱105的面积、沿纵向在测量电极之间的距离以及在⑴两个电流注入电极130与140之间的距离与(ii)在额外电极(即，170或180)中的每一个与两个电流注入电极(即，130和140)中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率。流体电阻率计算单元可基于(i)两个电流注入电极130与140之间的距离与(ii)额外电极(即，170和180)中的每一个与两个电流注入电极(即，130和140)中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率来估计在两个测量电极150与160之间流动的已知电流的一部分。两个电流注入电极130和140和两个额外电极170和180可沿纵向如下布置，即使得直接流过在两个电流注入电极130与140之间的流体的第一电流(I3w)为从电流注入电极130或140中的一个通过流体流到两个额外电极170或180中更靠近的一个和从两 个额外电极170或180中的另一个流到两个电流注入电极130或140中的另一个的第二电流二)的二倍。例如，在第二电流二)所流过的流体的电阻率为第一电流(I3w)所流过的沿纵向102在两个电流注入电极130与140之间的流体的电阻率的二倍时出现电流之间的这种关系。在第一电流与第二电流之间分流已知注入电流的方式是已知的且可预测的，因此减轻了在其中使用不准确的电流值获得测量流体柱的电阻率R的常规测量的问题。不同于在至少一个‘屏蔽’电极作为对四个电极的补充并且在四个电极的区域外侧放置时，不要求平行控制环路来正确地维持在额外电极上的电压。此外，不同于在测量电流分流到返回至放置于测量管中点处的电极的两个等效路径时，设备100执行单次测量。外管110和插入外管110内的探针120可认为是流体柱限定结构。探针120可配置为沿纵向大致插入外管110的中部内。但是，在一些实施例中，探针120可配置为插入除了外管110的中部的其它位置。在图4中示出了根据示范性实施例制造流体电阻率测量设备的方法400的流程图。在S410，该方法400包括将两个额外电极沿纵向安装于流体柱限定结构内。两个额外电极电连接到彼此以具有相同的电位。在一个实施例中，流体柱限定结构可包括外管和探针、两个电流注入电极、电压测量电极和安装于探针上的两个额外电极，探针可大致位于外管的中部。在另一个实施例中，流体柱限定结构可以是管，并且两个电流注入电极、电压测量电极和两个额外电极可安装于管的内表面上。在S420，方法400包括将两个电流注入电极沿纵向在额外电极之间安装于流体柱限定结构内。在一个实施例中，可执行两个电流注入电极在探针上的安装，使得沿纵向在两个电流注入电极之间的距离为在额外电极中的每一个与两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和的一半。在另一个实施例中，可执行两个电流注入电极上在探针上的安装，使得沿纵向在两个电流注入电极之间的距离大致等于在额外电极中的每一个与两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离。方法400还包括在430将测量电极沿纵向在两个电流注入电极之间安装于流体柱限定结构内。方法400还可将两个电流注入电极连接到电流源，电流源配置为提供注入经过外管的流体内的已知电流。方法400还可包括将测量电极连接到流体电阻率计算单元，流体电阻率计算单元配置为接收测量电压，且配置为使用已知注入电流和已知几何特性来计算经过外管的流体的电阻率。方法400还可包括在流体电阻率计算单元中存储如下值包括垂直于纵向、在外管内侧且在探针外侧的面积的已知几何特性值、沿纵向在测量电极之间的距离以及在(i)两个电流注入电极之间的距离与Qi)在额外电极中的每一个与两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率。在图5中示出了根据示范性实施例测量流体电阻率的方法500。在S510，方法500包括将已知电流沿纵向在不同的电流注入位置处注入流过流体柱的流体内。在S520，方法500包括测量横跨沿纵向包括于流体柱中的至少一个测量柱的电压，且在S530，方法500包括基于测量电压、已知电流和已知几何特性来计算流体电阻率。 流过测量柱中的流体的电流为已知电流的一部分，且基于沿纵向在电流注入位置之间的中心距离与沿纵向位于中心距离外侧的额外电极的两个位置中的每一个与电流注入位置中更靠近的一个之间的距离之和之间的比率来确定。可在中心距离大致等于沿纵向在额外电极的两个位置中的每一个与电流注入位置中更靠近的一个之间的距离中的每一个时执行方法500。也可在已知几何特性包括垂直于纵向、在流体柱限定结构内的面积和沿纵向在测量电极之间的距离时执行方法500。