CN103643948A - 一种双电方位成像测井仪器与方法 - Google Patents

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本发明涉及一种双电方位成像测井仪器与方法，用于油气田勘探领域测井过程中测量井下地层电阻率和电容率。该成像测井仪器由供电电路、主电极、绝缘体、监督电极、回路电极、测量电极、信号传输电缆、地面计算机工作站、电源电缆、绝缘层和不锈钢壳体构成。所述绝缘体采用耐高温绝缘材料制作，固定在壳体内壁；所述测量电极采用固体导电材料制作，固定在绝缘层内壁；信号输入端连接测量电极，信号输出端连接信号传输系统；该方法为通过主电极、屏蔽电极以及回路电极完成深侧向地层电阻率和电容率的测量；通过主电极、屏蔽电极得到12个方位电阻率和电容率，并通过测量电路形成电阻率和电容率图像。本发明成像的径向探测深度大，图像分辨率高。

Description

一种双电方位成像测井仪器与方法
技术领域
本发明涉及一种双电方位成像测井仪器与方法，用于油气田勘探领域测井过程中测量井下地层电阻率和电容率，得到地层电阻率和电容率图像，由此分析地层中的油气水信息以及井壁和井眼附近地层的岩性、孔隙结构及其他地层信息。
背景技术
现有测井技术中，双侧向电法测井技术通过屏蔽电路和监督电路，迫使由主电极发出的电流流向深部地层，并通过深浅两个径向探测深度来反映地层油气的信息。随着勘探难度的增加，传统的双侧向电法测井技术已经越来越难准确地反映地层油气信息了。本发明提出的方位双电成像测井技术，一方面能够得到地层电阻率和电容率的信息，比传统的双侧向测井探测的更深，另一方面，通过电容率成像技术，则比传统的方位电阻率成像技术由更高的分辨率和更深的探测深度，能够提供更准确的地层信息。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种双电方位成像测井仪器与方法。使用本发明能够同时测量地层的电阻率和电容率，通过这两个参数的变化反映地层的油气水信息，为准确判断地层油气信息，定量计算地层油气饱和度提供依据。
本发明的技术方案为：
本发明一种双电方位成像测井仪器，由供电电路、主电极、绝缘体、监督电极、回路电极、测量电极、信号传输电缆、地面计算机工作站、电源电缆、绝缘层和不锈钢壳体构成。所述壳体采用钢材或其它耐高温硬质材料制作，所述绝缘体采用耐高温绝缘材料制作，固定在壳体内壁；所述测量电极采用固体导电材料制作，固定在绝缘层内壁；信号采集处理电路按传统技术制作，信号输入端连接测量电极，信号输出端连接信号传输系统，信号传输系统利用现有测井装备，在现有测井装备中置入新信号的输入输出通道，按现有方式连接地面计算系统；所述地面计算工作站利用现有测井装备即可。
本发明一种双电方位成像测井方法，方法包括如下：①通过主电极、屏蔽电极以及回路电极完成深侧向地层电阻率和电容率的测量；②通过主电极、屏蔽电极完成浅侧向地层电阻率和电容率的测量；③通过主电极、屏蔽电极得到12个方位电阻率和电容率，其中屏蔽电极则以12个柱状电极的方式工作；并通过测量电路形成电阻率和电容率图像。
本发明的优点及创新点是：利用地层的电容率参数形成地层的图像，比传统电法成像的径向探测深度大，图像分辨率高。
附图说明
图1是本发明一种双电方位成像测井仪器与方法的示意图。
图中，1.供电电路；2.主电极；3.绝缘体；4.监督电极；5.监督电极；15.监督电极；16.监督电极；6.监督电极；7.监督电极；17.监督电极；18.监督电极；8.回路电极；9.测量电极；10.信号传输电缆；11.地面计算机工作站；12.电源电缆；13绝缘层；14.不锈钢壳体。
具体实施方式
结合附图，本发明的具体实施例如下：
如图1所示，本发明一种双电方位成像测井仪器，由供电电路1、主电极2、绝缘体3、监督电极（4、5、15、16）、屏蔽电极（6、7、17、18）、回路电极8、测量电极9、信号传输电缆10、地面计算机工作站11、电源电缆12、绝缘层13和不锈钢壳体14构成。所述壳体采用钢材或其它耐高温硬质材料制作，所述绝缘体3采用耐高温绝缘材料制作，固定在壳体内壁；所述测量电极9采用固体导电材料制作，固定在绝缘层13内壁；信号采集处理电路按传统技术制作，信号输入端连接测量电极9，信号输出端连接信号传输系统，信号传输系统利用现有测井装备，在现有测井装备中置入新信号的输入输出通道，按现有方式连接地面计算系统；所述地面计算工作站11利用现有测井装备即可。
本发明一种双电方位成像测井方法，方法包括如下：①通过主电极2、屏蔽电极（6、17）和屏蔽电极（7、18）以及回路电极8完成深侧向地层电阻率和电容率的测量；②通过主电极2、屏蔽电极（6、17）和屏蔽电极（7、18）完成浅侧向地层电阻率和电容率的测量；③通过主电极2、屏蔽电极（6、17）和屏蔽电极（7、18）得到12个方位电阻率和电容率，其中屏蔽电极18则以12个柱状电极的方式工作；并通过测量电路形成电阻率和电容率图像。
进行深探测时，电源通过电缆12经供电电路1为井下仪器供电；在额定功率和频率下，由主电极2发出主电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极（6、17）和屏蔽电极（7、18）发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦。同时，监督电极（4、15）和监督电极（5、16）发出监督电流以保证主电流的聚焦，各电极之间有绝缘体3隔开。主电流经地层到达回路电极8，经测量电路9同时计算地层的电阻率和电容率，其测量结果经电缆10送至地面计算机工作站11以保存，完成整个测量。
当进行浅探测时，电源通过供电电路1为井下仪器供电；在额定功率和频率下，由主电极2发出主电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极（6、7）发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦。同时，监督电极（4、15）和监督电极（5、16）发出监督电流以保证主电流的聚焦，各电极之间有绝缘体3隔开。主电流经地层到达屏蔽电极（7、18），经测量电路9同时计算地层的电阻率和电容率，其测量结果经电缆10送至地面计算机工作站11以保存，完成整个测量。
当进行方位探测时，电源通过供电电路1为井下仪器供电；在额定功率和频率下，由主电极2发出主电流，同时由两对上下对称安放在主电极两边的屏蔽电极（6、17）发出与主电流同性的电流，对主电流进行聚焦。同时，监督电极（4、15）和监督电极（5、16）发出监督电流以保证主电流的聚焦，各电极之间有绝缘体3隔开。主电流经地层到达屏蔽电极（7、18）测量12个柱状电极与监督电极之间的电位，经测量电路9能够同时计算出12个地层的电阻率和电容率，并通过12条电阻率曲线和12条电容率曲线绘制图像，现场井壁和地层的电阻率、电容率图像。此外，通过对12个柱状电极电流求和，可以得到总的地层电阻率和电容率，其测量结果经电缆10送至地面计算机工作站11以保存，完成整个测量。

