一種雙電方位成像測井儀器與方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙電方位成像測井儀器與方法，用于油氣田勘探領(lǐng)域測井過程中測量井下地層電阻率和電容率。該成像測井儀器由供電電路、主電極、絕緣體、監(jiān)督電極、回路電極、測量電極、信號傳輸電纜、地面計算機工作站、電源電纜、絕緣層和不銹鋼殼體構(gòu)成。所述絕緣體采用耐高溫絕緣材料制作，固定在殼體內(nèi)壁；所述測量電極采用固體導(dǎo)電材料制作，固定在絕緣層內(nèi)壁；信號輸入端連接測量電極，信號輸出端連接信號傳輸系統(tǒng)；該方法為通過主電極、屏蔽電極以及回路電極完成深側(cè)向地層電阻率和電容率的測量；通過主電極、屏蔽電極得到12個方位電阻率和電容率，并通過測量電路形成電阻率和電容率圖像。本發(fā)明成像的徑向探測深度大，圖像分辨率高。
【專利說明】一種雙電方位成像測井儀器與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙電方位成像測井儀器與方法，用于油氣田勘探領(lǐng)域測井過程中測量井下地層電阻率和電容率，得到地層電阻率和電容率圖像，由此分析地層中的油氣水信息以及井壁和井眼附近地層的巖性、孔隙結(jié)構(gòu)及其他地層信息。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有測井技術(shù)中，雙側(cè)向電法測井技術(shù)通過屏蔽電路和監(jiān)督電路，迫使由主電極發(fā)出的電流流向深部地層，并通過深淺兩個徑向探測深度來反映地層油氣的信息。隨著勘探難度的增加，傳統(tǒng)的雙側(cè)向電法測井技術(shù)已經(jīng)越來越難準確地反映地層油氣信息了。本發(fā)明提出的方位雙電成像測井技術(shù)，一方面能夠得到地層電阻率和電容率的信息，比傳統(tǒng)的雙側(cè)向測井探測的更深，另一方面，通過電容率成像技術(shù)，則比傳統(tǒng)的方位電阻率成像技術(shù)由更高的分辨率和更深的探測深度，能夠提供更準確的地層信息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙電方位成像測井儀器與方法。使用本發(fā)明能夠同時測量地層的電阻率和電容率，通過這兩個參數(shù)的變化反映地層的油氣水信息，為準確判斷地層油氣信息，定量計算地層油氣飽和度提供依據(jù)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0005]本發(fā)明一種雙電方位成像測井儀器，由供電電路、主電極、絕緣體、監(jiān)督電極、回路電極、測量電極、信號傳輸電纜、地面計算機工作站、電源電纜、絕緣層和不銹鋼殼體構(gòu)成。所述殼體采用鋼材或其它耐高溫硬質(zhì)材料制作，所述絕緣體采用耐高溫絕緣材料制作，固定在殼體內(nèi)壁；所述測量電極采用固體導(dǎo)電材料制作，固定在絕緣層內(nèi)壁；信號采集處理電路按傳統(tǒng)技術(shù)制作，信號輸入端連接測量電極，信號輸出端連接信號傳輸系統(tǒng)，信號傳輸系統(tǒng)利用現(xiàn)有測井裝備，在現(xiàn)有測井裝備中置入新信號的輸入輸出通道，按現(xiàn)有方式連接地面計算系統(tǒng)；所述地面計算工作站利用現(xiàn)有測井裝備即可。
[0006]本發(fā)明一種雙電方位成像測井方法，方法包括如下:①通過主電極、屏蔽電極以及回路電極完成深側(cè)向地層電阻率和電容率的測量；②通過主電極、屏蔽電極完成淺側(cè)向地層電阻率和電容率的測量；③通過主電極、屏蔽電極得到12個方位電阻率和電容率，其中屏蔽電極則以12個柱狀電極的方式工作；并通過測量電路形成電阻率和電容率圖像。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點及創(chuàng)新點是:利用地層的電容率參數(shù)形成地層的圖像，比傳統(tǒng)電法成像的徑向探測深度大，圖像分辨率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明一種雙電方位成像測井儀器與方法的示意圖。
[0009]圖中，1.供電電路；2.主電極；3.絕緣體；4.監(jiān)督電極；5.監(jiān)督電極；15.監(jiān)督電極；16.監(jiān)督電極；6.監(jiān)督電極；7.監(jiān)督電極；17.監(jiān)督電極；18.監(jiān)督電極；8.回路電極；9.測量電極；10.信號傳輸電纜；11.地面計算機工作站；12.電源電纜；13絕緣層；14.不銹鋼殼體。
【具體實施方式】
[0010]結(jié)合附圖，本發(fā)明的具體實施例如下:
[0011]如圖1所示，本發(fā)明一種雙電方位成像測井儀器，由供電電路1、主電極2、絕緣體
3、監(jiān)督電極(4、5、15、16)、屏蔽電極(6、7、17、18)、回路電極8、測量電極9、信號傳輸電纜
