电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法和装置，包括采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量；根据获得的测量点金属套管的电势，计算地层视电阻率。因此，所述电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法和装置，能够自动消除电极测量环境因素变化对测量结果的影响。

【技术实现步骤摘要】
电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法和装置
本专利技术涉及地球物理测井
，特别是指一种电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法和装置。
技术介绍
过套管电阻率测井可以解决套管井中的地层电阻率测量问题，新一代套管井测井技术的运用,特别是套管井电阻率测井仪的研制成功，为油气田的动态开发与监测提供了一种重要手段。促使套管井测井进入了“地层评价”的新的应用领域,这是套管井测井技术的重要进展。自从上个世纪90年代初Kaufman发表过套管井电阻率测井的测量方法及计算理论后，在过套管井电阻率仪器研制上都有了较大的突破，到本世纪初已初步进入了商用阶段。但商用的过套管电阻率测井仪器目前主要是Schlumberger公司的过套管电阻率测井仪器CHFR(CasedHoleFormationResistivity)和俄罗斯的过套管电阻率测井仪器ЭКОС-31-7。与此同时我国也纷纷开展了仪器的研制和引进，中国石油集团测井有限公司技术中心及长城钻探工程公司测井公司都开展了过套管电阻率测井仪样机的研制。但现在所有测井仪器和测量方法都无法消除由于电极测量环境及环境变化(由于电极接触不良,套管壁原油的存在,套管锈蚀等因素)所产生的影响，已成为现阶段在过套管井电阻率测井所遇到的一个难以解决的技术问题。然而，测量与模拟都已发现电极测量环境因素的变化对过套管井电阻率测量结果的影响是非常大的，即便是在同一测井井段，同时测量几次，测量结果往往会存在很大的差别，甚至会出现负异常。另一方面由于金属套管的高导电性，与电极测量环境因素所引起的电阻变化存在巨大的反差，再加之电极测量环境因素变化的随机性，对电极测量环境因素影响的定量测量及校正存在很大困难，上述现象测井专家早已意识到了，但是电极测量环境因素的变化对测量结果影响的检测与校正目前还尚未查到相关研究报道，还没有解决的办法，也没有校正的方法，认识也十分不足。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法和装置，能够自动消除电极测量环境因素变化对测量结果的影响。基于上述目的本专利技术提供电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法，包括步骤：采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量；根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率。在本专利技术的一些实施例中，所述采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量包括：供电电极A1和A2，测量时贴近套管内壁，向套管注入电流；B为回路电极,实际测量时的电流回流电极；C、N和E为测量电极，电极C、E的电位差Δ1UCE，N电极的电位UN；二阶电位差Δ2UCE；电位差计Vc1、Vc2、VN1、VN2、VE1、VE2，用于测量电位；内阻Rc1、Rc2、RN1、RN2、RE1、RE2，双表头电位差计的内阻不同；微安表μAc1、μAc2、μAN1、μAN2、μAE1、μAE2用来测量各支路电流；供电电流为I。在本专利技术的一些实施例中，所述采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量包括：接通电源，先将开关(k1、k2、k3)合到1的位置，记录电位差计与电流表读数Vc1、VN1、VE1与Ic1、IN1、IE1；各电位差计与电流表读数满足：Ic1RC+VC1＝UC(1)IN1RN+VN1＝UN(2)IE1RE+VE1＝UE(3)其中，RC、RN、RE为电极测量环境等效电阻，UC、UN、UE为电极测量点C、N、E金属套管壁的电位；然后，保持电源接通状态不变，再将开关(k1、k2、k3)合到2的位置，记录电位差计与电流表读数Vc2、VN2、VE2与Ic2、IN2、IE2；各电位差计与电流表读数满足：Ic2RC+VC2＝UC(4)IN2RN+VN2＝UN(5)IE2RE+VE2＝UE(6)其中，RC、RN、RE为电极测量环境等效电阻，UC、UN、UE为电极测量点C、N、E金属套管壁的电位；最后，根据测量的数据，对(1)--(6)中的电势UC、UN、UE求解。在本专利技术的一些实施例中，所述根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率包括：利用上电极(或下电极)供电，然后利用电势计算地层视电阻率。在本专利技术的一些实施例中，所述利用上电极或下电极供电，则根据公式计算获得地层视电阻率；其中，K＝L2Rco/4，Rco为套管单位长度对应的地层横向电阻，L为电极距，Δ2U为二阶电位差，U(z)为z点电势。在本专利技术的一些实施实例中，所述根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率包括：采用上、下电极分别供电，然后分别计算上、下电极分别供电供时的电势计算地层视电阻率。在本专利技术的一些实施例中，采用上、下供电电极A1、A2交替供电，由测量电极C、E、N测得电位U、一阶电位Δ1UCE、二阶电位Δ2UCE；当上供电电极A1供电时，设：为中心测量电极与套管接触点的电位；为与套管相接触的两个上部测量电极之间的初级电位差；为三个测量电极与套管接触点之间的二次电位差；为上供电电极A1与套管接触点的电流，电极距L＝CE；则计算地层视电阻率的公式为：其中，k为仪器系数(k＝L2Rco/4)。