[实用新型]一种利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及随钻电阻率测量技术领域，更具体地，本实用新型涉及随钻电阻率测量装置。

背景技术

钻井应用(例如随钻测井(LWD)、随钻测量(MWD)、电缆测井应用等)使用电学测量来确定钻孔周围地层的电学特性是公知的，这些钻井装置测得的电阻率(或者电导率)可以理解为利用各种岩石物理模型(例如Archie’s Law)来确定其中地层和液体的岩石物理特性。例如，高空隙度地层的高电阻率常常预示着烃的存在，如原油和天然气，而高空隙度地层的低电阻率通常是水饱和区。术语电阻率和电导率虽然在意思上相反但是在本领域中经常交替使用，这里提及其中的一个或者另外一个是为了描述方便，而不是有意进行限制。

传统地，一个传播电阻率测量装置需要至少一对接收机和一对发射机，发射机发出电磁能到钻孔周围地层，从地层返回到井孔的能量被两个接收机记录下来，通过处理接收的信号可以获得信号从第一接收机传播到第二接收机时的相位差和信号衰减，再通过逆运算可以得出钻孔周围的地层电阻率。两个接收机之间的相位差和信号衰减与波的频率成正比。另一方面，测量装置的探测深度随着测量频率的增加而减小，所以传播电阻率测量装置所采用的无线电波频率从100千赫兹到几兆赫兹。传统的磁力仪只用能于恒定磁场(如地磁场)或低频磁场的测量.随着科学技术的快速发展,高频磁力仪逐渐成为现实(例如US2008/0106201,US2010/0289491)。

现有专利申请CN102460219公开了一种具有非对称天线间距的钻井补偿的电阻率测井工具，该工具包括第一和第二补偿发射机，其优选地部署成在第一和第二间隔的接收机之间轴向对称，还包括多个发射机，其部署成关于所述接收机轴向非对称，所述补偿发射机构成可获得钻井补偿，其可以从常规相位和衰减测量值中被减去，最后能得到补偿后的相位和衰减值，再通过逆运算就能得到测得的地层电阻率。但是现有技术中无论接收机还是发射机均采用线圈天线，其灵敏度不高，不能独立地测量磁场的多个分量，测量数据精度低且不便于后期的信号处理，尺寸大不利于在钻井工具上安装使用。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提高电阻率测量装置中接收机的灵敏度，减小接收机的尺寸，从而提出一种利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，包括：圆筒状的工具主体，所述工具主体上部署第一发射机和第二发射机、第一接收机和第二接收机，所述第一接收机和所述第二接收机分别为磁力仪，所述第一发射机和所述第二发射机分别为线圈天线，所述磁力仪相应地接收并测量来自所述发射机的磁场分量。

上述利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，所述第一发射机和所述第二发射机相对于所述第一接收机和所述第二接收机的中点对称部署。

上述利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，所述第一接收机和所述第二接收机分别含有单个磁力仪或者分别含有多个磁力仪。

上述利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，所述磁力仪可以工作在静场到频率高达10兆赫兹的频带。

上述利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，所述线圈天线的发射电磁信号极化方向可以与工具主体轴线方向平行。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点，

（1）本实用新型所述的利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，采用磁力仪作为电阻率测量装置的接收机，与传统的线圈天线相比，磁力仪能够独立地测量磁场的每个分量，能简化后续的信号处理程序，并且能够提高数据精度，此外，磁力仪的尺寸比传统线圈天线的尺寸更小，这样就有利于在钻井工具上安装使用。

（2）本实用新型所述的利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，两个发射机相对于两个接收机的中点对称部署，这样的结构能利用井眼补偿方法，得到补偿了误差的相位差和信号衰减，进而提高电阻率测量的精度。

（3）本实用新型所述的利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，电阻率测量工具主体上可以部署两个磁力仪作为接收机，也可以部署多个磁力仪形成接收机阵列，部署多个磁力仪形成接收机阵列时能接收到更多可信的地层信息，进一步提高电阻率的测量精度。

（4）本实用新型所述的利用高频磁力仪随钻电阻率测量装置，磁力仪可以工作在静场到频率高达10兆赫兹的频带，一般传播电阻率测量装置都采用无线电波(从100千赫兹到几兆赫兹)，所以磁力仪能够满足这一工作频率。

附图说明