CN2594810Y - 具有多种分层能力的阵列侧向测井仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种具有多种分层能力的阵列侧向测井仪，包括：多个信号源，产生多个具有不同频率的工作信号；多组屏蔽电极，每一组屏蔽电极分别与相应的信号源连接，以向不同地层发射第一工作信号，同时形成对主电极组输出信号的聚焦电场；监督装置，用于接收并放大所述的多组屏蔽电极发射的第一工作信号；主电极组，在屏蔽电极的电场作用下向地层聚焦地发射监督装置输出的主工作信号，其中主电极组包括一个中心电极和从中心电极向外依次排列的多对外层电极，使外层电极的电场对内层电极的输出信号形成再次聚焦；电压测量处理装置，检测和处理主电极的电压；电流检测处理装置，检测和处理流过主电极的电流。本实用新型一次测量可获得十二条视电阻率曲线，能够细致地描述地质，精确地定向分析，解释地层，解决了地质薄层、薄互层的解释和定量问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种具有多种分层能力的阵列侧向测井仪，一次能够取得多种分层能力的测井曲线。
背景技术
侧向测井也称电流聚焦测井，属于电法测井，是油田地球物理勘探中的一种主要方法。
一般情况下，经铠装电缆将仪器吊入井中并往地层供电，离供电电极无穷远点设有回路电极(实际上回路电极离供电电极只有20多米)。当供电电极只有一个时，该发射电流不被聚焦等位面为球面，该测井方法为横向测井。
在发射电极上下设有屏蔽电极时，屏蔽电极发射的屏蔽电流与主电流同向、等位对主电流起到聚焦作用，迫使主电流不发散而直接进入地层，此种作用称为聚焦作用。聚焦测井方法就是侧向测井。
侧向测井仪器种类繁多，有三侧向、七侧向、九侧向(双侧向)等。其中双侧向属于最好的测井方法，随着油田勘探开发需要，测井仪器在不断发展。双侧向取得的信息(两种探侧深度的两条曲线)已不能满足越来越复杂的地质勘探的要求。为了解决地层冲洗带、侵入带、原状地层的电阻率测量问题，判断冲洗、侵入深度原来的两条曲线，很难做定量解释而需要更多的测量信息，更好的定量判断冲洗带、侵入带、原状地层电阻率，判断侵入带半径、冲洗带半径等。
阵列侧向目前是侧向测井技术发展的主要方向趋势。例如，法国斯伦贝谢测井公司开发的阵列侧向测井仪能够取得六种探测度的六条曲线，但只有一种分层能力，因而不能测量地质薄层，从而不能全面和准确地分析油层分布状况。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种具有多种分层能力的阵列侧向测井仪，本实用新型一次测量至少可获得十二条视电阻率曲线，能够细致地描述地质，精确地定向分析，解释地层，解决了地质薄层、薄互层的解释和定量问题。
本实用新型的基本原理是，利用对主电流的再聚焦技术提供多种分层能力。也就是说，在多组屏蔽电极的屏蔽电场的作用下，主电极组提供一种分层能力；而主电极组的外层电极对内层电极聚焦电场，则使内层电极输出电流被再次聚焦，从而提供再一种分层能力。
本实用新型的上述目的是这样实现的，一种具有多种分层能力的阵列侧向测井仪，包括：多个信号源，产生多个具有不同频率的工作信号；多组屏蔽电极，分布在主电极组外侧，每一组屏蔽电极分别与相应的信号源连接，以向不同地层发射第一工作信号，同时形成对主电极组输出信号的聚焦电场；监督装置，用于接收并放大所述的多组屏蔽电极发射的第一工作信号；主电极组，在屏蔽电极的电场作用下向地层聚焦地发射监督装置输出的主工作信号，其中主电极组包括一个中心电极和从中心电极向外依次排列的多对外层电极，使外层电极的电场对内层电极的输出信号形成再次聚焦；电压测量处理装置，检测和处理主电极的电压；电流检测处理装置，检测和处理流过主电极的电流。
其中所述的监督装置包括：至少一组接收屏蔽电极的工作信号的感应电极；放大感应电极所接收的信号的监督信号快速跟随放大器。
其中电流检测处理装置包括多个分层电流检测器，分别检测流过主电极组的总电流和流过每对电极和中心电极的电流。
其中电流检测处理装置还包括多个与多个分层电流检测器相对应的处理部分，其每个处理部分包括选频放大器、模数转换器和编码电路。
其中电压测量处理装置包括选频放大器、模数转换器和编码电路。
下面结合附图以具体实例对本实用新型进行详细说明。
附图说明
图1是本实用新型的具有再聚焦能力的电极分布的示意图；
图2是本实用新型的原理示意图。
具体实施方式
图1示意性地示出了本实用新型的具有再聚焦能力的电极分布。6组屏蔽电极A6和A6’，A5和A5’，A4和A4’，A3和A3’，A2和A2’，A1和A1’对称地分布在主电极组A01、A01’、A00的两侧，其中每组屏蔽电极，比如A6和A6’，通过导线相连接(图中未示出)。屏蔽电极的作用是：发射第一工作信号(屏蔽电流)，以形成对主电极组的聚焦电场。主电极组包括一个中心电极A00和一组分布在中心电极A00两侧的外层电极A01、A01’。主电极组总体在屏蔽电极的聚焦电场作用，提供一种分层能力，而中心电极A00两侧的副电极A01、A01’又对主电极A00提供聚焦电场，使主电极再次被聚焦，而提供另一种分层能力。很明显，分布在中心电极A00两侧的副电极组可以有多个，外层电极对内层电极形成再聚焦，从而可以提供更多的分层能力。监督电极M1、M1’和N2和M2’分布在屏蔽电极与主电极组之间，用于感应接收屏蔽电极发射的第一工作信号。测量电极N用于测量工作电压。就电极而言，本实用新型与现有技术的区别是增加了中心电极组。