10、地面計算機工作站11、電源電纜12、絕緣層13和不銹鋼殼體14構(gòu)成。所述殼體采用鋼材或其它耐高溫硬質(zhì)材料制作，所述絕緣體3采用耐高溫絕緣材料制作，固定在殼體內(nèi)壁；所述測量電極9采用固體導(dǎo)電材料制作，固定在絕緣層13內(nèi)壁；信號采集處理電路按傳統(tǒng)技術(shù)制作，信號輸入端連接測量電極9，信號輸出端連接信號傳輸系統(tǒng)，信號傳輸系統(tǒng)利用現(xiàn)有測井裝備，在現(xiàn)有測井裝備中置入新信號的輸入輸出通道，按現(xiàn)有方式連接地面計算系統(tǒng)；所述地面計算工作站11利用現(xiàn)有測井裝備即可。
[0012]本發(fā)明一種雙電方位成像測井方法，方法包括如下:①通過主電極2、屏蔽電極(6、17)和屏蔽電極(7、18)以及回路電極8完成深側(cè)向地層電阻率和電容率的測量；②通過主電極2、屏蔽電極(6、17)和屏蔽電極(7、18)完成淺側(cè)向地層電阻率和電容率的測量通過主電極2、屏蔽電極(6、17)和屏蔽電極(7、18)得到12個方位電阻率和電容率，其中屏蔽電極18則以12個柱狀電極的方式工作；并通過測量電路形成電阻率和電容率圖像。
[0013]進行深探測時，電源通過電纜12經(jīng)供電電路I為井下儀器供電；在額定功率和頻率下，由主電極2發(fā)出主電流，同時由兩對上下對稱安放在主電極兩邊的屏蔽電極(6、17)和屏蔽電極(7、18)發(fā)出與主電流同性的電流，對主電流進行聚焦。同時，監(jiān)督電極(4、15)和監(jiān)督電極(5、16)發(fā)出監(jiān)督電流以保證主電流的聚焦，各電極之間有絕緣體3隔開。主電流經(jīng)地層到達回路電極8，經(jīng)測量電路9同時計算地層的電阻率和電容率，其測量結(jié)果經(jīng)電纜10送至地面計算機工作站11以保存，完成整個測量。
[0014]當進行淺探測時，電源通過供電電路I為井下儀器供電；在額定功率和頻率下，由主電極2發(fā)出主電流，同時由兩對上下對稱安放在主電極兩邊的屏蔽電極(6、7)發(fā)出與主電流同性的電流，對主電流進行聚焦。同時，監(jiān)督電極(4、15)和監(jiān)督電極(5、16)發(fā)出監(jiān)督電流以保證主電流的聚焦，各電極之間有絕緣體3隔開。主電流經(jīng)地層到達屏蔽電極(7、18)，經(jīng)測量電路9同時計算地層的電阻率和電容率，其測量結(jié)果經(jīng)電纜10送至地面計算機工作站11以保存，完成整個測量。
[0015]當進行方位探測時，電源通過供電電路I為井下儀器供電；在額定功率和頻率下，由主電極2發(fā)出主電流，同時由兩對上下對稱安放在主電極兩邊的屏蔽電極(6、17)發(fā)出與主電流同性的電流，對主電流進行聚焦。同時，監(jiān)督電極(4、15)和監(jiān)督電極(5、16)發(fā)出監(jiān)督電流以保證主電流的聚焦，各電極之間有絕緣體3隔開。主電流經(jīng)地層到達屏蔽電極(7、18)測量12個柱狀電極與監(jiān)督電極之間的電位，經(jīng)測量電路9能夠同時計算出12個地層的電阻率和電容率，并通過12條電阻率曲線和12條電容率曲線繪制圖像，現(xiàn)場井壁和地層的電阻率、電容率圖像。此外，通過對12個柱狀電極電流求和，可以得到總的地層電阻率和電容率，其測量結(jié)果經(jīng)電纜10送至地面計算機工作站11以保存，完成整個測量。
【權(quán)利要求】
1.一種雙電方位成像測井儀器，由供電電路(I)、主電極(2)、絕緣體(3)、監(jiān)督電極(4、5、15、16)、屏蔽電極(6、7、17、18)、回路電極(8)、測量電極(9)、信號傳輸電纜(10)、地面計算機工作站(11)、電源電纜(12)、絕緣層(13)和不銹鋼殼體(14)構(gòu)成，所述殼體采用鋼材或其它耐高溫硬質(zhì)材料制作，其特征在于:所述絕緣體(3)采用耐高溫絕緣材料制作，固定在殼體內(nèi)壁；所述測量電極(9)采用固體導(dǎo)電材料制作，固定在絕緣層(13)內(nèi)壁；信號采集處理電路按傳統(tǒng)技術(shù)制作，信號輸入端連接測量電極(9)，信號輸出端連接信號傳輸系統(tǒng)，信號傳輸系統(tǒng)利用現(xiàn)有測井裝備，在現(xiàn)有測井裝備中置入新信號的輸入輸出通道，按現(xiàn)有方式連接地面計算系統(tǒng)；所述地面計算工作站(11)利用現(xiàn)有測井裝備即可。
2.一種雙電方位成像測井方法，其特征在于:方法包括如下:①通過主電極(2)、屏蔽電極(6、17)和屏蔽電極(7、18)以及回路電極(8)完成深側(cè)向地層電阻率和電容率的測量；②通過主電極(2)、屏蔽電極(6、17)和屏蔽電極(7、18)完成淺側(cè)向地層電阻率和電容率的測量；③通過主電極(2)、屏蔽電極(6、17)和屏蔽電極(7、18)得到12個方位電阻率和電容率，其中屏蔽電極(18)則以12個柱狀電極的方式工作；并通過測量電路形成電阻率和電容率圖像。
【文檔編號】E21B49/00GK103643948SQ201310690559
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】劉紅岐, 鄧友明 申請人:西南石油大學(xué)