一種用于隨鉆測量的視電阻率測量方法技術

本發明專利技術涉及一種視電阻率測量方法，屬于井下探測技術領域，具體涉及一種用于隨鉆測量的視電阻率測量方法。本發明專利技術利用3個激勵線圈T1、T2和T3可以組合成9種工作模式，每種模式都可以得到3個電扣電阻率(B1、B2和B3)，4個方位電阻率(Az1、Az2、Az3和Az4)，1個等效環電極電阻率和1個鉆頭電阻率共計9個測量值，即在工作狀態共可獲得81條視電阻率曲線，可以根據設計要求及井眼影響，選擇符合要求的曲線作為鉆井決策或后期地層評價的依據。

A method of apparent resistivity measurement for MWD

The invention relates to a method for measuring apparent resistivity, belonging to the technical field of downhole detection, in particular to an apparent resistivity measuring method for mwd. The invention uses 3 excitation coils T1, T2 and T3 can be combined into 9 modes, each mode has 3 buttons (B1, B2 electric resistivity and B3), 4 (Az1, Az2, ARI Az3 and Az4), the 1 equivalent ring electrode and 1 bit resistivity resistivity a total of 9 measurements, namely in the working state can get 81 apparent resistivity curve, according to the design requirements and the borehole effect, selected as the drilling decision or post formation evaluation to meet the requirements of the curve on the basis of.