方法500还可包括迭代地计算校正的电阻率值，当电阻率低于预定电阻率值时，在每次迭代中使用基于电阻率比率的已知相关性的校正的比率值。所公开的示范性实施例提供设备、制造方法和测量流体电阻率的方法。应了解本 说明书不意图限制本发明。相反，示范性实施例意图涵盖包括于所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的备选、修改和等效物。另外，在示范性实施例的详细描述中，陈述了许多具体细节以便提供对主张权利的本发明的全面理解。但是，本领域技术人员将了解可在无这种具体细节的情况下实践各种实施例。尽管在实施例中以特定组合描述了本示范性实施例的特征和元件，但是每个特征或元件可在没有实施例的其它特征和元件的情况下单独使用或者在具有或不具有本文所公开的其它特征和元件的各种组合中使用。本书面描述使用所公开的主题的实例来使本领域技术人员能够实践本发明，包括做出和使用任何装置或系统并且执行任何合并的方法。本主题的专利保护范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员所想到的其它实例。这些其它实例意图在权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种流体电阻率测量设备(100)，包括 流体柱限定结构(110，120)，其配置为允许其电阻率待测量的流体填充所述流体柱限定结构(110，120)内的流体柱(105)； 两个电流注入电极(130，140)，其沿纵向(102)在不同位置处安置于所述流体柱限定结构内，所述两个电流注入电极(130，140)配置为将已知电流注入所述流体柱(105)内； 电压测量电极(150，160)，其在所述两个电流注入电极(130，140)的位置之间沿所述纵向(102)在不同测量位置处安置于所述流体柱限定结构内，所述电压测量电极(150，160)配置为测量横跨至少一个测量柱(168)的电压，所述测量柱(168)为所述流体柱(105)的一部分；和 两个额外电极(170，180)，其沿所述纵向(102)在所述两个电流注入电极(130，140)的位置的外侧安置于所述流体柱限定结构(110，120)内，所述两个额外电极(170，180)电连接到彼此以具有相同的电位。
2.根据权利要求I所述的流体电阻率测量设备，其特征在于，还包括 流体电阻率计算单元，其配置为接收所述测量电压，且配置为使用已知电流和已知几何特性来计算经过所述流体柱限定结构的流体的电阻率。
3.根据权利要求2所述的流体电阻率测量设备，其特征在于，所述已知几何特性包括在所述流体在所述流体柱限定结构内流动处垂直于所述纵向的面积、沿所述纵向在所述测量电极之间的距离以及在(i)在所述两个电流注入电极之间的距离与(ii)在所述额外电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率。
4.根据权利要求2所述的流体电阻率测量设备，其特征在于， 所述流体电阻率计算单元配置为基于在(i)在所述两个电流注入电极之间的距离和( )在所述额外电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率来估计在所述测量电极之间流动的已知电流的一部分，并且 所述流体电阻率计算单元配置为迭代地获得校正的电阻率值，当所述电阻率低于预定电阻率值时，在每次迭代中使用基于所述电阻率比率的已知相关性的校正的比率值。
5.根据权利要求I所述的流体电阻率测量设备，其特征在于，所述两个电流注入电极和所述两个额外电极沿所述纵向布置，使得在所述两个电流注入电极之间、通过所述流体柱中的流体流动的电流为在所述两个额外电极中的任一个与所述两个电流注入电极中更靠近的一个之间、通过所述流体柱中的流体流动的电流的大约两倍。
6.根据权利要求I所述的电阻率测量设备，其特征在于，沿所述纵向在所述两个电流注入电极之间的距离大致等于沿纵向在所述额外电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离。
7.根据权利要求I所述的电阻率测量设备，其特征在于，所述流体柱限定结构包括 外管；和 探针，其插入所述外管内， 其中，所述外管和所述探针由电绝缘材料制成，且所述两个电流注入电极、所述电压测量电极和所述两个额外电极沿所述探针沿纵向定位。
8.根据权利要求7所述的电阻率测量设备，其特征在于，所述探针配置为大致沿所述纵向插入所述外管的中部。
9.根据权利要求I所述的电阻率测量设备，其特征在于，所述流体柱限定结构包括 管，其由电绝缘材料制成， 其中，所述两个电流注入电极、所述电压测量电极和所述两个额外电极沿所述纵向定位在所述管的内表面上。
