专利名称：全三维电阻率测井方法
技术领域：
本发明涉及石油地质勘探技术，是一种测量钻井井周不同方位和不同深度地层的全三维电阻率测井方法。
目前，对石油勘探测量井周地层的电阻率测井方法，按所测量的地层位置来分类，主要有测量井周径向不同深度电阻率以及测量井周不同方位的电阻率两种方法。前者(Hakvoort，1998；Itskovich，1998；Chen et.al.，1998)包括阵列侧向和阵列感应测井，即通过将井轴方向布置的多个电极或线圈组合来得到径向上多个探测深度，来达到测量径向不同深度处电阻率的目的，但由于没有沿井周方向布置多个电极或线圈，因而，不能区分地层不同方位的电阻率，所测量的只是各个方位上电阻率的平均值，也就不能用其对三维地层的电阻率进行准确的定量分析。后者(Davis，1992)包括微电阻率扫描和方位侧向测井，即沿井周方向布置多个电极，可区分地层不同方位的电阻率，但不能保证各个方位电极之间等电位，所测量不同方位的地层电阻率只是近似的，而缺少屏蔽，也不能有效地控制电流线的流向，得不到反映径向不同探测深度的多条曲线。综上所述，目前还没有能同时准确测量不同深度不同方位处地层电阻率的方法。
本发明目的在于提出一种能同时准确测量不同方位、不同径向深度处地层的全三维电阻率测井方法。
本发明的目的可以通过如下技术措施实现a.在双侧向测井仪主电极6由沿井周方向布置的一个以上的小电极61，各小电极61之间装有一对小监督电极7，主电极6和监督电极4，4＇之间有屏蔽电极5，5＇；b.测量时调整各小电极61上的电流强度I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)，使各电极间无电流流动；c.主电极6发出恒定的主电流I0，屏蔽电极发出与主电流I0极性相同的稳定电流，使屏蔽电极、主电极6之间等电位；d.调节监督电极3与4，3′与4′之间电位比γ；e.测量各小电极61上的电流I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)和监督电极的电位值U；f.用公式ρk(i)=kUI0(i)]]>计算出每个方位上的侧向视电阻率
，k为侧向电极系常数。
本发明的目的还可以通过如下技术措施实现监督电极3与4，3′与4′之间电位比γ在0≤γ≤1范围取值；主电极6和监督电极4，4′之间的屏蔽电极5，5′可为一对以上；浅测时，屏蔽电极1，1′转化为回路电极。
本发明在主电极和监督电极之间增加屏蔽电极，可测量不同径向深度电阻率，主电极的各小电极间有小监督电极可使小电极间无电流，在各个方位电阻率值相差很大时，也能测量不同方位电阻率的真实值，而不是相对值，实现了同时准确测量不同方位、不同径向深度处地层的全三维电阻率。
本发明
如下图1为本发明测井电极分布示意图；图2为本发明另一实施例测井电极分布示意图。
本发明结合实施例说明如下本发明在现有的双侧向测井仪主电极6和监督电极4和4′之间各增加一个屏蔽电极5和5′，达到测量不同径向深度处电阻率的目的，在主电极6的各小电极61之间装有小监督电极7，保证各小电极61之间无电流流动，达到即使在备个方位上电阻率值相差很大时，也可测量到不同方位上电阻率的真实值，而不是相对值。
本发明实施例采用的步骤是1.在测井主电极6上沿井周方向镶嵌若干个小电极61，各小电极61之间装上一对小监督电极7，测量时，通过调整各小电极61上的电流强度I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)的大小，以保证测量时各电极之间无电流流动；2.在主电极6和监督电极4，4＇之间各加上一个屏蔽电极5，5＇；3.深测时，由若干个小电极61组成的主电极6发出恒定的主电流I0(取单位电流强度)，并通过三对屏蔽电极1，1＇、2，2＇、5，5＇发出与I0极性相同的稳定电流；4.通过电子线路的自动调节，使得三对屏蔽电极之间以及主电极6等电位，并且使监督电极3与4，3＇与4＇之间的电位差为零，此时测量每个小电极上61的电流I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)和任一监督电极(或任意电极)上的电位值U；5.用公式ρk(i)=kdUI0(i)]]>即可得出每个方位上的深侧向视电阻率
。式中kd称为深侧向电极系常数。
