[發明專利]一種超深電阻率的測量裝置

有效

• 申請號: 202011031051.2
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112160744B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 管國云;陳涌頻;孫向陽;胡俊;聶在平
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: E21B47/12
• 分類號: E21B47/12;G01V3/30
• 代理公司: 四川雍和道知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51348
• 代理人: 肖芳

本發明公開了一種超深電阻率的測量裝置，發射控制及功放模塊選用效率高的D類功放，根據需要輸出1KHz至幾十KHz的高功率的正弦波發射信號，該信號通過發射天線在地層激勵周期性的電磁波信號，測量裝置每發射一個測量周期即傳輸一個同步脈沖，由此觸發各接收模塊采集接收天線輸出的信號，同時對采樣數據進行疊加后，再通過單芯電纜以信號調制通訊的形式傳送至測量控制模塊，DSP主控制器對各接收通道信號進行DPSD數字相敏檢波換算，得出各接收通道的信號幅度比與相位差，最終反演出地層電阻率結果。單芯電纜在輸送電源的同時也充當通訊載體，各模塊之間均以信號調制通訊的形式進行通訊連接，與此同時同步脈沖也通過單芯電纜進行傳輸。

技術領域

本發明涉及電阻率測井技術領域，具體涉及一種超深電阻率的測量裝置。

背景技術

近年來隨著測井技術的日新月異的發展，各種隨鉆測井儀也是層出不窮，測量精度與探測深度也不斷增強，在此基礎上隨鉆電阻率測量也得到的一定的應用，在隨鉆電阻率測量的基礎上加大探測深度，在鉆井的同時能夠提前預知油層位置和儲存量且又能避免鉆破油層，亦可在水平井或大斜度井條件下，實時測量自然伽馬、電阻率、近鉆頭、井斜、井眼等集合參數，地面地質和鉆井人員在分析這些數據的基礎上，才能高時效且低成本的進行地質導向。常規的方位隨鉆測井儀周身側面的探測深度很難超過10米，那么在應對比較復雜且特殊的地下油層且尤其是垂直井探測時，鉆探過程中如果出現一些測量誤差都可能導致井壁太過于貼近油水層，從而引發塌陷或油水泄露，使得油井作廢，鉆探功虧一簣，損失慘重。因為常規的方位隨鉆測井儀在測量水平井或斜度井時或許能夠比較及時發現油層邊界，但是一旦遇到垂直井探測時，由于跟儀器鉆頭縱向平行的前向探測深度有限，不能及時發現地質分層結構，碰到油水層時很可能來不及掉轉鉆頭方向導致鉆透油層。

因此超深隨鉆電阻率的測井裝置的研制便應運而生，通過延長發射天線與接收天線的距離，使探測深度得到進一步的提高，并且利用1組或多組斜向發射與接收線圈，使得測量裝置具有一定的前探功能。與此同時，功率發射控制模塊采用高效率的D類數字集成功放，提高了發射功率，并輸出1KHz至幾十KHz的高功率的正弦波發射信號，該信號通過發射天線在地層激勵周期性的電流信號，測量裝置每發射一個測量周期便傳輸一個同步脈沖，由此觸發接收模塊對接收天線輸出的信號進行采樣，ADC模數轉換后的數據經過采樣疊加后通過單芯電纜以信號調制通訊的形式傳送至測量控制模塊，DSP主控制器對接收數據進行DPSD數字相敏檢波換算，得出各頻率接收信號的幅度比與相位差，最終反演出地層電阻率結果。單芯電纜在輸送電源的同時也充當通訊載體，各模塊之間均以信號調制通訊的形式進行通訊連接，與此同時同步脈沖也通過單芯電纜進行傳輸。因此，本發明提出了一種超深電阻率測量裝置，能夠解決上述技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超深電阻率的測量裝置，加長發射天線與接收天線的距離，利用1組或多組斜向發射與接收線圈，使得測量裝置具有一定的前探功能，并且使用效率高的大功率D類功放輸出發射信號，將各電路模塊分成若干儀器短節然后再進行拼接，與此同時利用井下儀器串內部的單芯電纜在輸送32V電源的同時也充當通訊載體，實現儀器串內各電路模塊之間通訊互聯，并且單芯電纜也傳播同步脈沖。采樣數據經過疊加后通過單芯電纜以信號調制通訊的形式傳送至測量控制模塊，該模塊中的DSP主控制器對接收信號進行DPSD數字相敏檢波換算，得出接收信號的幅度比與相位差，并換算出地層電阻率結果。最后將所有測量數據及幅度比、相位差通過內部485總線上傳至主控存儲模塊FLASH芯片中存儲，完成周期性的測量；以解決背景技術中提到的技術問題。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種超深電阻率的測量裝置，包括以下部分：

測量控制模塊，作為整個測量裝置的控制中心，使能功率發射控制模塊輸出某一固定頻率的正弦波發射信號，并且對采樣后的測量數據進行DPSD數字相敏檢波換算，得出最終的電阻率數據，并與主控存儲模塊進行通訊，實時上傳數據至主控存儲模塊FLASH中保存；