[发明专利]利用刻度天线消除随钻电磁波电阻率系统误差的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及石油钻井测井技术领域中的一种随钻电磁波电阻率系统误差消除方法。

背景技术：

在石油行业地质导向钻井和随钻测井中，通常通过随钻电磁波电阻率测量装置获得地层电阻率来划分地层剖面、鉴别油气层、确定储层的含油饱和度，是测井解释评价油气储藏的主要依据。

目前，公知的随钻电磁波电阻率测井仪通常利用电磁波传播原理，发射线圈发射电磁波，电磁波经过地层传播之后被不同间距的接收线圈接收，得到多组接收信号的相位差和幅度比，经过转换之后，获得相位差电阻率或幅度衰减电阻率。由于接收线圈系及接收电路非共有部分随井下环境的变化而发生性能改变，给测量带来了系统误差（附加幅度比和相位差），从而影响仪器的测量精度。为了提高仪器测量精度，需要消除系统误差。在现有技术中，有以下几种不同的误差修正方法。

第一种方法是采用对称结构线圈系，发射线圈对称安装在接收线圈两侧，利用线圈结构的对称性，通过对相同探测深度的测量值进行平均，实现消除系统误差及井眼补偿。这种消除系统误差的方法简单，测量装置结构实现难度小，但由于线圈系为对称结构，装置的长度较长，在大斜度井或具有小曲率半径的分支井中容易造成仪器弯曲、卡钻的情况。

第二种方法是采用非对称结构线圈系，发射线圈安装在接收线圈一侧，发射线圈之间的距离和接收线圈之间的距离相等，利用发射和接收电磁波的互易性和深度偏移测量方式来消除系统误差。这种测量装置长度短，结构紧凑，但要求每次测量时，发射器位置与前一次测量时接收器位置严格对齐，因此限制了钻进速度，降低了钻井时效。

第三种方法是采用非对称结构线圈线，在接收线圈系的中点安装刻度线圈，利用刻度线圈发射电磁波，接收线圈线接收后计算出系统误差。该结构由于刻度线圈离两个接收线圈的距离很近，线圈系加工困难，而且测量误差大。

第四种方法也是采用非对称结构，要求至少含有3个发射线圈分布于接收线圈的两端，且要求第i个发射线圈的源距L_i满足如下条件：L_i＝(-1)^i-1[z_min+(i-1)×Δz],i＝1,2,3,...,n（Z_min表示最小的源距）然后通过对所有不同源距线圈的响应进行线性加权来消除系统误差及进行井眼补偿。该方法中所有的线圈系的测量值都参与计算，各系数难以确定，当发射线圈较多时候，消除误差效果不明显。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种仪器长度较短、且能够准确、实时的修正测量系统误差的利用刻度天线消除随钻电磁波电阻率测量系统误差的方法。

本发明的技术方案包括：

一种利用刻度天线消除随钻电磁波电阻率测量误差的方法，在钻铤表面安装两个接收线圈，在接收线圈的一侧安装两个以上发射线圈； 在接收线圈的另一侧安装至少1个刻度线圈，刻度线圈到接收线圈中点的距离满足倍数β∈(0.8,1.2)；通过发射线圈和刻度线圈单独激励，利用某一发射线圈、与其相邻的发射线圈和对应的刻度线圈的测量结果进行处理，消除测量系统误差。