[發明專利]利用非整圓天線隨鉆測量方向電阻率的設備和方法無效

申請號：	201210330971.3	申請日：	2012-08-30
公開（公告）號：	CN102966348A	公開（公告）日：	2013-03-13
發明（設計）人：	王忠;任威;王華平;劉遠;吳素明	申請（專利權）人：	王忠;任威;王華平;劉遠;吳素明
主分類號：	E21B49/00	分類號：	E21B49/00;E21B47/00
代理公司：	北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019	代理人：	壽寧;張華輝
地址：	美國舒格蘭市杰***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	利用非整圓天線測量方向電阻率設備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明一般涉及電阻率法測井領域。更具體地說，本發明涉及一種提供帶有非整圓天線的方向電阻率儀來進行地層方向電阻率測量的設備和方法。

背景技術

眾所周知，在石油產業中會使用電測法來采集井下信息，如隨鉆測井(LWD)，隨鉆測量(MWD)以及電纜測井系統。這種技術已被用來獲得地層電阻率(或電導率)，盡管“電阻率”和“電導率”是相對概念，但它們在本領域中通常可以交替使用。還可以應用各種巖石物理模型(例如阿爾奇定律)來相應確定地層巖石以及其中流體的物理屬性。如現有技術所知，電阻率是界定多孔隙地層中碳氫化合物及水含量的重要參數。

通常，人們都是豎直鉆井，井道基本上垂直于地質構造層。由于鉆孔周圍的地層在所有方向上都基本相同，因此不需要在方位上對用于測量周圍地層電阻率的LWD或MWD儀器進行設置。LWD或MWD儀器的旋轉不會顯著影響測量的電阻率。為此，如圖1A所示，現有的電阻率儀通常包括與一個或多個發射線圈和保持不同軸向間距的接收線圈，并且接收線圈和發射線圈的位置確定，從而發射/接收電阻率儀縱軸的平行方向上的軸向電磁波。發射線圈中的交流電在地層中產生相應的交變電磁場。由于鉆孔周圍地層中感應交變電磁場相關的電磁感應現象，在接受線圈上產生感應電壓。如現有技術所知，測量的電壓可用來估算地層電阻率。

然而，“水平鉆井”漸受青睞，所述水平鉆井是指鉆井與地質構造層之間至少具有一定角度，因為這樣可以提高產油層(具有碳氫化合物的地層)的外露長度并克服豎直鉆井的困難。在進行水平鉆井時，最好盡可能地將鉆孔保持在產油層中，從而達到最佳回采率。因此，需要具有方位靈敏度的方向電阻率儀來決定隨后鉆探鉆孔的轉向操作。可以根據地層分層識別、地層角度探測以及斷裂表征等測量結果來進行轉向決定。

方向電阻率測量通常包括發射和/或接收橫向模式(X模或Y模)或混合模式(如X模和Z模的混合模式)電磁波。已知多種用于進行這種測量的天線配置，例如，如圖1B所示的橫向天線配置(X模)、如圖1C所示的雙平天線配置、如圖1D所示的鞍式天線配置(X模和Z模，混合模式)以及如圖1E所示的傾斜式天線。

所有上述的現有技術都至少有部分天線的繞線方向不垂直于方向電阻率儀縱軸。橫向模式天線或混合模式天線的引入同時增加了機械制造的復雜性和成本。

本發明設備和方法的具體實施方案滿足了這些需求并對技術做出了改進。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的現有技術都至少有部分天線的繞線方向不垂直于方向電阻率儀縱軸存在的缺陷，而提供一種利用非整圓天線隨鉆測量方向電阻率的設備和方法，所要解決的技術問題是盡管商業上已經采用方向電阻率儀，但仍然需要改進方向電阻率儀中的線圈配置。

發明的另一目的在于，提供一種利用非整圓天線隨鉆測量方向電阻率的設備和方法，所要解決的技術問題是需要進一步改進線圈配置，使其制造簡單并便于裝配到方向電阻率儀。

本發明的再一目的在于，提供一種利用非整圓天線隨鉆測量方向電阻率的設備和方法，所要解決的技術問題是需要進一步改進線圈配置，使其具有良好的耐用性和可靠性

本發明的還一目的在于，一種利用非整圓天線隨鉆測量方向電阻率的設備和方法，所要解決的技術問題是需要進一步改進線圈配置，使其節約成本。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

一優選實施方案中，一種用于進行地層的方向電阻率測量的設備可以包括：具有縱軸和外表面的電阻率儀主體；具有兩個開口端的第一天線，其部署在外表面下方并且其繞線方向垂直于電阻率儀主體縱軸；第二天線，其部署在外表面下方并且與第一天線在軸向上間隔；以及至少一組分布在外表面上的狹槽。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

一些實施方案中，狹槽的延伸方向平行于電阻率儀主體縱軸。