[發明專利]激發極化測井的合成聚焦方法

無效

• 申請號: 200810227276.8
• 申請日: 2008-11-25
• 公開（公告）號: CN101737037A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 李劍浩;章海寧
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;G01V3/22
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域：

本發明涉及石油地質勘探和金屬礦藏勘測的測井方法。特別是一種可以用于深測和淺測的激發極化測井的合成聚焦方法。

背景技術：

目前國外的現有技術中，美國的阿莫科公司和殼牌公司已研制出實驗型非聚焦頻域、時域組合激發極化測井儀，俄羅斯也十分重視對激發極化測井方法和儀器的研究，已研制出的非聚焦激發極化儀器可同時測量三個電極距15個參數。

我國也已經研制出非聚焦激發極化測井儀，該儀器已經在油田推廣應用，取得了一定的地質效果。

但由于非聚焦激發極化測井儀的探測深度較淺，探測深度為0.6-0.8米，分辨率也不夠，分層能力為1米，而且受井眼、圍巖和侵入帶的影響比較大，從而影響了它的測量精度和應用范圍。

經湖北省情報檢索中心聯機檢索表明：目前還未發現有關激發極化測井的合成聚焦方法方面的專利和文獻。

發明內容：

本發明的目的是提供一種可以用于深測和淺測的激發極化測井的合成聚焦方法，使聚焦激發極化測井得以實現。

本發明的目的是這樣實現的：由九個環狀電極，嵌于一個圓柱形的絕緣棒上構成電極系，主電極A0，兩對監督電極M1、M1′和M2、M2′，兩對屏蔽電極A1、A1′和A2、A2′，以主電極為中心，每一對電極相對主電極A0電極對稱地排列，并且每對電極之間相互短路，供電回路電極B和測量回路電極N置于相對無窮遠。

無論是深測還是淺測，均將激發極化測井分為兩個分場或多個分場單獨供電并測量分場電位；第一個分場由主電極A0發射恒定電流I0，而屏蔽電極A1、A1′和A2、A2′不發射電流，記錄其相應的監督電極M1、M1′和M2、M2′上的分場激發極化電位和斷電后的二次電位衰減曲線；第二個分場只有屏蔽電極發射恒定電流I1，而主電極A0不發射電流，記錄其相應的監督電極上的分場激發極化電位和斷電后的二次電位衰減曲線。擬合分場二次電位衰減曲線，獲得其二次電位振幅；將分場二次電位等效到分場激發極化電位上，可獲得分場供電時的激發極化電位曲線，再利用電場迭加原理和監督電極等電位聚焦合成條件，合成極化總場電位，便可以得到聚焦后的一次電位、激發極化總場電位和二次電位衰減曲線，也可得到聚焦后的電阻率和極化率測井曲線。從而使聚焦激發極化測井得以實現。

在供電過程中，由于巖礦石在恒定外電場作用下，發生離子極化，形成極化場。如果所研究的無源系統是線性的，且不考慮電動效應影響，則供電時的充電曲線與斷電后的二次電位衰減曲線是對應一致的，亦即可以將斷電后的二次電位衰減曲線(或稱為放電曲線)對應等效為供電時的激發極化電位曲線(或稱為充電曲線)。

由于主電極和屏蔽電極發出的都是恒定電流，在穩定情況下，其在地層中產生的場為準靜態場。對于穩定電流所形成的電場，一次場和激發極化總場的微分方程、交界面條件以及邊界條件，它們都是關于未知函數u及其導數的線性表達式，即在此考慮的是線性的微分方程和線性的邊界條件，從而滿足電場迭加原理。極化總場的合成電位等于各個電極單獨供電時產生的分場極化電位的線性疊加。

由于該項發明采用將二次電位等效到一次電位上合成，從而使聚焦激發極化測井得以實現。如果直接合成二次電位則缺乏有效的手段和理論證明，本發明的技術方案則有相應的理論基礎為依據。假如直接測量供電時的激發極化電位曲線，則由于二次電位和一次電位相差一、二個數量級，很難保證二次電位的測量精度。

通過調整聚焦激發極化測井電極系的尺寸，其探測深度可達2.4米，分層能力可達0.5米。聚焦激發極化測井可以減小井眼、圍巖和侵入帶對激發極化測井的影響，提高分層能力和測量精度。這將為高含水期的剩余油分布以及厚層細分提供更多更重要的測井信息。

附圖說明：

圖1為本發明電極系示意圖；

圖2為供電時的充電曲線與斷電后的二次電位衰減曲線圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

本發明電極系共有九個環狀電極，嵌于一個圓柱形的絕緣棒上。9為主電極A0，7、11和5、13為兩對監督電極M1、M1′和M2、M2′，3、15和1、17為兩對屏蔽電極A1、A1′和A2、A2′，以主電極為中心，將每一對電極相對A0電極對稱地排列，并且每對電極之間相互短路。2、4、6、8、10、12、14、16為絕緣棒。供電回路電極B和測量回路電極N置于相對無窮遠。