[发明专利]一种超深电阻率测井的时域测量装置

说明书

本发明公开了一种超深电阻率测井的时域测量装置，通过加长发射天线与接收天线的距离，使探测深度也得到大大的提高，并将各电路模块分成若干仪器短节然后再进行拼接，与此同时利用井下仪器串内部的单芯电缆在输送32V电源的同时也充当通讯载体，实现仪器串内各电路模块之间通讯互联。并且单芯电缆也传播同步脉冲，实现各接收模块对信号接收与数据处理时序上的同步。测量控制模块的DSP主控制器根据各接收信号的时延与时域特性以及FFT变换结果，算出信号相移与信号幅值，并最终反演出地层电阻率结果，最后将所有测量数据及电阻率结果数据上传至主控存储模块的FLASH芯片中存储，完成周期性的测量。

技术领域

本发明涉及电阻率测井技术领域，具体涉及一种超深电阻率测井的时域测量装置。

背景技术

随钻测井是一种比较常见的技术，与传统的电缆测井相比，随钻测井具有实时性好、测井精度高、节省测井成本等优点，并且，当一些油井不能用电缆测井或者在某些特殊地层条件下操作困难、花费钻井时间过多的时候，就必须用随钻测井代替电缆测井。

近年来随着测井技术的日新月异的发展，各种随钻测井仪也是层出不穷，测量精度与探测深度也不断增强，在此基础上随钻电阻率测量也得到的一定的应用，在随钻电阻率测量的基础上加大探测深度，在钻井的同时能够提前预知油层位置和储存量且又能避免钻破油层，亦可在水平井或大斜度井条件下，实时测量自然伽马、电阻率、近钻头、井斜、井眼等集合参数，地面地质和钻井人员在分析这些数据的基础上，才能高时效且低成本的进行地质导向。常规方位随钻测井仪的探测深度一般为6米左右，很难超过10米，那么在应对比较复杂且特殊的地下油层时，钻探过程中如果出现一些测量误差都可能导致井壁太过于贴近油水层，从而引发塌陷或油水泄露，使得油井作废，钻探功亏一篑，损失惨重；因此超深方位随钻电阻率测井装置的研制便应运而生，但是要实现十几甚至几十米的探测深度，势必要求整个电阻率仪器的长度大大提高，即发射天线与接收天线之间的距离较常规随钻仪器要长的多，最长可达30米。由于发射天线与接收天线距离很远，那么信号接收采集模块电路就只能就近放置在接收线圈的近端，才有利于信号的接收与分析，减少干扰以及其他因为线路传输带来的不利影响。由于接收采集模块电路远离数据测控模块，它 们之间的通讯距离很长，数据传输的实时性要求很高，这时候如果还采用常规的LVDS(低电压差分信号)通讯总线的方式势必满足不了要求，原因在于：首先几十米长的仪器，仪器串短节都是一节一节拼接上去的，每一节要接很长的多股通讯导线是基本不可能的；其次是通讯距离太远也不满足高速通讯的时序要求；因此，本发明提出了一种超深电阻率测井的测量方法及装置，能够解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超深电阻率测井的时域测量装置，大大加长发射天线与接收天线的距离，使探测深度也得到大大的提高。并将各电路模块分成若干仪器短节然后再进行拼接，与此同时利用井下仪器串内部的单芯电缆在输送32V电源的同时也充当通讯载体，实现仪器串内各电路模块之间通讯互联。并且单芯电缆也传播同步脉冲，实现各接收模块对信号接收与数据处理时序上的同步。测量控制模块的DSP主控制器根据各接收信号的时延与时域特性以及 FFT变换结果，算出信号相移与信号幅值，并最终反演出地层电阻率结果，最后将所有测量数据及电阻率结果数据上传至主控存储模块的FLASH芯片中存储，完成周期性的测量；以解决背景技术中提到的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种超深电阻率测井的时域测量装置，包括：

测量控制模块，作为整个测量装置的控制中心，使能发射控制模块输出某一固定频率的方波发射信号，并且对采样后的测量数据进行相关的FFT换算以及时延特性分析，得出最终的电阻率数据，并与主控存储模块进行通讯，实时上传数据至主控存储模块FLASH中保存；

发射控制模块，用于接收方波信号，并通过功放芯片或晶体管将方波信号放大并输出至发射天线；

发射天线，在地层激励出周期性大功率的正交变换的电磁波信号；