[发明专利]测井仪用电阻率成像测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及地质勘探技术领域，更具体地说，特别涉及一种测井仪用电阻率成像测量装置。

背景技术

测井是为了探知钻井中地层界面的特性，划分地质剖面的一种工程作业，通常有电法测井、放射性测井、声波测井、成像测井、工程测井(井径、井斜)。通俗的说，如果打了一口油井，油层的准确位置是未知的，这时候需要通过测井，对取得的各种资料进行综合解释判断出油层的位置。测井仪是用于凿井领域，可对井壁进行连续扫描，也可对任意水平进行横向扫描，给出井筒竖直剖面、水平断面、井筒有效断面、井筒偏斜距离等技术资料。测井结果可由计算机屏幕直接显示，也可由绘图仪打印机给出，使用灵活方便。测井仪器的使用可以防止井筒偏斜，减少施工周期，加快施工进度，确保工程质量，间接经济效益明显，社会效益非常显著。

在实际应用中，实时地质导向对油气勘探非常重要。地质导向的目的是尽可能的保持钻头在油层中行进。为了避免钻头进入低阻围岩，就要求随钻仪器提供远处地层界面的方向，以及随钻电阻率测井仪器相距远处地层界面距离的信息。

请参考图1和图2，其中，图1为现有技术中第一种随钻方位电阻率测井仪器用线圈组的结构示意图；图2为现有技术中第二种随钻方位电阻率测井仪器用线圈组的结构示意图。

在现有技术中，第一种随钻方位电阻率测井仪器包括线圈组，线圈组包括接收线圈1′和发射线圈2′。发射线圈采用与钻头轴线垂直的方式设置，以发射线圈设置的平面为基准，接收线圈采用倾斜结构设计。由于倾斜线圈具有与发射线圈正交的分量，因此具有方位探测能力。同时又由于倾斜线圈还具有与发射线圈平行的分量，因此测量信号中还包含了与方位无关的信息。在应用过程中，与方位无关的信息通过数据处理的方法剔除，仅保留方位探测信息。

在现有技术中，第二种随钻方位电阻率测井仪器包括线圈组，线圈组包括接收线圈1″和发射线圈2″。同样以发射线圈设置的平面为基准，接收线圈垂直设置，接收线圈与发射线圈正交，因此接收接收线圈与发射接收线圈的直接耦合为零，接收信号只包含与方位有关的地层信息。

上述两种随钻方位电阻率测井仪器仅能够对单一的井下技术参数进行测量，其测量参数单一，不能够并且直观地反应底层电阻率的变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测井仪用电阻率成像测量装置，用以解决上述的问题。

在本发明的实施例中提供了一种测井仪用电阻率成像测量装置，包括联合线圈结构和成像模块；

所述联合线圈结构包括发射线圈和与所述发射线圈正交的正交接收线圈以及与所述发射线圈平行的平行接收线圈；

所述成像模块，用于根据采集到的总电压响应计算平行接收线圈的第一分量电压响应和正交接收线圈的第二分量电压响应，组合所述第一分量电压响应和所述第二分量电压响应，将组合后的结果作为地层电阻率成像的输入；以探测方向为第一坐标，以该探测方向上的固定位置下的方位角为第二坐标，根据地层电阻率成像的输入进行被测地层电阻率的二维成像。

优选地，所述成像模块包括分量采集模块，所述分量采集模块，用于：采集一周内不同方位角对应的接收线圈的总电压响应，并对在旋转一周内的接收线圈的总电压响应求平均值，作为平行接收线圈的第一分量电压响应；将所述总电压响应减去所述第一分量电压响应后的值，作为所述正交接收线圈的第二分量电压响应。

优选地，所述成像模块还包括组合模块，所述组合模块，用于：

预先进行正演模型训练，得出转换系数的查找表，根据R＝k1*(VRz-k2*VRx)对第一分量电压响应和第二分量电压响应进行组合得出地层电阻率R，其中k1，k2为转换系数，VRz为第一分量电压响应，VRx为第二分量电压响应。

优选地，所述正交接收线圈和平行接收线圈由同一根线绕制。

优选地，所述正交接收线圈包括有两个结构相同并对称设置的子正交接收线圈。

优选地，所述正交接收线圈的横截面为平滑弧形结构。

通过上述结构设计，本发明中联合线圈在安装于随钻方位电阻率测井仪器中，随测井仪进入到底层后可提取随钻仪器所在地层的电阻率在方位上的变化，进而对地层电阻率进行成像。利用随钻方位电阻率测井仪器进行地质导向过程中，本发明产生的地层电阻率成像可以直观地反映随钻仪器所在地层的电阻率以及远处地层边界的相对方位。

附图说明