[發明專利]一種基于電場測量地層真電阻率的測井系統與方法

在審

• 申請號: 202010427196.8
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111927443A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 李劍浩;陳濤;李戈理;白彥
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團測井有限公司
• 主分類號: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/00;E21B47/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 房鑫

一種基于電場測量地層真電阻率的測井系統與方法，測井系統包括井下測量機構以及采集數據分析機構；采集數據分析機構包括地面移動數據采集機構和數據處理模塊；在開挖至測量地層的測井中放置井筒，所述的井下測量機構在井筒當中下降至測量地層，地面移動數據采集機構通過線纜與井下測量機構連接，井口設置電纜吊裝裝置；所述的井下測量機構置由測量線圈以及電場測量主控系統組成。本發明基于全空間多頻率發射、多點接收測量地層電場條件下探測與數據處理技術，通過獲得海量電場數據，實現快速沿井軸測量的電場強度的分布，將電場強度分布轉化為視電導率函數，通過對視電導率函數進行自適應處理，實現快速高信噪比情況下不同徑向真地層電阻率測量。

技術領域

本發明涉及測井技術，具體為一種基于電場測量地層真電阻率的測井系統與方法。

背景技術

在石油工程領域，地層真電阻率是油田儲層評價中非常重要的電學參數。目前電阻率的測井儀器主要是利用電磁波感應測井幾何因子理論的測井方法，通過多個發射線圈與接收線圈系來測量地層電阻率。為了測量地層不同徑向和縱向上的介質電阻率，國內陣列感應測井儀器MIT和Schlumberger的陣列感應測井儀器AIT中，基于電磁波感應測井幾何因子理論，采用從短到長1組發射、8組接收線圈間距的測量短節，各接收線圈之間具有較多徑向和縱向重復信息，同時使用實部和虛部信號，數據信號處理復雜，要解決虛部測不準等問題。國外Baker Atlas的陣列感應測井儀器HDIL中，基于電磁波感應測井幾何因子理論，探測器接收線圈、屏蔽線圈與發射線圈的間距與采樣間距之間不是整數倍關系，長源距線圈的測量信號工作范圍較小，數據處理時最短探測深度的10in電阻率曲線井眼影響嚴重，數據處理困難。

以上現有的感應測井儀器采用電磁波感應測井幾何因子理論，只能處理出5條不同深度的電阻率曲線，不能準確測量不同位置深度的地層徑向電阻率，并且存在接收電路、采集系統的結構以及計算處理方式比較復雜，測量成本高等缺點，實際應用的效果不佳。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中地層真電阻率測量數據處理復雜且不能滿足不同徑向深度信息獲取需要的問題，提供一種基于電場測量地層真電阻率的測井系統與方法，該測井系統采用高性能集成發射電路發射5種不同頻率的電場信號，經過數據采集系統，采集接收8組軸向位置上的5種頻率的井眼中沿井軸測量電場分布信號。建立電導率是場點坐標的函數測井方法，消除井眼環境和層厚影響，提供不同徑向深度的地層真電阻率信息。

為了實現上述目的，本發明采用如下的技術方案：

一種基于電場測量地層真電阻率的測井系統，包括井下測量機構以及采集數據分析機構；采集數據分析機構包括地面移動數據采集機構和數據處理模塊；在開挖至測量地層的測井中放置井筒，所述的井下測量機構在井筒當中下降至測量地層，地面移動數據采集機構通過線纜與井下測量機構連接，井口設置電纜吊裝裝置；所述的井下測量機構置由測量線圈以及電場測量主控系統組成；

所述的測量線圈包括設置在玻璃鋼外管中的線圈芯軸，在線圈芯軸上通過線圈骨架繞制由發射線圈與接收線圈組成的測量線圈，測量線圈與玻璃鋼外管之間設置線圈壓力平衡裝置，通過線圈壓力平衡裝置實現高溫高壓環境下線圈與玻璃鋼內外的壓力平衡；

所述的電場測量主控系統由電源模塊、發射驅動單元、多通道前置放大單元、主控單元和數據采集單元組成，所述的發射驅動單元向發射線圈發射5種不同頻率的電流信號，通過8組接收線圈接收電流信號經過測量地層產生的電場信號，再通過多通道前置放大單元對接收到的電場信號進行放大處理，最后經數據采集單元傳輸至主控單元；所述的主控單元經過遙測通信電路將接收到的電場信號實時傳輸至地面移動數據采集機構；

所述的地面移動數據采集機構用于實時監測采集到的測井數據，同時控制刻度和測井位置調整；控制刻度包括完成刻度文件調用以及刻度標定操作，測井時通過加載井下測量機構配置文件、刻度文件以及上測或下測指令，實時顯示電場測井曲線；