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《過套管聚焦電阻率測井儀20130919》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、過套管聚焦電阻率測井儀過套管電阻率測井屬于電阻率測井儀的一種。它也是通過測量進入地層的電流10和在地層中產(chǎn)生的電位Vo,再通過公式Rt=K*Vo/lo計算出地層的電阻率值。與其他電阻率測井不同的是，該測井儀是在套管內(nèi)測量套管外地層的電阻率。套管本身是電阻率非常低的導體,其電阻率為2*10-7o在測井過程屮，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。向下流動的電流在流動的過
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。電流To的大小與地層電阻率有關。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，與套管深度也有關。地層電阻率Rt的訃算公式中的K值不再為常數(shù)，而是一個變數(shù)。因此該方法測量出的電阻率曲線幅度與裸眼井測量的電阻率曲線會相差很多。但是曲線變化規(guī)律是相同的。為了使套管電阻率測井儀測量的曲線與裸眼井測量的電阻率曲線一致，我們設計了一種新型聚焦供電方式：過套管聚焦電阻率測量方案。Rt圖2、過套管聚焦電阻率測井等效電路原過套管電阻率測量方案與老橫
3、向電阻率測井方法相似。一個電極供電，一個電極測量?；芈冯姌O在很遠的地面。不同的是：工作環(huán)境不同，老橫向電阻率（電位）測井方法工作在裸眼井中測量地層的電阻率，過套管電阻率測量方法是在套管中測量地層電阻率。由于套管對儀器供存在屏蔽作用，所以過套管電阻率測量方法幾乎無法準確測量出地層電阻率,而是相對測量地層電阻率的變化趨勢。為了較準確地測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：所有的電阻率測井方法都耍求供電電流主要分布在所要測量的地層中，老橫向電阻率測井方法供電電流在鹽水泥漿、高電阻率地層條
4、件下測井時，會因為大部分電流都沿低電阻率的泥漿流動，很少進入地層。所以測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)明了側向測井。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，強迫供電電極發(fā)射的電流全部進入地層。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）測井，同樣是否也可以應用增加屏蔽電極聚焦的方法，強迫供電電流流入地層？這就是該專利發(fā)明的技術核心。工作原理如下（圖2）：與原過套管電阻率測井儀原理圖對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比輔助調(diào)節(jié)電路C,另外增加一個地面回路電極A,原回路電極為B.工作原理如下：當儀器通過主流功放B發(fā)射主電流Io的同時，屏蔽功放A也發(fā)射同極性的電流Ip,Ip的發(fā)射強度通過輔助調(diào)節(jié)C進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)的結果使0點的電位近似等于K點的電位（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，強迫I。沿套管向下流動，再通過地層回到地面回路電極E。當?shù)貙与娮杪首兓瘯r，K點的電位也會隨之變化，再通過控制電壓Vok的變化，調(diào)節(jié)屏蔽電流Ip的強度，使Vok減小，當調(diào)節(jié)靈敏度足夠高時，Vo
7、k會趨近于零。此時，大部分發(fā)射電流Io會通過地層流到地面回路電極E,通過屏蔽電流的聚焦作用，強迫發(fā)射電流Io進入地層。這樣測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。屏蔽電極供電和控制原理與雙側向工作原理相同。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井儀2、測量電路的原理：測量電路由放大器KAB、KBC和KABC組成。放大器KAB放大A點和B點之間的電位差；通過IAB=VAB/rc求出套管A、B兩點之間的電流。放大器KAB放大A點和B點之間的電位差；放大器KBC放大B點和C點之間的電位差；通過IBC=VBC/rc求出套管B、C兩點之間的電流。同樣，放大器KABC放大VAB點和VBC點之間的電位差；通過IA
