專利名稱：具有多種分層能力的陣列微電阻率測(cè)井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)井儀，特別是一種具有多種分層能力的陣列微電阻率測(cè)井儀。
上述極板設(shè)有一個(gè)屏蔽電極和一個(gè)主電極，因此在測(cè)量時(shí)只能取得代表一種分層能力和一種探測(cè)深度的微電阻率曲線。
隨著油田勘探開發(fā)的發(fā)展，對(duì)地質(zhì)參數(shù)的要求越越來越高，需要對(duì)地層進(jìn)行更加詳細(xì)的描述，以便解決更加復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象，因此上述的微電阻率測(cè)量儀已經(jīng)不能滿足地質(zhì)勘探的需要。
本實(shí)用新型的基本原理是，利用對(duì)主電流的再聚焦技術(shù)提供多種分層能力。也就是說，在多組屏蔽電極的屏蔽電場的作用下，主電極組提供一種分層能力；而主電極組的外層電極對(duì)內(nèi)層電極聚焦電場，則使內(nèi)層電極輸出電流被再次聚焦，從而提供再一種分層能力；此外，通過增加屏蔽電極的數(shù)量，提供多種探測(cè)深度的能力。
本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種陣列微電阻率測(cè)井儀，包括多個(gè)信號(hào)源，產(chǎn)生多個(gè)具有不同頻率的工作信號(hào)；多個(gè)屏蔽電極，每個(gè)屏蔽電極分別與相應(yīng)的信號(hào)源連接，以向不同地層發(fā)射第一工作信號(hào)，同時(shí)形成對(duì)主電極組輸出信號(hào)的聚焦電場；監(jiān)督裝置，用于接收并放大所述的多組屏蔽電極發(fā)射的第一工作信號(hào)；主電極組，在屏蔽電極的電場作用下向地層聚焦地發(fā)射監(jiān)督裝置輸出的主工作信號(hào)，其中主電極組包括一個(gè)中心電極和從中心電極向外依次排列的多對(duì)電極，使外層電極的電場對(duì)內(nèi)層電極的輸出信號(hào)形成再次聚焦；電壓測(cè)量處理裝置，檢測(cè)和處理主電極的電壓；電流檢測(cè)處理裝置，檢測(cè)和處理流過主電極的電流。
其中所述的監(jiān)督裝置包括至少一對(duì)接收屏蔽電極的工作信號(hào)的感應(yīng)電極；以及放大感應(yīng)電極所接收的信號(hào)的監(jiān)督信號(hào)快速跟隨放大器。
其中電流檢測(cè)處理裝置包括多個(gè)分層電流檢測(cè)器，分別檢測(cè)流過主電極組的總電流和流過每對(duì)電極和中心電極的電流。
其中電流檢測(cè)處理裝置還包括多個(gè)與多個(gè)分層電流檢測(cè)器相對(duì)應(yīng)的處理部分，其每個(gè)處理部分包括選頻放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼電路。
其中電壓測(cè)量處理裝置包括選頻放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼電路。
以下結(jié)合附圖
以具體實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2示出了本實(shí)用新型的電路原理。如圖所示，本實(shí)用新型的陣列微電阻率測(cè)井儀包括產(chǎn)生多個(gè)具有不同頻率的工作信號(hào)的多個(gè)信號(hào)源，其每個(gè)信號(hào)源包括一個(gè)振蕩器和一個(gè)功率放大器；三個(gè)屏蔽電極A3、A2和A1分別與相應(yīng)的信號(hào)源連接，以向不同地層發(fā)射第一工作信號(hào)，同時(shí)形成對(duì)主電極組輸出信號(hào)的聚焦電場；監(jiān)督裝置，包括監(jiān)督電極M1和M2；以及監(jiān)督信號(hào)快速跟隨放大器，用于接收并放大所述的多組屏蔽電極發(fā)射的第一工作信號(hào)；主電極組，在屏蔽電極的電場作用下向地層聚焦地發(fā)射監(jiān)督裝置輸出的主工作信號(hào)，其中主電極組包括一個(gè)中心電極A00和從中心電極A00向外依次排列的多個(gè)環(huán)形電極，例如電極A01等，使處于外層的電極(比如，A01)的電場對(duì)內(nèi)層電極(比如，A00)的輸出信號(hào)形成再次聚焦。顯然，中心電極組的電極越多，再聚焦的次數(shù)就越多，因而分層能力就越多；電壓測(cè)量處理裝置，檢測(cè)和處理主電極的電壓；電流檢測(cè)處理裝置，檢測(cè)和處理流過主電極的電流。
電流檢測(cè)處理裝置包括多個(gè)分層電流檢測(cè)器，分別檢測(cè)流過主電極組的總電流和流過每對(duì)電極及中心電極的電流。對(duì)于兩種分層能力的方案，流過電阻R1的電流是總的主電流，它可以反映整個(gè)測(cè)量地層的電阻率(第一種分層能力)；流過電阻R2的是中心電極的電流，它可以反映測(cè)量地層的一個(gè)局部地層(薄層)的電阻率。電阻R1和R2兩端的電壓降提供對(duì)電流的檢測(cè)。電流檢測(cè)處理裝置還包括多個(gè)與分層電流檢測(cè)器相對(duì)應(yīng)的處理部分，其每個(gè)處理部分包括選頻放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼電路。
電壓測(cè)量處理裝置包括選頻放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼電路。
