[發明專利]一種提高電磁波電阻率測量精度和擴展其測量范圍的方法

有效

• 申請號: 200910131581.1
• 申請日: 2009-04-08
• 公開（公告）號: CN101609169A
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 蘇義腦;朱軍;盛利民;鄧樂;李會銀
• 申請（專利權）人: 中國石油集團鉆井工程技術研究院
• 主分類號: G01V3/30
• 分類號: G01V3/30
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳新勝

1.一種提高電磁波電阻率測量精度和擴展電阻率測量范圍的方法，其包括以下幾個步驟：

(1)首先，在某些位置上設置至少一個發射天線以及在另一些位置處至少設置兩個接收天線；

(2)依次向每個發射天線中通以交變電流，在地層中激發電磁波，使用接收天線測量電磁感應電動勢；

(3)對接收天線所測量的電磁感應電動勢進行處理，獲得幅度衰減和相位差，并經過轉換處理得到地層視電阻率；

其特征在于：

a.計算發射天線-接收天線之間互感電動勢，計算方法為：根據公式(1)的解析解或有限元數值解法來計算發射天線-接收天線之間互感電動勢V_M；當發射、接收天線繞制在絕緣棒上時，互感電動勢V_M有以下解析表達式：

VM=VM(TKRL)=-jωμnTKnRLS2I2πLTKRL3]]>公式(1)

式中：j-虛數單位；ω-發射角頻率；μ-磁導率；-第K個發射天線T_K的匝數；-第L個接收天線R_L的匝數；S-發射、接收天線的面積；I-發射電流強度；-第K個發射天線T_K與第L個接收天線R_L之間的距離；

當天線繞制在金屬棒或金屬棒開有槽時，此時互感電動勢用數值方法求解Maxell方程組獲得，求解的數值方法采用有限元、有限差分法或積分方程法；

b.實施消除互感電動勢的幅度衰減-電阻率轉換圖版和相位差-電阻率轉換圖版的計算，計算方法為：首先按照公式(2)從總感應電動勢中消除互感電動勢，然后按照公式(3)和(4)計算幅度衰減-電阻率轉換圖版和相位差-電阻率轉換圖版；

V_T＝V_M+V_F????公式(2)

其中，V_T為總感應電動勢、V_M為互感電動勢，V_F為地層感生電動勢；

對于一個發射天線T1，兩個接收天線R1、R2，幅度衰減和相位差分別為：

公式(3)

公式(4)

式中：V_T(T1R1)是發射天線T1在接收天線R1中產生的總感應電動勢，V_T(T1R2)是發射天線T1在接收天線R2中產生的總感應電動勢，是V_T(T1R1)的相位，是V_T(T1R2)的相位，幅度衰減和相位差分別為發射天線T1在接收天線R1和R2中產生的幅度衰減和相位差，其它發射天線在接收天線R1、R2產生的幅度衰減和相位差同樣用公式(3)和公式(4)，但應用其它發射天線替換發射天線T1；

c.確定天線系統基值信號和儀器電路零信號的測量值；

d.從實際測井電壓信號中消除與地層電阻率無關的互感電動勢、電路零信號、天線系統基值信號；

e.計算相位差、幅度衰減：利用公式(3)、(4)計算幅度衰減和相位差，

單位為dB????公式(3)

單位為度????公式(4)

式中：V_T(T1R1)是發射天線T1在接收天線R1中產生的總感應電動勢，V_T(T1R2)是發射天線T1在接收天線R2中產生的總感應電動勢，是V_T(T1R1)的相位，是V_T(T1R2)的相位，幅度衰減和相位差分別為發射天線T1在接收天線R1和R2中產生的幅度衰減和相位差；其它發射天線在接收天線R1、R2產生的幅度衰減和相位差同樣用公式(3)和公式(4)，但需用其它發射天線替換發射天線T1；

f.使用消除了互感電動勢的幅度衰減-電阻率轉換圖版和相位差-電阻率轉換圖版對該相位差、幅度衰減進行地層電阻率轉換。