資源描述：
《過套管聚焦電阻率測(cè)井儀20130919》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、過套管聚焦電阻率測(cè)井儀過套管電阻率測(cè)井屬于電阻率測(cè)井儀的一種。它也是通過測(cè)量進(jìn)入地層的電流10和在地層中產(chǎn)生的電位Vo,再通過公式Rt=K*Vo/lo計(jì)算出地層的電阻率值。與其他電阻率測(cè)井不同的是，該測(cè)井儀是在套管內(nèi)測(cè)量套管外地層的電阻率。套管本身是電阻率非常低的導(dǎo)體,其電阻率為2*10-7o在測(cè)井過程屮，絕大部分供電電流都通過套管流到回路電極，很少一部分分流的地層。在地層屮，產(chǎn)生的反映地層電阻率的信號(hào)很小使解釋誤差增加。圖1、原儀器工作原理圖一、工作原理：儀器發(fā)射的總電流I,絕大部分（電流11）沿套管向上流回地面回路電極，極小部分（電流）12沿套管向下流。向下流動(dòng)的電流在流動(dòng)的過
2、程，又有一部分（電流Io）流人地層，另一部分沿套管繼續(xù)向下流動(dòng)。電流To的大小與地層電阻率有關(guān)。要注意的是：從套管外壁流人地層的電流是隨套管深度變化而變化的，也就是說，在儀器供電電極以下的套管外的地層屮，電流密度除與地層電阻率有關(guān)，與套管深度也有關(guān)。地層電阻率Rt的訃算公式中的K值不再為常數(shù)，而是一個(gè)變數(shù)。因此該方法測(cè)量出的電阻率曲線幅度與裸眼井測(cè)量的電阻率曲線會(huì)相差很多。但是曲線變化規(guī)律是相同的。為了使套管電阻率測(cè)井儀測(cè)量的曲線與裸眼井測(cè)量的電阻率曲線一致，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型聚焦供電方式：過套管聚焦電阻率測(cè)量方案。Rt圖2、過套管聚焦電阻率測(cè)井等效電路原過套管電阻率測(cè)量方案與老橫
3、向電阻率測(cè)井方法相似。一個(gè)電極供電，一個(gè)電極測(cè)量?；芈冯姌O在很遠(yuǎn)的地面。不同的是：工作環(huán)境不同，老橫向電阻率（電位）測(cè)井方法工作在裸眼井中測(cè)量地層的電阻率，過套管電阻率測(cè)量方法是在套管中測(cè)量地層電阻率。由于套管對(duì)儀器供存在屏蔽作用，所以過套管電阻率測(cè)量方法幾乎無法準(zhǔn)確測(cè)量出地層電阻率,而是相對(duì)測(cè)量地層電阻率的變化趨勢(shì)。為了較準(zhǔn)確地測(cè)量套管外地層的電阻率值，本專利采用聚焦供電的方案，盡量減小套管的屏蔽影響，提高過套管測(cè)量地層電阻率的精度。二、過套管聚焦電阻率方案的原理：所有的電阻率測(cè)井方法都耍求供電電流主要分布在所要測(cè)量的地層中，老橫向電阻率測(cè)井方法供電電流在鹽水泥漿、高電阻率地層條
4、件下測(cè)井時(shí)，會(huì)因?yàn)榇蟛糠蛛娏鞫佳氐碗娮杪实哪酀{流動(dòng)，很少進(jìn)入地層。所以測(cè)量曲線反映地層電阻率的性質(zhì)很不明顯。為了解決此問題，后來發(fā)明了側(cè)向測(cè)井。通過增加屏蔽電極，屏蔽電極供與主電流同極性的電流，通過屏蔽作用，強(qiáng)迫供電電極發(fā)射的電流全部進(jìn)入地層。如果把套管比成電阻率極低的泥漿，把過套管電阻率方法比做老橫向電阻率（電位）測(cè)井，同樣是否也可以應(yīng)用增加屏蔽電極聚焦的方法，強(qiáng)迫供電電流流入地層？這就是該專利發(fā)明的技術(shù)核心。工作原理如下（圖2）：與原過套管電阻率測(cè)井儀原理圖對(duì)比該方案在供電電路方面增加了屏蔽電路A,增加了地面IDI12井下aSVa
5、/I2IoRt』rcVb13VcRtWc已知I
6、二2A；rc=0.02；Rt=10R"二200/4二50R‘t二50圖三、過套管電阻率儀器對(duì)比輔助調(diào)節(jié)電路C,另外增加一個(gè)地面回路電極A,原回路電極為B.工作原理如下：當(dāng)儀器通過主流功放B發(fā)射主電流Io的同時(shí)，屏蔽功放A也發(fā)射同極性的電流Ip,Ip的發(fā)射強(qiáng)度通過輔助調(diào)節(jié)C進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的結(jié)果使0點(diǎn)的電位近似等于K點(diǎn)的電位（Vo略高于Vk）o這樣，通過電極K發(fā)射的電流Io,受同極性電流Ip的屏蔽，強(qiáng)迫I。沿套管向下流動(dòng)，再通過地層回到地面回路電極E。當(dāng)?shù)貙与娮杪首兓瘯r(shí)，K點(diǎn)的電位也會(huì)隨之變化，再通過控制電壓Vok的變化，調(diào)節(jié)屏蔽電流Ip的強(qiáng)度，使Vok減小，當(dāng)調(diào)節(jié)靈敏度足夠高時(shí)，Vo
7、k會(huì)趨近于零。此時(shí)，大部分發(fā)射電流Io會(huì)通過地層流到地面回路電極E,通過屏蔽電流的聚焦作用，強(qiáng)迫發(fā)射電流Io進(jìn)入地層。這樣測(cè)量的電阻率更能反映地層電阻率的性質(zhì)。地面電概套管屏流功放A輔助調(diào)節(jié)B主流功放C電纜電阻B1234a普電扱E屏流區(qū)□B圖3、過套管聚焦電阻率供電原理圖三、過套管聚焦電阻率供電、測(cè)量工作原理：1、屏蔽發(fā)射電路工作原理：發(fā)射電路分兩部分：屏蔽電路Vp和主發(fā)射電路Vi.Vp和Vi發(fā)射的同頻率、同極性的信號(hào)。屏蔽電極供電和控制原理與雙側(cè)向工作原理相同。通過屏蔽作用使儀器發(fā)射的主電流大部分沿套管流向下流動(dòng)并通過地層流到地面回路電極。屏蔽電流的主要作用是保證主電流通過地層返
8、回地面回路電極Bo2Tp一地面部分井下供電回路纜芯屏蔽供電纜芯地層井下部分34地層地層圖4、過套管聚焦電阻率測(cè)井儀2、測(cè)量電路的原理：測(cè)量電路由放大器KAB、KBC和KABC組成。放大器KAB放大A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的電位差；通過IAB=VAB/rc求出套管A、B兩點(diǎn)之間的電流。放大器KAB放大A點(diǎn)和B點(diǎn)之間的電位差；放大器KBC放大B點(diǎn)和C點(diǎn)之間的電位差；通過IBC=VBC/rc求出套管B、C兩點(diǎn)之間的電流。同樣，放大器KABC放大VAB點(diǎn)和VBC點(diǎn)之間的電位差；通過IA