由于信號(hào)源使用了多種不同頻率(圖中示出3種頻率)，這些不同頻率的工作信號(hào)經(jīng)過聚焦電極分別按照各自的回路流動(dòng)，從而取得反映同一地層不同深度的視電阻率曲線(因?yàn)槠帘坞姌O位于不同深度)。實(shí)際上，視電阻率是通過將電壓測(cè)量裝置所測(cè)量的電壓除以電流檢測(cè)裝置所檢測(cè)的電流得到的。由于本實(shí)用新型至少可以得到兩個(gè)檢測(cè)電流，而每個(gè)電流信號(hào)含有3個(gè)不同頻率，因此本實(shí)用新型一次測(cè)量至少可以獲得6條視電阻率曲線。
需要說明的，圖2所示的電壓測(cè)量處理裝置所測(cè)量的電壓和電流檢測(cè)處理裝置所檢測(cè)的電流分別通過各自的編碼線路發(fā)送給視電阻率處理電路(未示出)，進(jìn)行計(jì)算處理，最后得到電阻率曲線。由于本實(shí)用新型所采用電阻率處理電路屬于現(xiàn)有技術(shù)，因此省略對(duì)其說明。
由于本實(shí)用新型使用了再聚焦技術(shù)，即利用主電極的外層電極對(duì)內(nèi)電極的再聚焦作用，從而提供了多種分層能力。
本實(shí)用新型的陣列微電阻率測(cè)井儀還可以被設(shè)計(jì)成，包括多個(gè)上述的極板，以及與極板的各個(gè)電極對(duì)應(yīng)的信號(hào)源、監(jiān)督裝置、電壓測(cè)量處理裝置和電流檢測(cè)處理裝置。這樣可以把不同的極板放到井壁的不同位置，從而增加測(cè)量曲線。一般來說，如果每塊極板被設(shè)計(jì)成具有三種分層能力(具有三個(gè)中心電極)和三種探測(cè)深度(即，可以測(cè)量九條微電阻率曲線)，那么均勻分布在井壁上的六塊基板可一次取得五十四條微電阻率曲線。
此外，利用這五十四條微電阻率曲線還可以精確測(cè)量地層傾角。
權(quán)利要求1.一種具有多種分層能力的陣列微電阻率測(cè)井儀，其特征在于包括多個(gè)信號(hào)源，產(chǎn)生多個(gè)具有不同頻率的工作信號(hào)；多個(gè)屏蔽電極，分布在主電極組周圍，每個(gè)屏蔽電極分別與相應(yīng)的信號(hào)源連接，以向不同地層發(fā)射第一工作信號(hào)，同時(shí)形成對(duì)主電極組輸出信號(hào)的聚焦電場；監(jiān)督裝置，用于接收并放大所述的多組屏蔽電極發(fā)射的第一工作信號(hào)；主電極組，在屏蔽電極的電場作用下向地層聚焦地發(fā)射監(jiān)督裝置輸出的主工作信號(hào)，其中主電極組包括一個(gè)中心電極和從中心電極向外依次排列的多個(gè)環(huán)形外層電極，使外層電極的電場對(duì)內(nèi)層電極的輸出信號(hào)形成再次聚焦；電壓測(cè)量處理裝置，檢測(cè)和處理主電極的電壓；電流檢測(cè)處理裝置，檢測(cè)和處理流過主電極的電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井儀，其特征在于所述的監(jiān)督裝置包括至少一對(duì)接收屏蔽電極的工作信號(hào)的感應(yīng)電極；以及放大感應(yīng)電極所接收的信號(hào)的監(jiān)督信號(hào)快速跟隨放大器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井儀，其特征在于電流檢測(cè)處理裝置包括多個(gè)分層電流檢測(cè)器，用于分別檢測(cè)流過主電極組的總電流和流過每對(duì)電極和中心電極的電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井儀，其特征在于電流檢測(cè)處理裝置還包括多個(gè)與多個(gè)分層電流檢測(cè)器相對(duì)應(yīng)的處理部分，其每個(gè)處理部分包括選頻放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)井儀，其特征在于電壓測(cè)量處理裝置包括選頻放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼電路。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種陣列微電阻率測(cè)井儀，包括多個(gè)信號(hào)源，產(chǎn)生多個(gè)具有不同頻率的工作信號(hào)；多個(gè)屏蔽電極，每個(gè)屏蔽電極分別與相應(yīng)的信號(hào)源連接，以向不同地層發(fā)射第一工作信號(hào)，同時(shí)形成對(duì)主電極組輸出信號(hào)的聚焦電場；監(jiān)督裝置，用于接收并放大所述的多組屏蔽電極發(fā)射的第一工作信號(hào)；主電極組，在屏蔽電極的電場作用下向地層聚焦地發(fā)射監(jiān)督裝置輸出的主工作信號(hào)，其中主電極組包括一個(gè)中心電極和從中心電極向外依次排列的多對(duì)外層電極，使外層電極的電場對(duì)內(nèi)層電極的輸出信號(hào)形成再次聚焦；電壓測(cè)量處理裝置，檢測(cè)和處理主電極的電壓；電流檢測(cè)處理裝置，檢測(cè)和處理流過主電極的電流。本實(shí)用新型能夠一次取得多種分層能力和多種探測(cè)深度微電阻率曲線。
文檔編號(hào)G01V3/20GK2594811SQ0225680
公開日2003年12月24日 申請(qǐng)日期2002年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月12日
發(fā)明者李興年 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局測(cè)井公司