[發(fā)明專利]一種鉆具旋轉(zhuǎn)時的隨鉆視電阻率測量系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810914059.X
• 申請日: 2018-08-13
• 公開（公告）號: CN109138995B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂海川;賈衡天;艾維平;鄧樂;竇修榮;王鵬;毛偉民;洪迪峰;范錦輝;彭浩;管康
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團工程技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/12
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

本發(fā)明涉及一種視電阻率測量系統(tǒng)及方法，屬于地理探測技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種隨鉆視電阻率測量系統(tǒng)及方法。包括：平衡監(jiān)測線圈，位于鉆鋌本體上，其上設(shè)置多個測量電極陣列，用于接收其兩側(cè)設(shè)置的發(fā)射電極產(chǎn)生的測量電流；發(fā)射線圈，在所述平衡監(jiān)測線圈兩側(cè)鏡像設(shè)置并且其激勵在相位上相差180°。因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：可對環(huán)電極電流進行補償，從而獲得優(yōu)異的響應(yīng)特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種視電阻率測量系統(tǒng)及方法，屬于地理探測技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種鉆具旋轉(zhuǎn)時的隨鉆視電阻率測量系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨鉆電阻率測量是指鉆機在鉆進的同時連續(xù)不斷地測量井下井壁地層的電阻率信息。

在鉆井過程中為掌握鉆具鉆遇地層的巖性、確定確定滲透層及侵入帶電阻率、確定巖層厚度，確定巖層的真電阻率及定性的判斷油氣水層信息，都需要對地層的電阻率進行測量。而不同的巖石的電阻率各不相同，其主要由巖石礦物成分、巖石空隙內(nèi)地層水中電解質(zhì)的化學(xué)成分、濃度和溫度、巖石的孔隙度和巖石含油的飽和度決定。這些因素綜合起來影響井下地層巖石的電阻率，而結(jié)合電阻率與孔隙度的測量參數(shù)，可以為劃分及評價油氣層提供重要的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的隨鉆視電阻率測量難度大，數(shù)值不準(zhǔn)確等技術(shù)問題，提出了一種鉆具旋轉(zhuǎn)時的隨鉆視電阻率測量系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明所述的隨鉆電阻率測量工具的電阻率測量電極陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以在井下隨鉆進行地層電阻率的測量。其電阻率測量電極陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計支持工具在井下進行旋轉(zhuǎn)鉆進時電阻率成像測量和滑動鉆進時電阻率成像測量兩種模式。其主要通過不同的發(fā)射測量電極系的設(shè)計，使得電極系將交流電流信號推入地層，并同時測量流經(jīng)地層并返回的交流電流，來反映電極系周邊被測量地層的電阻率信息，電極系隨鉆具旋轉(zhuǎn)和滑動可將鉆井過程中被鉆地層的真實電阻率信息記錄下來，并最終形成被測井眼地層的電阻率圖像。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一鉆具旋轉(zhuǎn)時的隨鉆視電阻率測量系統(tǒng)，包括：

平衡監(jiān)測線圈，位于鉆鋌本體上，其上設(shè)置多個測量電極陣列，用于接收其兩側(cè)設(shè)置的發(fā)射電極產(chǎn)生的測量電流；

發(fā)射線圈，在所述平衡監(jiān)測線圈兩側(cè)鏡像設(shè)置并且其激勵在相位上相差180°。

在本發(fā)明的至少一個實施例中，所述平衡監(jiān)測線圈設(shè)置于鉆鋌中部，且沿鉆鋌周向設(shè)置。

在本發(fā)明的至少一個實施例中，還包括以所述平衡監(jiān)測線圈為中心鏡像設(shè)置的發(fā)射監(jiān)測線圈，且所述發(fā)射監(jiān)測線圈與所述發(fā)射線圈交替設(shè)置。

在本發(fā)明的至少一個實施例中，基于下式計算所述平衡監(jiān)測線圈的電流：

式中，Mij表示在Tj單位強度激勵下環(huán)型監(jiān)視線圈Mi所檢測的電流；Ic為平衡監(jiān)測線圈電流。

在本發(fā)明的至少一個實施例中，所述發(fā)射線圈為多對，沿鉆鋌軸向依次設(shè)置。

在本發(fā)明的至少一個實施例中，在所述鉆鋌上加工的若干凹槽，其中較寬的凹槽用于放置發(fā)射監(jiān)測線圈，較窄的凹槽用于放置發(fā)射線圈。

一鉆具旋轉(zhuǎn)時的隨鉆視電阻率測量方法，包括：

在鉆鋌本體上設(shè)置多個測量電極陣列，用于接收其兩側(cè)設(shè)置的發(fā)射電極產(chǎn)生的測量電流；

在所述平衡監(jiān)測線圈兩側(cè)鏡像設(shè)置并且其激勵在相位上相差180°的發(fā)射線圈；

調(diào)節(jié)對稱設(shè)置的發(fā)射線圈對使平衡監(jiān)測線圈上的測量電壓近似為零。