[发明专利]双侧向测井仪及其电极系、地层电阻率测量方法

说明书

本发明涉及一种双侧向测井仪及其电极系、地层电阻率测量方法，所述电极系包括电极系和绝缘芯棒，由设置在一个绝缘芯棒上的多个电极构成，并通过导线与测量电路连接，多个电极之间采用绝缘材料隔开，绝缘芯棒的中心为一根金属棒，金属棒中心设置有贯通孔，金属棒与所述电极系之间绝缘，所述电极系包括：设置于电极系的中间的主电极A0、A0’；发射屏蔽电流以对主电流进行聚焦的至少一对屏蔽电极A2、A2’和A1、A1’；测量电极电压的多对电压测量电极A1*、A1*’和M0、M0’；以及用于电压监控的至少一对电压监控电极M2、M2’和M1、M1’，其中屏蔽电极A2，A2’短接，主电极A0，A0’短接，其它电极不短接。由此，与硬聚焦方式相比，实现更高的测量精度。

技术领域

本发明涉及一种用于石油勘探开发的测井装置，特别涉及一种双侧向测井仪及其电极系、地层电阻率测量方法。

背景技术

双侧向测井仪是在裸眼井中测量地层电阻率，研究地层侵入变化，估算含油饱和度的主要仪器。传统的双侧向测井仪主要包括电极系、电子线路、绝缘短节，总长约7～10米，深侧向探测深度约1～1.5米，浅侧向探测深度约0.2～0.5米，纵向分辨率约为0.6米。传统双侧向测井仪在进行深侧向测井时，环状电极发射电流进入地层，柱状电极发射屏蔽电流对主电流聚焦，在电子线路中需要有反馈回路调节屏蔽电流，控制监督电极处于等电位。例如，中国专利CN1712995A公开了一种强聚焦双侧向测井仪，其结构组成主要包括绝缘短节、电极系和电子线路部分组成，其中所述的电极系包括一个主电极，并以主电极为中心，和相互对称的监督电极、屏蔽电极、辅助监督电极以及回路电极组成，该仪器保留了常规双侧向探测深度最浅的标准模式，增加了具有双层屏蔽的浅侧向和三层屏蔽的深侧向强聚焦模式。理论上，这种聚焦方式要求放大器具有无限大的增益，但在实际中，由于放大器的增益是有限的，监督电极不是严格地等电位，并在测量结果中引入误差。这一误差在传统双侧向测井中很小，但是在高分辨率双侧向测井中会很大。

随着油气勘探开发的深入，薄互层等储层也逐渐成为勘探的重点，这就需要具有高分辨率的测井仪，而传统的双侧向测井仪的分辨率一般为0.6m，不能满足勘探的需要，与此同时，测井作业鼠洞长度短，大斜度井、水平井、鱼骨分支井等复杂井眼条件的作业量逐年增加，传统双侧向测井仪器长度约7～10m，不利于井场施工作业和组合测井，在大斜度井、水平井、鱼骨分支井等复杂井眼条件下遇卡几率大大增加。

由中国电子科技集团公司第22研究所提出的申请号为201210233337的专利申请公开了一种高分辨率方位电阻率侧向测井仪及测井方法，该高分辨率方位电阻率侧向测井仪主要由方位电极系和测量电子电路组成，所述电极系是由镶嵌在绝缘载体上的多个不同宽度的侧向电极环以及方位电极环Ｍ０组成，电极系中央为Ｍ０，１４个不同宽度的电极环以Ｍ０为对称轴，按照不同的间隔排列，各同名电极环用导线短接保持等电位，所述各同名电极环、方位电极环、参考电极Ｎ以及回路Ｂ各通过导线连接测量电路。虽然该高分辨率方位电阻率测井仪及测井方法采用数字聚焦模式与硬聚焦模式，相比原来硬聚焦电路采集量增多，测量精度大大提高，测量信息也更加丰富，但由于其采用各同名电极环用导线短接的方式，依然没有解决在仪器中心形成的垂直电位梯度的影响，从而难以达到更高的测量精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于软件聚焦方式的高分辨率的双侧向测井仪、双侧向测井仪电极系以及电阻率测量方法。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种双侧向测井仪电极系，包括电极系和绝缘芯棒，所述电极系由设置在一个所述绝缘芯棒上的多个电极构成，并通过导线与测量电路连接，其中

所述多个电极之间采用绝缘材料隔开，所述绝缘芯棒的中心为一根金属棒，所述金属棒中心设置有贯通孔，所述金属棒与所述电极系之间绝缘，所述电极系包括：

设置于所述电极系的中间的主电极A0、A0’；

发射屏蔽电流以对主电流进行聚焦的至少一对屏蔽电极A2、A2’和A1、A1’；