[发明专利]一种实验室内阵列电阻率聚焦系统及聚焦方法

说明书

本发明公开了一种实验室内阵列电阻率聚焦系统及方法，包括压控电流源，聚焦控制器，主发射电极A₀，屏蔽电极A₁~A_n‑1和与之对称的A1’~A_n‑1’，回流电极A_n及A_n’，以及A₀与A₁之间，A₀与A₁’之间的两对监督电极M₁、M₂和M₁’、M₂’。本发明所公开的实验室内阵列电阻率聚焦系统及聚焦方法，主发射电极与屏蔽电极之间采用数字聚焦合成方法，屏蔽电极与屏蔽电极之间采用硬件聚焦级联，这种数字聚焦和硬件聚焦相结合的方式，很好地解决了纯硬件聚焦剩余电位带来的测量精度不准确问题。同时，解决了纯数字电路小信号测量精度问题，大大简化了纯数字聚焦计算的复杂度。聚焦控制器可以根据阵列电极的增减，进行相应的添加或删除，以满足实验室内对探测深度和分辨率的需求，灵活多变；回流电极的V‑I设计，可根据实验要求，实现更深的地层探测。

技术领域

本发明属于电阻率测井领域，特别涉及该领域中的一种实验室内阵列电阻率聚焦系统及聚焦方法。

背景技术

在测井测量和评价中，电阻率曲线已经成为常规测井九条线中不可缺少的三条测井曲线(深、中、浅)，随着探勘对薄层、薄互层开发的需求，探井中逐步增加对阵列化的电阻率测量。这种阵列化的测量方式需要多个聚焦系统同时工作，才能呈现多条径向不同深度的测量曲线。一般情况下，对发射电流进行聚焦时，通常采用硬件聚焦的方式，使发射电极和屏蔽电极满足聚焦条件，但在硬件聚焦方式下必然存在剩余电位，在一定程度上降低了测量结果的精度；另外，发射电极和屏蔽电极是导通的，两者之间的压差极其微弱，这就要求系统具有很高的小信号检测能力。因此，采用多个硬件聚焦系统级联方式时，得到的视电阻率精度会受到较大的影响，从而可能会导致地层评价不准确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种实验室内阵列电阻率聚焦系统及聚焦方法，以至少解决相关技术中采用多个硬件聚焦系统级联时，影响视电阻率测量精度问题。

本发明采用如下技术方案：

一种实验室内阵列电阻率聚焦系统，其改进之处在于：包括压控电流源，聚焦控制器，主发射电极A₀，屏蔽电极A₁～A_n-1和与之对称的A1’～A_n-1’，回流电极A_n及A_n’，以及A₀与A₁之间，A₀与A₁’之间的两对监督电极M₁、M₂和M₁’、M₂’。

一种实验室内阵列电阻率聚焦方法，使用上述的聚焦系统，其改进之处在于：阵列电阻率电极形式需要n个供电模式；压控电流源连接主电极A0与屏蔽电极A1，采用模式一发射电流，并通过电流检测器检测主电极A0输出的电流I₀；聚焦控制器位于两两相连的屏蔽电极之间，用于叠加当前模式的发射电流，并控制其余模式下该聚焦控制器连接的两个电极的等电位；两两相连的屏蔽电极有n-1对，因此本聚焦系统有n-1个聚焦控制器，发射模式依次为模式二、模式三……模式n；监控电极用于随时监测n种发射模式下的电位差V_M1M2(n)；聚焦系统还设置了为上述屏蔽电极上的电位提供电位参考的参考电极N，根据参考电极N对所述模式一到模式n下发射电极上的电位进行测量，得到电压V_M1(n)；上述第一模式和剩余其它模式分别进行叠加时，根据电场叠加原理，第一模式与其它模式分别以一定比例叠加形成合成模式，假设该比例为1：λ，则有：