【技術實現步驟摘要】
一種用于隨鉆測量的視電阻率測量方法
本專利技術涉及一種視電阻率測量方法，屬于井下探測
，具體涉及一種用于隨鉆測量的視電阻率測量方法。
技術介紹
電阻率測井是測井方法中使用最早也是最常用的方法，到目前為止，在劃分鉆井地質剖面和判斷巖性的工作中仍起著難以替代的作用。隨鉆方位電阻率井壁成像技術是在傳統電纜測量技術的基礎上發展起來的，是一種可以在鉆井過程中實時測量井眼周圍不同方位地層電阻率成像測量方法。隨著水平井、大位移井及三維多目標井鉆井技術的不斷提高和大量應用，旋轉導向閉環鉆井技術是今后井眼軌跡控制技術鉆井工具的發展方向，將方位電阻率成像技術應用于旋轉導向工具，可滿足裂縫、薄層等復雜儲層的地質導向與地層評價需要。在中國授權的專利技術專利(授權公告號：101012748B)中公開的微電阻率掃描成像測井儀，采用傳導電阻率測量方式(也稱電流測量方式)，利用6個極板上150個電扣電極向井壁地層發射電流，然后對發出的電流信號進行采集，可顯示電阻率的井壁成像，其探測單元包括電子線路、推靠器和極板等。然而，該裝置及測量方法僅能用于電纜裸眼井測井作業中，不適用于隨鉆儀器及旋轉導向工具，無法隨鉆實時獲取井壁信息。在中國授權的專利技術專利(授權公告號：102767365B)中公開的高分辨率方位電阻率雙側向測井儀及電阻率測量方法同樣是用于電纜測井不具備隨鉆測量能力。在中國授權的專利技術專利(授權公告號：104100261B)中公開的獲取隨鉆方位電阻率測井儀器距地層邊界距離的系統，該系統包括聯合線圈天線、初始值調整模塊、響應值計算模塊及匹配判斷模塊等，能夠獲取測井儀器相距地層邊界的距離，并能及時獲取測井儀器所在地層電阻率的初始值。然而，該系統采用傳播電阻率測量方式(也稱電磁波測量方式)，僅能分辨地層邊界而不能對井壁裂縫等實現成像(僅傳導電阻率測量方式能夠實現井壁成像)，無法提供井眼周圍的地層信息。在中國授權的專利技術專利(授權公告號：100410489C)中公開的一種近鉆頭電阻率隨鉆測量方法及裝置，該裝置采用傳導電阻率測量方式，通過對鉆頭電阻率及方位電阻率進行測量獲得鉆頭周圍(包括鉆頭前方)地層電阻率信息及多探測深度的方位電阻率信息等。由于該裝置與導向馬達融合,主要用于滑動導向鉆井方式，不能與旋轉導向工具組合使用，且方位電阻率分辨率特性偏低，尚不具備電阻率井壁成像能力。在中國公布的專利技術專利(申請公布號：104929622A)中公開的多分量隨鉆方位電磁波電阻率成像儀器，在中國公布的專利技術專利(申請公布號：104727812A)中公開的隨鉆方位電磁波電阻率測量裝置及其測量方法，由于受測量原理及方式限制，即采用了傳播電阻率測量而傳導電阻率測量方式，無法實現電阻率井壁成像，且不適用于高阻地層。
技術實現思路
本專利技術主要是解決現有技術所存在的以上技術問題，提出了一種采用傳導電阻率測量方式的用于隨鉆測量的視電阻率測量方法。該方法具有良好的垂直分辨率及多探測深度特性，能在薄層中評估早期淺侵入，解決現有技術中存在的問題和局限，實現裂縫、薄層等儲層的隨鉆成像測井。本專利技術的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的：一種用于隨鉆測量的視電阻率測量方法，包括：在無磁鉆鋌上設置用于將交變電流轉化為其兩側的感應電壓差的激勵線圈T1、激勵線圈T2、激勵線圈T3，通過調整激勵線圈T1、激勵線圈T2、激勵線圈T3的電流幅值及相位差并基于下式求得不同的電阻率曲線其中，為視電阻率，為電極ed在模式m下的K值，VT為電壓值，ed為電極，包括上電扣電極B1、中電扣電極B2、下電扣電極B3、方位電極Az1、方位電極Az2、方位電極Az3、方位電極Az4、監測線圈M0、監測線圈M2、電扣電極和線圈T2下方的模擬監測變壓器M0B和M2B。優化的，上述的方法，基于式(2)至(11)計算各工作模式下的電流值，其中，環電極r，m＝1：m＝2：m＝3：m＝4：m＝5：m＝6：m＝7：m＝8：m＝9：表示在m模式下測得的電極電流。優化的，上述的方法，基于公式求得采樣一個分瓣的最大時間間距，其中，表示鉆井轉速/分鐘，n為周向分瓣數，為周向分辨角。優化的，上述的方法，所述無磁鉆鋌包括：上主體測量單元，其兩端分別設置有激勵線圈T1、激勵線圈T2，用于將交變電流轉化為其兩側的感應電壓差；下主體測量單元，其兩端分別設置有用于感應鉆鋌內電流的監測線圈M0,監測線圈M2，并且未與中間單元相連的一端還設置發射線圈T3；中間連通單元，用于機械連接和電連通上主體測量單元和下主體測量單元。因此，本專利技術具有如下優點：利用3個激勵線圈T1、T2和T3可以組合成9種工作模式，每種模式都可以得到3個電扣電阻率(B1、B2和B3)，4個方位電阻率(Az1、Az2、Az3和Az4)，1個等效環電極電阻率和1個鉆頭電阻率共計9個測量值，即在工作狀態共可獲得81條視電阻率曲線，可以根據設計要求及井眼影響，選擇符合要求的曲線作為鉆井決策或后期地層評價的依據。附圖說明圖1-1為隨鉆方位電阻率井壁成像裝置總體結構；圖1-2為圖1-1的局部視圖1；圖1-3為圖1-1的局部視圖2；圖2-1為上主體單元II結構外觀圖；圖2-2為測量電路部分周向展開位置圖；圖3-1為電扣電極結構；圖3-2為圖3-1的俯視圖；圖4-1為電扣電極集成安裝及保護蓋板結構；圖4-2為圖4-1的底面視圖；圖5-1為下主體測量單元VI結構外觀圖；圖5-2為圖5-1的測量電路部分周向展開位置圖；圖6-1是方位電極及其保護環結構在圖5-1中的K-K向視圖；圖6-2是方位電極及其保護環結構在圖5-1中的L-L向視圖；圖6-3是方位電極及其保護環結構在圖5-1中的M-M向視圖；圖6-4是方位電極及其安裝基體俯視圖；圖6-5是方位電極及其保護環安裝后的俯視圖。圖7-1為中間連通單元III結構；圖7-2為圖7-1的右視圖；圖8-1為上保護接頭I；圖8-2為下保護接頭V。具體實施方式下面通過實施例，并結合附圖，對本專利技術的技術方案作進一步具體的說明。實施例：本專利技術提供的一種用于旋轉導向的隨鉆方位電阻率井壁成像裝置主要由無磁鉆鋌、泥漿通道、激勵線圈系、電扣電極系、方位電極系、監測線圈、測量電路、控制及存儲電子電路單元構成，可在井下通過預先設定的程序根據不同的工作模式按照反演計算方法將探測數據轉化為視電阻率，并通過裝置在旋轉作業中對井周的掃描測量，指示裂縫和地層結構傾角，實現井壁成像測量。一、裝置總體結構本實施例中，裝置總體結構如圖1所示，為描述方便，將裝置結構自上而下分為五個部分：上保護接頭I、上主體測量單元II、中間連通單元III、下主體測量單元IV和下保護接頭V。1、上主體測量單元II圖2-1和圖2-2為上主體測量單元II結構外觀圖及其測量電路部分周向展開位置圖。上主體測量單元II主要包含：與上部其它儀器實現供電與通連通的電連接結構201，上發射線圈T1和中發射線圈T2，上電扣電極B1、中電扣電極B2和下電扣電極B3，主控及方位伽馬測量電路板D1、大容量存儲器電路板D2、系統電源板D3、發射及電扣電極測量電路板D4(注：圖中沒有給出實際電路板，用安裝的位置來表示)，以及設置與讀取數據端口T。上發射線圈T1和下發射線圈T2均為環狀結構，軸向安裝在鉆鋌上，各有兩條引線，分別通過線孔h本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于隨鉆測量的視電阻率測量方法，其特征在于，包括：在無磁鉆鋌上設置用于將交變電流轉化為其兩側的感應電壓差的激勵線圈T1、激勵線圈T2、激勵線圈T3，通過調整激勵線圈T1、激勵線圈T2、激勵線圈T3的電流幅值及相位差并基于下式求得不同的電阻率曲線

【技術特征摘要】
1.一種用于隨鉆測量的視電阻率測量方法，其特征在于，包括：在無磁鉆鋌上設置用于將交變電流轉化為其兩側的感應電壓差的激勵線圈T1、激勵線圈T2、激勵線圈T3，通過調整激勵線圈T1、激勵線圈T2、激勵線圈T3的電流幅值及相位差并基于下式求得不同的電阻率曲線其中，為視電阻率，為電極ed在模式m下的K值，VT為電壓值，ed為電極，包括上電扣電極B1、中電扣電極B2、下電扣電極B3、方位電極Az1、方位電極Az2、方位電極Az3、方位電極Az4、監測線圈M0、監測線圈M2、電扣電極和線圈T2下方的模擬監測變壓器M0B和M2B。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于式(2)至(11)計算各工作模式下的電流值，其中，環電極r，

【專利技術屬性】
技術研發人員：毛為民，王家進，賈衡天，鄧樂，艾維平，彭烈新，盛利民，呂海川，范錦輝，彭浩，
申請(專利權)人：中國石油天然氣集團公司，中國石油集團鉆井工程技術研究院，
類型：發明
國別省市：北京,11