本发明在浅测时，屏蔽电极1，1＇转化为回路电极，主电极6发射主电流I0，屏蔽电极5，5＇、2，2＇发出与I0极性相同的稳定电流。调节屏蔽电极5，5＇和2，2＇上的电流使主电极6与屏蔽电极5，5＇之间等电位，且使监督电极4与3之间的电位比为γ，γ=UNUM]]>(0≤γ≤1)，γ取不同的值就可测得不同方位上的不同径向深度处的视电阻率值。
本发明另一实施步骤如下1.在现有的双侧向测井仪的主电极6上沿井周方向等间距镶嵌若干个小电极61，各小电极61之间装上一对小监督电极7，测量时，通过调整各小电极上61的电流强度I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)的大小，以保证测量时各电极之间无电流流动。
2.在主电极6和监督电极4，4＇之间各加上两对屏蔽电极5，5、51，51＇。
3.深测时，由若干个小电极61组成的主电极6发出恒定的主电流I0(取单位电流强度)，并通过四对屏蔽电极5，5、51，51、2，2＇和1，1＇发出与I0极性相同的稳定电流。
4.调节使得四对屏蔽电极之间以及主电极6等电位，并且使监督电极3与4，3＇与4＇之间的电位比为1，此时测量每个小主电极61上的电流I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)和任一监督电极(或任意电极)上的电位值U。
5.用公式ρk(i)=kdUI0(i)]]>即可得出每个方位上的深侧向视电阻率
。式中kd称为深侧向电极系常数。
6.浅测时，电极5，5＇的作用由屏蔽电极转化为回路电极。主电极6发射主电流I0，屏蔽电极5，5＇、2，2＇发出与I0极性相同的稳定电流。
调节5，5＇；2，2＇及1，1＇上的电流使6与5，5＇之间等电位，且使4与3之间的电位比为γ，γ=UNUM]]>(0≤γ≤1)，γ取不同的值就可得到探测深度不同的电场分布。
此时测量每个小主电极上的电流I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)和任一监督电极(或任意电极)上的电位值Uγ。用公式ρkγ(i)=ksUγI0(i)]]>即可得出每个方位上径向不同深度处的浅侧向视电阻率
。式中ks称为浅侧向电极系常数。从而达到真正的全三维电阻率成像测井。
权利要求
1.一种全三维电阻率测井方法，其特征在于采用下述步骤a.在双侧向测井主电极(6)由沿井周方向布置的一个以上的小电极(61)，各小电极(61)之间装有一对小监督电极(7)，主电极(6)和监督电极(4)，(4′)之间有屏蔽电极(5)，(5′)；b.测量时调整各小电极(61)上的电流强度I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)，使各电极间无电流流动；c.主电极(6)发出恒定的主电流，屏蔽电极发出与主电流极性相同的稳定电流，使屏蔽电极、主电极(6)之间等电位；d.调节监督电极(3)与(4)，(3′)与(4′)之间电位比γ；e.测量各小电极(61)上的电流I0(i)(i＝1，2，...n，n＞1)和监督电极的电位值U；f.用公式ρk(i)=kUI0(i)]]>计算出每个方位上的侧向视电阻率
，k为侧向电极系常数。
2.根据权利要求1所述的一种全三维电阻率测井方法，其特征在于监督电极(3)与(4)，(3′)与(4′)之间电位比γ在0≤γ≤1范围取值。
3.根据权利要求1所述的一种全三维电阻率测井方法，其特征在于主电极(6)和监督电极(4)，(4′)之间的屏蔽电极(5)，(5′)可为一对以上。
4.根据权利要求1所述的一种全三维电阻率测井方法，其特征在于浅测时，屏蔽电极(1)，(1′)转化为回路电极。
全文摘要
本发明是石油地质勘探测井的方法,可测量全三维电阻率,在主电极沿井周布置多个小电极,其间有小监督电极,主电极和监督电极之间有屏蔽电极,调整小电极的电流使主电极、屏蔽电极性相同之间等电位,调节监督电极之间电位比γ,测量小电极的电流和监督电极的电位值U,计算出每个方位上的侧向视电阻率,本发明可测量不同径向深度、方位电阻率,在方位电阻率差很大时,能测量不同方位电阻率真值,不是相对值。
文档编号G01V3/00GK1229876SQ9910327
公开日1999年9月29日 申请日期1999年3月30日 优先权日1999年3月30日
发明者杨韡 申请人:石油大学(北京)