[发明专利]一种通过无线短传信号测量深电阻率的仪器及其使用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种石油测井仪器，特别涉及一种通过无线短传信号测量深电阻率的仪器及其使用方法。

背景技术：

现有使用环形发射机和接收机测量电阻率的测井仪，包括由三个环形发射机组成的发射机组和一对环形接收机，同轴安装在钻铤上，位于螺杆的上方，以测量周围地层的电阻率。每个环形发射机与环形接收机的中点具有不同偏移量，从而获取不同的测量深度。但考虑到钻头周围的有限空间，上述电阻率测井仪应位于螺杆上方。因此，电阻率测井仪对钻头周围的环境信息的测量将会有延迟，不能保证电阻率测量数据的准确性。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种通过无线短传信号测量深电阻率的仪器及其使用方法，该装置实现了能够及时准确地测量钻头周围的地层电阻率和环境条件。克服了现有电阻率测井仪对钻头周围的环境信息的测量有延迟、不准确的不足。

本发明所采取的技术方案是：一种通过无线短传信号测量深电阻率的仪器，包括钻铤、钻头传感器和钻头，钻铤下端设置钻头传感器，钻头传感器上设置有遥测发射机；在钻铤上部轴向间隔设置有至少两个环形接收天线，环形接收天线上设置有接收模块，接收模块与转换模块相连接，接收模块包括处理向遥测发射机发射的电磁信号或来自遥测发射机的电磁信号的电磁模块、处理向遥测发射机发射的电信号或来自遥测发射机的电信号的电子模块和频率调谐器，转换模块包括存储有多维转换图的存储设备、微处理器和能够与地面操作员进行信号通信的遥测模块。

环形接收天线的个数为两个，即环形接收天线Ⅰ和环形接收天线Ⅱ。

环形接收天线与接收模块之间的传输链路上设置有频率扫描设备，频率估计器与接收模块和频率扫描设备相连接。

一种通过无线短传信号测量深电阻率的仪器的使用方法，该方法步骤如下：一、建立多维转换图，该转换图包括信号频率、遥测发射机与环形接收天线Ⅰ和环形接收天线Ⅱ之间的间隔、地层电阻率及通过遥测发射机与环形接收天线Ⅰ和环形接收天线Ⅱ之间的地层的流出电流；二、检测信号频率；三、测量遥测发射机与环形接收天线Ⅰ和环形接收天线Ⅱ之间的流出电流，通过检查预先建立的多维转换图，将测量的流出电流数据转换为地层电阻率数据。

本发明的有益效果是：本发明由于利用现有的传感器作为钻头附近的电磁信号与电信号发射机，因而具有及时准确地测量钻头周围的地层电阻率和环境条件的功能。

附图说明：

 下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为接收模块的结构示意图。

图3为转换模块的结构示意图。

图4为本发明安装频率扫描设备和频率估计器的结构示意图。

具体实施方式：

如图1、图2、图3、图4所示，一种通过无线短传信号测量深电阻率的仪器，包括钻铤1、钻头传感器4和钻头6，钻铤1下端设置钻头传感器4，钻头传感器4上设置有遥测发射机5；在钻铤1上部轴向间隔设置有两个环形接收天线，即环形接收天线Ⅰ2和环形接收天线Ⅱ3，环形接收天线上设置有接收模块7，接收模块7与转换模块9相连接，接收模块7包括处理向遥测发射机5发射的电磁信号或来自遥测发射机5的电磁信号的电磁模块10、处理向遥测发射机5发射的电信号或来自遥测发射机5的电信号的电子模块11和频率调谐器12，频率调谐器12用来调节接收模块7工作频率从而匹配现有钻头发射机工作频率，转换模块9包括存储设备13、微处理器14和和能够与地面操作员进行信号通信的遥测模块15。微处理器14能够计算周围地层电阻率和控制频率调谐器12，存储设备13存储有多维转换图，该转换图包括地层电阻率、信号频率、遥测发射机5与该对环形接收天线之间的间隔、测量信号。环形接收天线与接收模块7之间的传输链路上设置有频率扫描设备8，频率估计器16与接收模块7和频率扫描设备8相连接。扫频设备8通过读取一系列频率中的信号振幅，可以确定遥测发射机5的可操作频带的频谱。频率估计器16通过识别一系列频率中具有最大振幅的频率，可以从频谱中选择频率。