[其他]深淺并測三側向測井儀

無效

• 申請號: 87100047
• 申請日: 1987-01-06
• 公開（公告）號: CN87100047A
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發明（設計）人: 李志平;鄭庚宇;蔡惟錚
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01V3/24
• 分類號: G01V3/24;G01V3/18
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 李鐵才

本發明屬于電測量儀器。它適用于油田測井，通過測量地層電阻率，快速直觀判斷油（氣）水層;也可用于煤田探井和其它劃分地質剖面的地球物理探測。

目前國內外普遍采用電流聚焦方法測量地層電阻率。主要儀器分二類：三側向和雙側是向。其中，三側向方法的縱向分層能力較好，可以劃分出較薄的地層，而且受井眼、圍巖影響較小。但它不能進行深淺同時并測，需兩次下井，才能分別測出深淺兩條電阻率曲線，工作效率低。兩次下井不可能使儀器對應同一地層在井眼中處于同心位置。這種不同心造成曲線對比時的誤差，給進一步定量分析解釋帶來困難。由于這些原因三側向測量方法沒有進一步發展起來，它的線路落后，具有操作不便，動態范圍小，測量時間長的缺點。第二類儀器采用雙側向方法，線路復雜，儀器成本高。又由于雙側向方法采用的電極系的尺寸比三側向方法的電極系長，測量原理不同，所以分層能力差，不利于薄層的劃分。

已知三側向測井儀如中國西安石油儀器二廠生產的C×74A型三側向測井儀（參見，西安石油儀器廠關于C×74A型三側向測井儀的技術說明書）。它不能進行深淺同時并測，需兩次下井才能分別測出深淺兩條電阻率曲線，工作效率低。由于兩次下井不可能使儀器對應同一地層在井眼中處于同心位置，這種不同心造成曲線對比時的誤差。它的動態范圍小，不能適應地層電阻率變化范圍較大的地域。它的系統平衡時間長，限制了測井速度。它的操作和調整都比較困難。

本發明的目的在于不改變原來三側向方法使用的電極系，因此，保留了原三側向方法的優點，且使原三側向測井儀用戶的原始校正圖板和解釋方法繼續有效。本發明對原三側向線路重新設計并實現深淺并測，克服原三側向方法的缺點。

本發明使用已知的三側向電極系，該電極系由遠電極〔11〕、互相依次由絕緣環〔17〕絕緣的電極〔12〕、〔13〕、〔14〕、〔15〕〔16〕組成，其中〔13〕和〔15〕在內部由短路線相連、〔12〕和〔16〕也由短路線相連，三側向測井儀由地面信號處理裝置〔8〕和井下裝置〔9〕組成，本發明的特點是：井下裝置的振蕩器〔1〕的輸出方波信號經濾波穩幅電路〔3〕轉變成正弦波后加至淺側向功放〔6〕，然后接電極〔16〕，振蕩器〔1〕輸出的方波信號被分頻器〔2〕降低N倍頻后再經濾波穩幅電路〔4〕轉變成正弦波后加至深側向功放〔5〕然后接遠電極〔11〕，淺側向功放〔6〕和深側向功放〔5〕的公共端接電極〔13〕，電極〔13〕和電極〔14〕之間跨接一個小于0.01歐姆的采樣電阻〔10〕，檢測放大器〔7〕的輸入端并接在電阻〔10〕兩端，檢測放大器〔7〕的輸出由電纜線判定至地面信號處理裝置〔8〕，深側向功放電路〔5〕為一定壓源電路，通過遠電極〔11〕向地層發射深側向電流;該電流一部分穿過泥漿〔20〕及浸入帶〔19〕水平流入原狀地層〔18〕后返回到主電極〔14〕，再經過電極〔14〕與電極〔13〕間的采樣電阻〔10〕回到電極〔13〕，該電流稱為深側向主電流;另一部份通過泥漿〔20〕流回到〔13〕，該電流稱為深側向屏蔽電流，由于屏蔽電流的作用，使主電流能夠深入到原狀地層中去，保證了一定的探測深度，主電流的大小，反映了原狀地層的電阻率變化。

淺側向功放電路也為一定壓源電路，通過電極〔16〕向地層發射淺側向電流，該電流一部分穿過泥漿〔20〕和侵入帶〔19〕流回主電極〔14〕，再經過采樣電阻〔10〕回到電極〔13〕，稱淺側向主電流，另一部分通過泥漿〔20〕回到到電極〔13〕，稱為淺側向屏蔽電流。淺側向主電流穿過泥漿〔20〕和浸入帶〔19〕返回、探測深度較淺，電流的大小主要反映浸入帶的電阻率變化。深側向主電流和淺側向主電流均流經采樣電阻〔10〕，檢測放大器〔7〕將混在一起的不同頻率的深側向主電流信號與淺側向主電流信號進行放大并由電纜至地面信號處理裝置〔8〕。電路框圖如圖1所示。本發明也可以使用頻率不同的獨立的兩個振蕩器〔1〕和振蕩器〔22〕，電路聯接是：振蕩器〔22〕的輸出方波信號經濾波穩幅電路〔4〕轉變成正弦后加至深側向功放〔5〕，功放〔5〕的輸出接電極〔13〕，公共端接遠電極〔11〕，振蕩器〔1〕的輸出方波信號經濾波穩幅電路〔3〕轉變成正弦波后加至淺側向功放〔6〕，功放〔6〕的輸出接電極〔13〕，公共端接電極〔16〕，電極〔13〕與電極〔14〕之間仍跨接一個小于0.01歐姆的采樣電阻〔10〕，檢測放大器〔7〕的輸入端仍并接在電阻〔10〕兩端，并將混在一起的不同頻率的深側向主電流信號與淺側向主電流信號進行放大并由電纜送至地面信號處理裝置〔8〕，如圖2所示。

圖中：

〔1〕-方波振蕩器????〔2〕-分頻器

〔3〕-濾波穩幅電路????〔4〕-濾波穩幅電路