Claims (2)

1.一种双电方位成像测井仪器，由供电电路（1）、主电极（2）、绝缘体（3）、监督电极（4、5、15、16）、屏蔽电极（6、7、17、18）、回路电极（8）、测量电极（9）、信号传输电缆（10）、地面计算机工作站（11）、电源电缆（12）、绝缘层（13）和不锈钢壳体（14）构成，所述壳体采用钢材或其它耐高温硬质材料制作，其特征在于：所述绝缘体（3）采用耐高温绝缘材料制作，固定在壳体内壁；所述测量电极（9）采用固体导电材料制作，固定在绝缘层（13）内壁；信号采集处理电路按传统技术制作，信号输入端连接测量电极（9），信号输出端连接信号传输系统，信号传输系统利用现有测井装备，在现有测井装备中置入新信号的输入输出通道，按现有方式连接地面计算系统；所述地面计算工作站（11）利用现有测井装备即可。
2.一种双电方位成像测井方法，其特征在于：方法包括如下：①通过主电极（2）、屏蔽电极（6、17）和屏蔽电极（7、18）以及回路电极（8）完成深侧向地层电阻率和电容率的测量；②通过主电极（2）、屏蔽电极（6、17）和屏蔽电极（7、18）完成浅侧向地层电阻率和电容率的测量；③通过主电极（2）、屏蔽电极（6、17）和屏蔽电极（7、18）得到12个方位电阻率和电容率，其中屏蔽电极（18）则以12个柱状电极的方式工作；并通过测量电路形成电阻率和电容率图像。
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