[發(fā)明專利]一種分時(shí)驅(qū)動(dòng)的側(cè)向測(cè)井方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410588816.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN104343444A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 任勇
• 主分類號(hào): E21B49/00
• 分類號(hào): E21B49/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于石油鉆井工程領(lǐng)域，涉及一種側(cè)向電阻率測(cè)井方法和裝置，具體是一種分時(shí)驅(qū)動(dòng)的側(cè)向測(cè)井方法及裝置。

背景技術(shù)

電阻率測(cè)井是重要的測(cè)井項(xiàng)目，通常用來劃分地層巖性、分析儲(chǔ)層特性和求含油飽和度，目前主要有側(cè)向電阻率測(cè)井和感應(yīng)電阻率測(cè)井。側(cè)向電阻率測(cè)井適合于低泥漿電阻率環(huán)境，測(cè)量范圍明顯高于感應(yīng)電阻率測(cè)井，并可以測(cè)量高阻地層，常用的是雙側(cè)向測(cè)井儀。雙側(cè)向測(cè)井儀采用雙頻同時(shí)驅(qū)動(dòng)及硬件聚焦工作模式，一次可獲取1條深電阻率曲線和1條淺電阻率曲線。

受傳統(tǒng)的雙側(cè)向測(cè)井儀電極分布尺寸限制，縱向分辨率較差，電阻率測(cè)量精度和測(cè)量范圍也受硬件聚焦工作模式影響，在一些場(chǎng)合難以達(dá)到使用著的要求。隨著石油技術(shù)的發(fā)展，地質(zhì)部門對(duì)測(cè)井信息要求也越來越高，特別是對(duì)薄層和儲(chǔ)層特性的精細(xì)分析，雙側(cè)向測(cè)井已經(jīng)無法適應(yīng)這種需求。分辨率更高、測(cè)量信息更多、適應(yīng)范圍更廣、測(cè)量更準(zhǔn)確的側(cè)向電阻率測(cè)井技術(shù)與裝備一直是測(cè)井行業(yè)所期待的。如果采用傳統(tǒng)側(cè)向測(cè)井技術(shù)，每增加1條測(cè)量曲線就必須要增加1對(duì)屏蔽電極、1個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)以及與之對(duì)應(yīng)的處理及控制電路。隨著曲線增多，儀器的實(shí)現(xiàn)將變得越來越復(fù)雜和困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔合理、可替代現(xiàn)有側(cè)向測(cè)井儀器的分時(shí)驅(qū)動(dòng)側(cè)向測(cè)井方法和裝置。

?其技術(shù)方案是：用1個(gè)主流工作模式和1個(gè)以上的屏流工作模式分時(shí)交替循環(huán)工作，期間測(cè)量各驅(qū)動(dòng)模式下的測(cè)量電極M與測(cè)量電極N上的信號(hào)響應(yīng)，主流工作模式時(shí)的驅(qū)動(dòng)電流值，通過數(shù)字合成聚焦處理，可獲取1條主流模式下的泥漿電阻率曲線和1條以上的、不同屏流模式下的側(cè)向電阻率曲線。

主流工作模式時(shí)，信號(hào)控制、采集及處理電路控制驅(qū)動(dòng)控制電路的多路開關(guān)，把主電極A0作為1個(gè)供電電極，把所有的屏蔽電極A1到An短路并聯(lián)后作為另1個(gè)等效的供電電極；驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過多路開關(guān)向這2個(gè)電極供電，形成主流工作模式；同時(shí)測(cè)量供電電流值，測(cè)量電極M和測(cè)量電極N之間的壓差，測(cè)量電極M與參考電極之間的壓差；利用數(shù)字合成聚焦處理，得到泥漿電阻率數(shù)值。

屏流工作模式時(shí)，根據(jù)屏流效果需要，信號(hào)控制、采集及處理電路控制驅(qū)動(dòng)控制電路的多路開關(guān)，把所有的屏蔽電極分成2組，把每組內(nèi)的屏蔽電極短路并聯(lián)后，形成2個(gè)等效的供電電極，驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過多路開關(guān)向這2個(gè)等效的供電電極供電；根據(jù)電極的排列組合，當(dāng)屏蔽電極數(shù)量為n時(shí)，屏流工作模式有n-1個(gè)，n≥2。

例如任一屏流工作模式m時(shí)，信號(hào)控制、采集及處理電路控制驅(qū)動(dòng)控制電路的多路開關(guān)，把A1到Am短路并聯(lián)形成1個(gè)等效的供電電極，把Am+1到An短路并聯(lián)形成另1個(gè)等效的供電電極，驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過驅(qū)多路開關(guān)向這2個(gè)等效的供電電極供電；同時(shí)測(cè)量測(cè)量電極M和測(cè)量電極N之間的壓差，測(cè)量電極M與參考電極之間的壓差；利用數(shù)字合成聚焦處理，得到屏流工作模式m下的側(cè)向電阻率數(shù)值。

與目前測(cè)井行業(yè)中的各類側(cè)向電阻率儀器相比，該方法及裝置采用分時(shí)驅(qū)動(dòng)工作方式，只需要1個(gè)信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電路、1個(gè)信號(hào)調(diào)理電路和1個(gè)信號(hào)控制、采集及處理電路即可完成復(fù)雜的側(cè)向信號(hào)處理功能，電路簡(jiǎn)單可靠，各驅(qū)動(dòng)模式下的信號(hào)處理一致，提高了儀器的可靠性和一致性。該方法及裝置不限制屏蔽電極的數(shù)量，易于實(shí)現(xiàn)多屏蔽電極，多探測(cè)深度，多測(cè)量曲線的側(cè)向電阻率測(cè)井儀器。

該分時(shí)驅(qū)動(dòng)的側(cè)向測(cè)井裝置由儀器電路和電極系組成。

其儀器電路由電源電路，信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電路，信號(hào)調(diào)理電路，信號(hào)控制、采集及處理電路，數(shù)據(jù)通訊電路組成，安裝在儀器倉(cāng)內(nèi)。

電源電路用于給儀器電路各部分提供工作電源。

信號(hào)驅(qū)動(dòng)控制電路包括驅(qū)動(dòng)信號(hào)和多路開關(guān)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)由信號(hào)控制、采集及處理電路控制，經(jīng)多路開關(guān)，循環(huán)交替進(jìn)行主流模式驅(qū)動(dòng)和若干個(gè)屏流模式驅(qū)動(dòng)，對(duì)各電極進(jìn)行組合操作，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

信號(hào)調(diào)理電路由主流檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、誤差信號(hào)檢測(cè)電路組成。主流檢測(cè)電路用于對(duì)主流工作模式進(jìn)行主電極供電電流值。電壓檢測(cè)電路用于檢測(cè)測(cè)量電極M與參考電極之間的電壓值。誤差信號(hào)檢測(cè)電路用于檢測(cè)測(cè)量電極M與測(cè)量電極N之間的壓差信號(hào)值。

信號(hào)控制、采集及處理電路將來自主流檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、誤差信號(hào)檢測(cè)電路的各類測(cè)量信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)采集，數(shù)字濾波，經(jīng)數(shù)字合成聚焦處理后得到側(cè)向電阻率數(shù)值。

數(shù)據(jù)通訊電路用于將數(shù)字合成聚焦處理后形成側(cè)向電阻率數(shù)值，按照下井儀串采用的通訊協(xié)議，傳遞給測(cè)井地面系統(tǒng)，經(jīng)測(cè)井地面系統(tǒng)處理后形成測(cè)井曲線和數(shù)據(jù)文件。