[發(fā)明專利]測量地層的電阻率的方法和設備有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 200980136403.6 | 申請日： | 2009-07-17 |
| 公開（公告）號： | CN102177445A | 公開（公告）日： | 2011-09-07 |
| 發(fā)明（設計）人： | D·迪翁;I·迪堡 | 申請（專利權(quán)）人： | 普拉德研究及開發(fā)股份有限公司 |
| 主分類號： | G01V3/28 | 分類號： | G01V3/28 |
| 代理公司： | 永新專利商標代理有限公司 72002 | 代理人： | 陳松濤;蹇煒 |
| 地址： | 英屬維爾京*** | 國省代碼： | 維爾京群島;VG |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 測量 地層 電阻率 方法 設備 | ||
技術領域
本發(fā)明涉及測量圍繞井眼的地層的電阻率。
背景技術
已經(jīng)使用電阻率測井儀測量圍繞井眼的地層的電阻率許多年了。
在典型的電阻率測量儀器中，一對接收器位于兩個發(fā)射器之間。當被正弦電流激勵時，發(fā)射器在由鉆環(huán)和地層形成的回路中感生電壓。能夠由次級繞組測量的此電壓在地層和井眼泥漿中產(chǎn)生電流。接收器測量鉆環(huán)上接收器所在的位置處流動的電流。一對接收器能夠測量軸向電流的差異，軸向電流是進入兩個接收器之間的地層的徑向電流。
發(fā)射器-接收器對測量沿建立的電流回路的地層的電導。此電導(除頻率效應外)與地層電阻率成反比。此方法的范例是鉆頭(bit)電阻率測量。如果使用一對接收器且測量了軸向電流的差異，則得到的電阻率由兩個接收器之間的空間前面的地層控制。組合該兩個測量，利用接收器對以上的一個發(fā)射器和接收器對以下的另一個發(fā)射器，容許更精確地將電流聚焦到地層中并獲得更精確的電阻率測量。
US3305771公開了隨鉆測井系統(tǒng)，其使用一對間隔開的發(fā)射環(huán)形線圈和該對發(fā)射環(huán)形線圈之間的一對間隔開的接收環(huán)形線圈。交流發(fā)電機激勵環(huán)形發(fā)射器，這將電流感生到地層中。接收器檢測從環(huán)中出來進入到兩個接收器之間的地層中的電流。
然而，在接收器對以上和以下具有發(fā)射器的問題是，為了實現(xiàn)長的發(fā)射器-接收器間隔以及經(jīng)常地深電阻率測量，儀器必需長，因為在發(fā)射器間隔增大時，勘測深度將增大。
本發(fā)明的目的是提供用于測量圍繞井眼的各個深度的地層的電阻率，而無需改變儀器長度的設備和方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于確定圍繞井眼的地層的電阻率的設備，包括：
細長的導電主體；
一對發(fā)射器天線，包括安裝于所述主體上且用于在所述地層中感生電流的第一天線和第二天線；以及
一對接收器天線，包括安裝于所述主體上且用于測量在所述儀器主體中所述接收器所在的位置處流動的軸向電流的第一天線和第二天線；
其中，所述一對發(fā)射器天線位于所述一對接收器天線的一側(cè)。
所述第一和第二發(fā)射器以及接收器天線優(yōu)選是環(huán)形天線。
所述細長的導電主體典型地是形成隨鉆測井儀(logging?while?drilling?tool)的部分的鉆環(huán)。
本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例包括：第一對天線和第二對天線；以及用于配置一對天線作為接收器天線且配置另一對天線作為發(fā)射器天線的電子電路。
本發(fā)明的第二方面提供一種用于使用包括第一對間隔的天線和第二對間隔的天線的儀器對圍繞井眼的地層進行電阻率測量的方法，其中所述第一對間隔的天線和所述第二對間隔的天線沿儀器主體分開，所述方法包括：
i)在所述井眼中安置所述儀器主體，使得所述第一對天線位于所述井眼中預定位置；
ii)操作所述第二對天線中的一個天線以在圍繞所述井眼的所述地層中感生電流；
iii)測量由所述天線的操作產(chǎn)生的電壓；
iv)測量所述主體上所述第一對天線處的軸向電流；
v)沿所述井眼移動所述儀器主體，使得所述第二對天線處于所述預定位置；
vi)操作所述第二對天線中的兩個天線，以在圍繞所述井眼的所述地層中感生電流；
vii)測量由所述天線的操作產(chǎn)生的電壓；
viii)測量作為所述第二對天線的操作的結(jié)果的，在所述主體上所述第一對天線中的一個天線處的所述軸向電流；以及
ix)使用獲得的電壓和電流測量結(jié)果確定所述地層的所述電阻率。
優(yōu)選地，所述第一對天線配置為接收器天線，且所述第二對天線配置為發(fā)射器；所述天線對中的天線的間隔、以及所述天線對的間距是使得第一發(fā)射器天線與所述一對接收器天線之間的中點之間的距離大于第二發(fā)射器天線與所述一對接收器天線之間的所述中點之間的距離。
在此情況下，步驟ii)包括操作所述第一發(fā)射器天線且步驟viii)包括測量離所述發(fā)射天線最遠的所述接收天線處的所述軸向電流，以進行遠電阻率測量，以及步驟ii)包括操作所述第二發(fā)射器天線且步驟viii)包括測量離所述發(fā)射天線最近的所述接收天線處的所述軸向電流，以進行近電阻率測量。
優(yōu)選地，所述方法包括使用上述設備。
附圖說明
圖1示出了用于近環(huán)(near?toroid)電阻率測量的儀器的示意圖；
圖2示出了用于遠環(huán)(far?toroid)電阻率測量的儀器的示意圖。
具體實施方式
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