另外，本专利技术还提供了一种电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井装置，包括：电势测量单元，用于采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量；地层视电阻率计算单元，用于根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率。在本专利技术的一些实施例中，所述电势测量单元包括依次连接的电源接通模块、开关切换模块以及电势计算模块；其中，电源接通模块接通电源，先将开关(k1、k2、k3)合到1的位置，记录电位差计与电流表读数Vc1、VN1、VE1与Ic1、IN1、IE1；各电位差计与电流表读数满足：Ic1RC+VC1＝UC(1)IN1RN+VN1＝UN(2)IE1RE+VE1＝UE(3)其中，RC、RN、RE为电极测量环境等效电阻，UC、UN、UE为电极测量点C、N、E金属套管壁的电位；开关切换模块则保持电源接通状态不变，再将开关(k1、k2、k3)合到2的位置，记录电位差计与电流表读数Vc2、VN2、VE2与Ic2、IN2、IE2；各电位差计与电流表读数满足：Ic2RC+VC2＝UC(4)IN2RN+VN2＝UN(5)IE2RE+VE2＝UE(6)其中，RC、RN、RE为电极测量环境等效电阻，UC、UN、UE为电极测量点C、N、E金属套管壁的电位；电势计算模块根据测量的数据，对(1)--(6)中的电势UC、UN、UE求解。在本专利技术的一些实施例中，所述地层视电阻率计算单元包括并列存在的单电极计算模块和双电极计算模块；其中，单电极计算模块利用上电极或下电极供电，然后利用电势UC、UN、UE，根据公式计算获得地层视电阻率；其中，K＝L2Rco/4，Rco为套管单位长度对应的地层横向电阻，L为电极距，Δ2U为二阶电位差，U(z)为z点电势；或者双电极计算模块采用上、下供电电极A1、A2交替供电，由测量电极C、E、N测得电位U、一阶电位Δ1UCE、二阶电位Δ2UCE；当上供电电极A1供电时，设：为中心测量电极与套管接触点的电位；为与套管相接触的两个上部测量电极之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法，其特征在于，包括步骤：采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量；根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率。

【技术特征摘要】
1.一种电极测量影响自动校正型过套管电阻率测井方法，其特征在于，包括步骤：采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量；根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量包括：供电电极A1和A2，测量时贴近套管内壁，向套管注入电流；B为回路电极,实际测量时的电流回流电极；C、N和E为测量电极，电极C、E的电位差Δ1UCE，N电极的电位UN；二阶电位差Δ2UCE；电位差计Vc1、Vc2、VN1、VN2、VE1、VE2，用于测量电位；内阻Rc1、Rc2、RN1、RN2、RE1、RE2，双表头电位差计的内阻不同；微安表μAc1、μAc2、μAN1、μAN2、μAE1、μAE2用来测量各支路电流；供电电流为I。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用两内阻不同两个电位差计，通过交互供电模式实现两表电势测量包括：接通电源，先将开关(k1、k2、k3)合到1的位置，记录电位差计与电流表读数Vc1、VN1、VE1与Ic1、IN1、IE1；各电位差计与电流表读数满足：Ic1RC+VC1＝UC(1)IN1RN+VN1＝UN(2)IE1RE+VE1＝UE(3)其中，RC、RN、RE为电极测量环境等效电阻，UC、UN、UE为电极测量点C、N、E金属套管壁的电位；然后，保持电源接通状态不变，再将开关(k1、k2、k3)合到2的位置，记录电位差计与电流表读数Vc2、VN2、VE2与Ic2、IN2、IE2；各电位差计与电流表读数满足：Ic2RC+VC2＝UC(4)IN2RN+VN2＝UN(5)IE2RE+VE2＝UE(6)其中，RC、RN、RE为电极测量环境等效电阻，UC、UN、UE为电极测量点C、N、E金属套管壁的电位；最后，根据测量的数据，对(1)--(6)中的电势UC、UN、UE求解。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率包括：利用上电极(或下电极)供电，然后利用电势计算地层视电阻率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用上电极或下电极供电，则根据公式计算获得地层视电阻率；其中，K＝L2Rco/4，Rco为套管单位长度对应的地层横向电阻，L为电极距，Δ2U为二阶电位差，U(z)为z点电势。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据获得的测量点金属套管的电势以及视电阻率的测量，计算地层视电阻率包括：采用上、下电极分别供电，然后分别计算上、下电极分别供电供时的电势计算地层视电阻率。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，采用上、下供电电极A...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福平，王安玲，刘晓博，
申请(专利权)人：北京印刷学院，
类型：发明
国别省市：北京,11