[发明专利]用于测量钻孔泥浆电阻率的方法和设备

权利要求书

1.一种流体电阻率测量设备(100)，包括：

流体柱限定结构(110，120)，其配置为允许其电阻率待测量的流体填充所述流体柱限定结构(110，120)内的流体柱(105)；

两个电流注入电极(130，140)，其沿纵向(102)在不同位置处安置于所述流体柱限定结构内，所述两个电流注入电极(130，140)配置为将已知电流注入所述流体柱(105)内；

电压测量电极(150，160)，其在所述两个电流注入电极(130，140)的位置之间沿所述纵向(102)在不同测量位置处安置于所述流体柱限定结构内，所述电压测量电极(150，160)配置为测量横跨至少一个测量柱(168)的电压，所述测量柱(168)为所述流体柱(105)的一部分；和

两个额外电极(170，180)，其沿所述纵向(102)在所述两个电流注入电极(130，140)的位置的外侧安置于所述流体柱限定结构(110，120)内，所述两个额外电极(170，180)电连接到彼此以具有相同的电位。

2.根据权利要求1所述的流体电阻率测量设备，其特征在于，还包括：

流体电阻率计算单元，其配置为接收所述测量电压，且配置为使用已知电流和已知几何特性来计算经过所述流体柱限定结构的流体的电阻率。

3.根据权利要求2所述的流体电阻率测量设备，其特征在于，所述已知几何特性包括在所述流体在所述流体柱限定结构内流动处垂直于所述纵向的面积、沿所述纵向在所述测量电极之间的距离以及在(i)在所述两个电流注入电极之间的距离与(ii)在所述额外电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率。

4.根据权利要求2所述的流体电阻率测量设备，其特征在于，

所述流体电阻率计算单元配置为基于在(i)在所述两个电流注入电极之间的距离和(ii)在所述额外电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离之和之间的比率来估计在所述测量电极之间流动的已知电流的一部分，并且

所述流体电阻率计算单元配置为迭代地获得校正的电阻率值，当所述电阻率低于预定电阻率值时，在每次迭代中使用基于所述电阻率比率的已知相关性的校正的比率值。

5.根据权利要求1所述的流体电阻率测量设备，其特征在于，所述两个电流注入电极和所述两个额外电极沿所述纵向布置，使得在所述两个电流注入电极之间、通过所述流体柱中的流体流动的电流为在所述两个额外电极中的任一个与所述两个电流注入电极中更靠近的一个之间、通过所述流体柱中的流体流动的电流的大约两倍。

6.根据权利要求1所述的电阻率测量设备，其特征在于，沿所述纵向在所述两个电流注入电极之间的距离大致等于沿纵向在所述额外电极中的每一个与所述两个电流注入电极中相应更靠近的一个之间的距离。

7.根据权利要求1所述的电阻率测量设备，其特征在于，所述流体柱限定结构包括：

外管；和

探针，其插入所述外管内，

其中，所述外管和所述探针由电绝缘材料制成，且所述两个电流注入电极、所述电压测量电极和所述两个额外电极沿所述探针沿纵向定位。

8.根据权利要求7所述的电阻率测量设备，其特征在于，所述探针配置为大致沿所述纵向插入所述外管的中部。

9.根据权利要求1所述的电阻率测量设备，其特征在于，所述流体柱限定结构包括：

管，其由电绝缘材料制成，

其中，所述两个电流注入电极、所述电压测量电极和所述两个额外电极沿所述纵向定位在所述管的内表面上。

10.根据权利要求1所述的电阻率测量设备，其特征在于，与在所述两个电流注入电极之间流动的流体柱的电阻率和在所述两个额外电极中的一个与所述两个电流注入电极中更靠近的一个之间流动的流体柱的电阻率相比，所述两个额外电极的电阻率是可忽略的。