[發明專利]一種地層界面探測的電掃描方法和裝置

無效

• 申請號: 201310698295.X
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103670389A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 劉策
• 申請（專利權）人: 貝茲維儀器(蘇州)有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張杰

技術領域

本發明涉及油井中的電測油井法。具體地說涉及一種地層界面探測的電掃描方法和裝置。

背景技術

采集井下信息通常使用電氣測量方法，如隨鉆測井（“LWD”）、隨鉆測量（“MWD”）和電纜測井系統。在石油業眾所周知，這些技術早已用來獲取井下信息，例如，采用地層電阻率（或電導率；術語“電阻率”和“電導率”，雖在意思上相反，但在工藝中可交替使用）和介電常數等確定地層的巖石物理性質以及所含的液體。收集到的井下信息可以幫助描述多孔地層里烴（如原油或天然氣）以及反映其它情況，用以識別不同地層之間的地層界面。因此，最好保持鉆頭在產油層（含烴層）里鉆進，以盡可能實現最大限度的采收率。

隨鉆測井、隨鉆測量和電纜測井系統中可以采用各種測量工具。其中，一種工具為電阻率測量工具。如圖1所示的相關技術中的電阻率測量工具示意圖，它包括鉆柱100、一對發射機T1和T2，用于向周圍地層發射電磁信號；一對接收機R1和R2，用于接收來自發射機T1和T2的電磁信號和在鉆柱100遠端近鉆頭的信號。相對于發射機T2，T1更接近接收機R1和R2。

在圖1中，鉆柱100旋轉并在第一地層102間移動，移向第一地層102和第二地層104之間的地層界面106。當鉆柱100接近地層界面106時，來自發射機T2的電磁信號108開始穿透地層界面106，通過第二地層104，然后由接收機R1和R2接收。然而，與此同時，來自發射機T1的電磁信號110只能通過第一地層102，然后由遠處的接收機R1和R2接收。因此，發射機T1測得的電阻率數據不同于發射機T2測量的電阻率數據，該測量的電阻率的差異即可表明存在地層界面106。

為將電阻率測量工具固定在產油層里，電阻率測量工具的操作不僅需要地層邊界的位置信息，還需要其方向信息。圖1所示的電阻率測量工具，無法確定地層界面106相對于鉆柱100的方向。因此，“定向”電阻率測量工具應運而生。定向電阻率測量工具可以在旋轉的同時，在不同的方位角收集信息。如圖2所示的被分為多個面元（或區域）的井眼示意圖，其中，將一個井眼分為多個面元（或領域）200～230。傳統上，面元的數量為16或32。地層邊界的位置和方向可以根據每個面元測量得出電阻率之間的關系結果來計算得出。然而，該定向電阻率測量工具在進行機械旋轉時也會有一些缺點。例如，定向電阻率測量工具的振動會明顯影響測量數據的精度。此外，機械旋轉速度受物理環境限制。

針對上述問題，相關技術中已采取了一些避免振動的措施，比如將定向電阻率測量工具逐一固定在每個面元，進行該面元的測量。該方法雖然可以解決上述振動問題，但卻會明顯延長數據測量的處理過程。

如上所述，上述定向電阻率測量工具存在以下不足：機械旋轉引起的振動或搖晃，降低了數據測量的精確度，固定位置的測量方式又降低了測量的效率；可見目前的定向電阻率測量工具無法滿足實際工作的需求。

針對在上述定向電阻率測量工具無法滿足實際工作需要的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于定向電阻率測量工具無法滿足實際工作需要的問題。從而提出一種地層界面探測的電掃描方法和裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種地層界面探測的電掃描方法，包括：

在井眼中部署一個柱狀的工具殼體；在工具殼體上部署有第一發射機、第二發射機和接收機；第一發射機和第二發射機所發射的電磁波具有不同的極化方向；

調制第一發射機和第二發射機發射的電磁信號的磁矩；使得第一發射機與第二發射機同時發射信號時，電磁信號的總磁矩矢量能繞著工具殼體軸線作360度的電掃描；

利用接收機接收和測量來自第一發射機和第二發射機的調制電磁信號，并基于接收機接收到和測量到的電磁信號的振幅和相位計算地層界面的方向和位置。

所述第一發射機、第二發射機和接收機在方向上相互垂直。

所述接收機的方向平行于所述工具殼體的縱向軸線。