10.根据权利要求I所述的电阻率测量设备，其特征在于，与在所述两个电流注入电极之间流动的流体柱的电阻率和在所述两个额外电极中的一个与所述两个电流注入电极中更靠近的一个之间流动的流体柱的电阻率相比，所述两个额外电极的电阻率是可忽略的。
11.一种制造流体电阻率测量设备(100)的方法(400)，所述方法包括 将两个相同电位电极(170，180)沿纵向(102)安装(S410)于流体柱限定结构(110，120)内，所述两个额外电极(170，180)电连接到彼此以具有相同电位； 将两个电流注入电极(130，140)沿所述纵向(102)在所述相同电位电极(170，180)之间安装(S420)于所述流体柱限定结构(110，120)内；并且 将测量电极(150，160)沿所述纵向(102)在所述两个电流注入电极(130，140)之间安装(S430)于所述流体柱限定结构(110，120)内。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括 将所述两个电流注入电极连接到电流源，所述电流源配置为提供注入经过所述流体柱限定结构的流体内的已知电流。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括 将至少一对测量电极连接到流体电阻率计算单元，所述流体电阻率计算单元配置为接收测量电压，并且配置为使用已知注入电流和所述流体柱限定结构的已知几何特性来计算所述流体的电阻率。
14.根据权利要求13所述的制造流体电阻率测量设备的方法，其特征在于，还包括 在所述流体电阻率计算单元中存储所述已知几何特性值，所述值包括(a)在所述流体柱限定结构内、垂直于所述纵向的面积；(b)在所述测量电极之间沿所述纵向的距离；和(c)在⑴在所述两个电流注入电极之间的距离与(ii)沿纵向在所述相同电位电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，执行所述两个电流注入电极的安装，使得沿纵向在所述两个电流注入电极之间的距离为沿纵向在所述相同电位电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和的一半。
16.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，执行所述两个电流注入电极的安装，使得沿纵向在所述两个电流注入电极之间的距离大致等于沿纵向在所述相同电位电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述流体柱限定结构包括外管和探针、所述两个电流注入电极、所述电压测量电极和安装于所述探针上的两个相同电位电极，所述探针大致位于所述外管的中部。
18.一种测量流体电阻率的方法(500)，包括 沿纵向(102)在不同电流注入位置处将已知电流注入(S510)流体柱(105)内； 测量(S520)横跨在所述电流注入位置之间的包括于所述流体柱(105)中的至少一个测量流体柱(168)的电压；以及基于所述测量电压、所述已知电流和所述至少一个测量流体柱(168)的已知几何特性来计算(S530)流体电阻率， 其中，在所述至少一个测量流体柱(168)中流动的电流基于在(i)沿所述纵向在所述电流注入位置之间的中心距离与(ii)位于所述中心距离外侧的两个额外电极(170，180)中的每一个与所述电流注入位置中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率来确定。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述中心距离大致等于沿所述纵向、在所述额外电极的位置的每一个与所述电流注入位置中相应更靠近一个之间的距离中的每一个。
20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述已知几何特性包括垂直于所述纵向的所述流体柱的面积和沿所述纵向在所述测量电极之间的距离。
全文摘要
本发明涉及用于测量钻孔泥浆电阻率的方法和设备。提供用于测量流体电阻率的设备、设备的制造方法和测量流体电阻率的方法。用于测量流体电阻率的设备包括流体柱限定结构，两个电流注入电极、电压测量电极和两个额外电极。流体柱限定结构配置为允许待测量电阻率的流体填充流体柱限定结构内的流体柱。两个电流注入电极配置为将已知电流注入到流体柱内。电压测量电极配置为测量横跨包括于流体柱中的测量柱的电压。沿纵向在两个电流注入电极的位置外侧安置于流体柱限定结构内的两个额外电极电连接到彼此。
文档编号G01N27/07GK102798762SQ20121017923
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者S·肯尼迪, T·约翰逊, D·麦克利恩 申请人:桑德克斯有限公司