無聚焦電流側向測井儀的製作方法

2023-10-04 17:57:09

專利名稱：無聚焦電流側向測井儀的製作方法
技術領域：
本發明屬於應用地球物理測井中的側向測井技術領域。
現代的側向測井儀均採用聚焦電流方式，如目前廣泛使用的雙側向、微球形聚焦和球形聚焦儀井儀等。現有的側向類儀器，是使電流聚焦在所需測的目的地層中。使用自動調節的閉環電路系統達到不同地層中電流聚焦的目的。因而電路複雜並易於自激。如現在國內外廣泛使用的雙側向測井儀，有深、淺兩種不同探測深度的測量記錄。它的不同探測深度的電流聚焦是用自動調節閉環電路系統來完成的。使用傳統的聚焦電流方式來實現側向測井儀，難於實現具有更多不同探測深度的測量的電極系統。傳統的具有某一種探測深度的側向測井儀的備電極發出同一頻率、同一相位的電流，閉環自動調節系統調節電流值可以獲得不同泥漿和不同地層條件下的聚焦電流。激發此聚焦電流的電場可以看作是每一個電流電極貢獻的分電場的線性疊加。而每一個電流電極均發射分電流，其疊加的權重值是與其發射的分電場的電流值成正比的。
檢索到的最新文獻是1992年Schlumberger公司發表的方位側向儀，它以目前的雙側向測井儀為基礎，在屏蔽電極上增加12個不同方位的主電極，以探測不同方位的地層情況。
Azimuthal Resistivity ImagingA New Generation Laterolog，D·H·Davies etae；clumberger-Doll Research，1992，SPE 24 676本發明的目的採用非聚焦電流式側向測井儀，去除自動調節閉環電路系統，使電路穩定並且簡單，以使具有更多的不同探測深度測量值的側向儀器成為可能。
本發明的技術方案如下聚焦電流測井使用較低頻率的電流，從數十赫芝到數百赫芝，因而在理論分析上可用恆定電場的分析方法。在地層和井中的電場滿足Laplace方程。由於該微分方程和邊界條件均是線性的，因而可適用疊加原理。本發明用頻分或時分的方法饋送給各個電流電極以電流，然後測量電流電極上及相應在監督電極上的相對於參考電極的電位值。在下井儀器中或在地面儀器中用已知條件求出其聚焦時應具有的電流值，並計算出相應的記錄點電位值，再由主電極電流值和電極系常數值計算出視電阻率值。
本發明用頻分或時分的方法饋給各電流電極以電流，因而在井筒和地層中不會真正形成聚焦電流。但用分場的電位值及分場的電流值可以很簡單地算出在記錄點的電位，從而得出其視電阻率值，與傳統的方法得出的結果是一致的。
本發明沒有像傳統聚焦電流側向儀器所必需的自動調節閉環電路系統，但增加了測量電位與電流的電路。如用頻分的方法，則電流電極的數目等於所使用的頻率數。一種頻率可只使用一套測量電路，採用數字控制電路實現時分採樣各種頻率的各個電極的電位與電流值，可以在例如在1毫秒內完成。
本發明使增加電極的數目以使電極更接近於點電極成為可能。
點電極陣列的一個好處是其測井結果易於反演。原來的聚焦電流測井儀器的設計注意了其響應函數的形狀、探測深度和環境影響等因素，但沒有注意反演問題。點電極陣列的另一個好處是易於設計探測薄層和具有數種不同探測深度的測井記錄等專用側向類儀器。
本發明使聚焦電流式的側向測井儀中的下井儀器中無自動調節閉環電路系統，在傳統的側向類儀器中均有使主流或屏蔽電流變化以達到監督電極平衡條件的自動調節閉環電路系統。本發明徹底根除了傳統儀器容易引起的自激振蕩問題。又因為測量電壓和電流值比自動調節閉環電路系統要簡單得多，用微機晶片和數字集成組件易於實現電壓和電流測量的切換，因而測量數量的增加不會引起下井儀器趨於複雜。這使用一系列短電極以代替具有長電極的側向類儀器成為可能。長電極的存在使反演困難，點電極的組合構成的側向儀器，其測井結果易於反演，因為電阻率值不是測井的最終目標，電阻率值。反演電阻率值是有重要意義的。多重監督電極可以使短電極構成的陣列組合測井獲得不同探測深度的測井記錄。
權利要求
1.一種無聚焦電流式側向測井儀，用分場的電位值及分場的電流值算出在記錄點的電位，從而得出其視電阻率值，其特徵在於用頻分或時分的方法饋送給各個電流電極以電流，然後測量電流電極上及相應在監督電極上的相對於參考電極的電位值；用已知條件求出其聚焦時應具有的電流值，並計算出相應的記錄點電位值，再由主電極電流值和電極系常數值計算出視電阻率值。
2.根據權利要求1所述的側向測井儀，其特徵在於採用測量電位與電流的電路，電流電極的數目等於所使用的頻率數，一種頻率只使用一套測量電路，採用數字控制電路實現時分採樣各種頻率的各個電極的電位與電流值。
3.根據權利要求1所述的側向測井儀，其特徵在於增加電極的數目使電極更接近於點電極。
全文摘要
本發明屬於應用地球物理測井中的側向測井技術領域。它是用分場的電位值及分場的電流值算出在記錄點的電位，從而得出其視電阻率值。它採用用頻分或時分的方法饋送給各個電流電極以電流，然後測量電流電極上及相應在監督電極上的相對於參考電極的電位值；用已知條件求出其聚焦時應具有的電流值，並計算出相應的記錄點電位值，再由主電極電流值和電極系常數值計算出視電阻率值。
文檔編號E21B49/00GK1118403SQ9411549
公開日1996年3月13日 申請日期1994年9月2日 優先權日1994年9月2日
發明者胡啟 申請人:西安石油學院