[發明專利]一種超深電阻率測井的時域測量裝置

有效

• 申請號: 202011031067.3
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112160746B
• 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: E21B49/00
• 分類號: E21B49/00;E21B47/12;E21B44/00;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測井的時域測量裝置，通過加長發射天線與接收天線的距離，使探測深度也得到大大的提高，并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，實現各接收模塊對信號接收與數據處理時序上的同步。測量控制模塊的DSP主控制器根據各接收信號的時延與時域特性以及FFT變換結果，算出信號相移與信號幅值，并最終反演出地層電阻率結果，最后將所有測量數據及電阻率結果數據上傳至主控存儲模塊的FLASH芯片中存儲，完成周期性的測量。

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測井的時域測量裝置。

背景技術

隨鉆測井是一種比較常見的技術，與傳統的電纜測井相比，隨鉆測井具有實時性好、測井精度高、節省測井成本等優點，并且，當一些油井不能用電纜測井或者在某些特殊地層條件下操作困難、花費鉆井時間過多的時候，就必須用隨鉆測井代替電纜測井。

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。常規方位隨鉆測井儀的探測深度一般為6米左右，很難超過10米，那么在應對比較復雜且特殊的地下油層時，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；因此超深方位隨鉆電阻率測井裝置的研制便應運而生，但是要實現十幾甚至幾十米的探測深度，勢必要求整個電阻率儀器的長度大大提高，即發射天線與接收天線之間的距離較常規隨鉆儀器要長的多，最長可達30米。由于發射天線與接收天線距離很遠，那么信號接收采集模塊電路就只能就近放置在接收線圈的近端，才有利于信號的接收與分析，減少干擾以及其他因為線路傳輸帶來的不利影響。由于接收采集模塊電路遠離數據測控模塊，它 們之間的通訊距離很長，數據傳輸的實時性要求很高，這時候如果還采用常規的LVDS(低電壓差分信號)通訊總線的方式勢必滿足不了要求，原因在于：首先幾十米長的儀器，儀器串短節都是一節一節拼接上去的，每一節要接很長的多股通訊導線是基本不可能的；其次是通訊距離太遠也不滿足高速通訊的時序要求；因此，本發明提出了一種超深電阻率測井的測量方法及裝置，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測井的時域測量裝置，大大加長發射天線與接收天線的距離，使探測深度也得到大大的提高。并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，實現各接收模塊對信號接收與數據處理時序上的同步。測量控制模塊的DSP主控制器根據各接收信號的時延與時域特性以及 FFT變換結果，算出信號相移與信號幅值，并最終反演出地層電阻率結果，最后將所有測量數據及電阻率結果數據上傳至主控存儲模塊的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：

一種超深電阻率測井的時域測量裝置，包括：

測量控制模塊，作為整個測量裝置的控制中心，使能發射控制模塊輸出某一固定頻率的方波發射信號，并且對采樣后的測量數據進行相關的FFT換算以及時延特性分析，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；

發射控制模塊，用于接收方波信號，并通過功放芯片或晶體管將方波信號放大并輸出至發射天線；

發射天線，在地層激勵出周期性大功率的正交變換的電磁波信號；