图2示出了本实用新型的电路原理。如图所示，本实用新型的具有多种分层能力的阵列侧向测井仪，包括：
产生多个具有不同频率的工作信号的多个信号源，其每个信号源包括一个振荡器和一个功率放大器；
多组屏蔽电极A6和A6’，A5和A5’，A4和A4’，A3和A3’，A2和A2’，A1和A1’，每一组屏蔽电极分别与相应的信号源连接，以向不同地层发射第一工作信号，同时形成对主电极组输出信号的聚焦电场；
监督装置，包括监督电极M1、M1’和M2和M2’以及监督信号快速跟随放大器，用于接收并放大所述的多组屏蔽电极发射的第一工作信号；
主电极组，在屏蔽电极的电场作用下向地层聚焦地发射监督装置输出的主工作信号，其中主电极组包括一个中心电极A00和从中心电极向外依次排列的一对电极A01、A01’或多对电极，使处于外层的电极(比如，A01、A01’)的电场对内层电极(比如，A00)的输出信号形成再次聚焦。显然，中心电极组的电极越多，再聚焦的次数就越多，因而分层能力就越多；
电压测量处理装置，检测和处理主电极的电压；
电流检测处理装置，检测和处理流过主电极的电流。
电流检测处理装置包括多个分层电流检测器，分别检测流过主电极组的总电流和流过每对电极及中心电极的电流。对于两种分层能力的方案，流过电阻R1的电流是总的主电流，它可以反映整个测量地层的电阻率(第一种分层能力)；流过电阻R2的是中心电极的电流，它可以反映测量地层的一个局部地层(薄层)的电阻率。电阻R1和R2两端的电压降提供对电流的检测。电流检测处理装置还包括多个与分层电流检测器相对应的处理部分，其每个处理部分包括选频放大器、模数转换器和编码电路。
电压测量处理装置包括选频放大器、模数转换器和编码电路。
由于(信号源)使用了六种不同频率，六个具有不同频率的工作信号经过电极分别按照各自的回路流动，从而取得反映同一地层不同深度的视电阻率曲线。实际上，视电阻率是通过将电压测量装置所测量的电压除以电流检测装置所检测的电流得到的。由于本实用新型至少可以得到两个检测电流，而每个电流信号含有六个不同频率，因此本实用新型一次测量至少可以获得十二条视电阻率曲线。
需要说明的，图2所示的电压测量处理装置所测量的电压和电流检测处理装置所检测的电流分别通过各自的编码线路发送给视电阻率处理电路(未示出)，进行计算处理，最后得到电阻率曲线。由于本实用新型所采用电阻率处理电路与现有的测井仪相同，因此省略对其说明。
由于本实用新型使用了再聚焦技术，即利用主电极的外层电极对内电极的再聚焦作用，从而提供了多种分层能力。
Claims (5)
1、一种具有多种分层能力的阵列侧向测井仪，包括：
多个信号源，产生多个具有不同频率的工作信号；
多组屏蔽电极，分布在主电极组外侧，每一组屏蔽电极分别与相应的信号源连接，以向不同地层发射第一工作信号，同时形成对主电极组输出信号的聚焦电场；
监督装置，用于接收并放大所述的多组屏蔽电极发射的第一工作信号；
主电极组，在屏蔽电极的电场作用下向地层聚焦地发射监督装置输出的主工作信号，其中主电极组包括一个中心电极和从中心电极向外依次排列的多对外层电极，使外层电极的电场对内层电极的输出信号形成再次聚焦；
电压测量处理装置，检测和处理主电极的电压；
电流检测处理装置，检测和处理流过主电极的电流。
2、根据权利要求1所述的阵列侧向测井仪，其中所述的监督装置包括：至少一组接收屏蔽电极的工作信号的感应电极；放大感应电极所接收的信号的监督信号快速跟随放大器。
3、根据权利要求1所述的阵列侧向测井仪，其中电流检测处理装置包括多个分层电流检测器，分别检测流过主电极组的总电流和流过每对电极和中心电极的电流。
4、根据权利要求1所述的阵列侧向测井仪，其中电流检测处理装置还包括多个与多个分层电流检测器相对应的处理部分，其每个处理部分包括选频放大器、模数转换器和编码电路。
5、根据权利要求1所述的阵列侧向测井仪，其中电压测量处理装置包括选频放大器、模数转换器和编码电路。
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Cited By (2)
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| CN101819282A (zh) * | 2010-04-28 | 2010-09-01 | 中国石油天然气集团公司 | 一种用于测地层电阻率的电极 |
| EP2622381A1 (en) * | 2010-11-15 | 2013-08-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-array laterolog tools and methods |
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2002
- 2002-09-26 CN CN 02256600 patent/CN2594810Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| EP2622381A4 (en) * | 2010-11-15 | 2017-03-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi-array laterolog tools and methods |
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