CN104213774A - 一种自然电流测井仪器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自然电流测井仪器。由测井地面系统、信号处理短节、推靠器及其控制电路短节、测量极板组成，信号处理短节、控制电路短节与推靠器通过螺纹依次串接；测量极板连接在推靠器的推靠臂上。本发明通过提供采用绝缘橡胶材料测量极板，测量电极镶嵌于测量极板凹槽内，在测井时，将测量极板紧贴井壁，隔离泥浆与地层间和上、下地层间自然电流的流动，自然电流测量电路相当于串联于测量极板的两电极之间，能够获得较高的测井曲线分辨率，从而实现划分薄层、薄互层和层内细分；能够分析计算岩层的渗透率，与其它测井方法配合能较准确的划分水淹层的水淹等级，计算含油饱和度及其他油层参数。

Description

一种自然电流测井仪器

技术领域

本发明涉及一种自然电流测井仪器，属于石油测井的电法测井技术领域，用于评价地层渗透性和水淹层。

现有技术

自然电流测井是在裸眼井中，通过测量井下不同介质之间自然产生的电流随深度的变化，研究裸眼井地层岩性的测井方法。实验表明，纯泥岩的扩散吸附电位是59mv，纯砂岩地层的扩散吸附电位是-11.6mv，由于裸眼井内介质有自然存在的电位变化，说明井内有自然电流流动，从而改变了与地层沙泥岩剖面有关的原静态自然电位值。而传统的自然电位测井方法是对因井下不同介质之间自然电流的存在而形成的电压进行测量，是对自然电流的一种间接测量，受测井电缆和地面电极影响较大,如井场漏电等，测井曲线经常出现基线漂移现象，曲线分辨率低。

专利号87106687.4公开的发明专利自然电流与环自然电位测井装置中，自然电流测量采用并联的多电极组之间串联取样电阻的方法，测量取样电阻两端的电压，从而计算出自然电流。这种方法误差较大，因为与电极组连接的取样电阻是与泥浆并联的，自然电流测量受泥浆电阻率和井径大小影响较大，造成自然电流不能精确测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有对裸眼井内不同介质之间自然电流非直接测量、分辨率低、影响因素多的缺点，提供了一种自然电流测井仪器。

本发明由测井地面系统、信号处理短节、推靠器及其控制电路短节、测量极板组成，信号处理短节、控制电路短节与推靠器通过螺纹依次串接；测量极板连接在推靠器的推靠臂上。

本发明的效果：通过本发明通过提供采用绝缘橡胶材料测量极板，测量电极镶嵌于测量极板凹槽内，在测井时，将测量极板紧贴井壁，隔离泥浆与地层间和上、下地层间自然电流的流动，自然电流测量电路相当于串联于测量极板的两电极之间，能够获得较高的测井曲线分辨率，实际的纵向分辨率能够达到0.15米，从而实现划分薄层、薄互层和层内细分；能够分析计算岩层的渗透率，与其它测井方法配合能较准确的划分水淹层的水淹等级，计算含油饱和度及其他油层参数，为油田勘探开发提供可靠依据。

附图说明

图1为本发明的仪器结构示意图；

图2是仪器的测量极板结构俯视图；

图3是测量极板的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述：

由图1所示，本发明由测井地面系统、信号处理短节1、推靠器3及其控制电路短节2、测量极板5组成，测井地面系统采用中国电子科技集团新乡22研究所生产的SDZ5000地面系统、推靠器3及其控制电路短节2采用中国电子科技集团新乡22研究所生产的SDZ-3081液压推靠器，信号处理短节1、控制电路短节2与推靠器3通过螺纹依次串接；测量极板5连接在推靠器3的推靠臂4上。

由图2和图3所示，测量极板5为由绝缘橡胶材料制作而成的长方形橡胶主体5-1，其上端面上设计有两个圆形凹槽，凹槽内分别镶嵌有测量电极5-3和5-4，绝缘橡胶主体5-1的下端面设有连接螺孔5-2，绝缘橡胶主体5-1下部一侧下端面上镶嵌回路电极5-5，测量极板5通过其下端面的连接螺孔5-2和螺栓连接在推靠器3的推靠臂4上。测量电极5-3、5-4和回路电极5-5分别与信号处理短节1连接。

所述测量电极5-3、5-4的上端面低于测量极板5的长方形橡胶主体5-1的上端面，避免测量电极5-3、5-4与井璧之间的摩擦。

在进行测井施工时，将本发明的自然电流测井仪器通过测井铠装电缆下放测量目的层段，将推靠器3的推靠臂4推开，使测量极板5紧贴到井壁上，由测量电极5-3与回路电极5-5采集井内泥浆与测量目的层段之间的自然电流I1，由测量电极5-3和回路电极5-4采集测量目的层段上、下层之间的自然电流I2，将测量电极5-3、5-4和回路电极5-5采集的2个自然电流I1、I2分别输入信号处理短节1进行电流电压转换、放大和滤波，并经过曼切斯特编码驱动后，通过测井电缆缆芯传输到测井地面系统，并记录下测量目的层段深度点与2个自然电流I1、I2相互对应的电压数值V1、V2，然后，按照I=kV的关系将与2个自然电流I1、I2相互对应的电压数值V1、V2转换为自然电流，其中k为仪器常数，仪器常数k与测量极板5的测量电极5-3和5-4的面积和电路增益有关；随着电缆的升降，即可得到了两条随深度变化的自然电流曲线，其中，由测量电极5-3与回路电极5-5采集的井内泥浆与测量目的层段之间的自然电流的曲线，可反映测量目的层段的渗透性；由测量电极5-3和回路电极5-4采集测量目的层段上、下层之间的自然电流的曲线，可反映目的层段上、下层之间的渗透性。本发明的测量极板5通过推靠器3的推靠臂4将其紧贴在井璧上，可起到隔离泥浆与地层间和上、下地层间自然电流的流动；通过调整测量极板5上测量电极5-3与测量电极5-4之间的 间距，可实现调整自然电流测井仪器的分辨率，使测量结果真实、准确。 

Claims (3)

1.一种自然电流测井仪器，由测井地面系统、信号处理短节（1）、推靠器(3)及其控制电路短节（2）、测量极板（5）组成，其特征是：信号处理短节（1）、控制电路短节（2）与推靠器（3）通过螺纹依次串接；测量极板（5）连接在推靠器（3）的推靠臂（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种自然电流测井仪器，其特征是：测量极板5为由绝缘橡胶材料制作而成的长方形橡胶主体（5-1），其上端面上设计有两个圆形凹槽，凹槽内分别镶嵌有测量电极（5-3、5-4），绝缘橡胶主体（5-1）的下端面设有连接螺孔（5-2），绝缘橡胶主体（5-1）下部一侧下端面上镶嵌回路电极（5-5），测量极板5通过其下端面的连接螺孔（5-2）和螺栓连接在推靠器3的推靠臂（4）上，测量电极（5-3、5-4）和回路电极（5-5）分别与信号处理短节（1）连接。

3.根据权利要求2所述的一种自然电流测井仪器，其特征是：所述测量电极（5-3、5-4）的上端面低于测量极板（5）的长方形橡胶主体（5-1）的上端面。