[发明专利]一种远场电磁涡流测井仪及其定量解释的刻度方法

权利要求书

1.一种远场电磁涡流测井仪的定量解释刻度方法，该方法基于一种远场电磁涡流测井仪，所述远场电磁涡流测井仪包括设置于套管(4)内的发射线圈(1)和接收线圈(3)；发射线圈(1)通低频交流电，接收线圈(3)置于远离发射线圈(1)2～3倍管内径处的远场区；发射线圈(1)在套管(4)周围产生电磁场，并在发射线圈(1)和接收线圈(3)之间形成磁路(5)；发射线圈(1)和接收线圈(3)均与单片机控制器相连，单片机控制器上还连接有用于测量电磁波相角信息的自动跟踪系统，单片机控制器根据接收线圈(3)接收的信号、输入的所测井套管壁厚度以及电磁波的相角信息，解释出套管的实际厚度；自动跟踪系统包括信号驱动模块以及放大电路；信号驱动模块与放大电路均与单片机控制器相连，单片机控制器通过信号驱动模块与发射线圈(1)相连，接收线圈(3)通过放大电路与单片机控制器相连；其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将测井仪停留在套管壁完好井段；

2)测井仪上电工作后，以毫米为单位输入完好井段套管壁厚度D，存入仪器的存储器中；

3)根据完好井段套管壁厚度D和相位差φ的正比例关系求出比例系数K，其中，φ＝K×D，φ＝300°；φ为测量信号与发射信号的相位差；

4)将比例系数K存入远场电磁涡流测井仪器的存储器中；

5)确定最佳工作频率f₀，其具体方法如下：

a)初始化测井仪的发射频率f＝5Hz；

b)测井仪单片机控制器发射频率为f的方波信号；

c)单片机控制器检测接收经电路处理后的接收线圈接收的信号；

d)单片机控制器将接收信号与发射信号进行相位比较，并判断相位差φ是否为300°；

e)若φ为300°，则单片机控制器将此发射频率锁定，此频率即为该套管条件下，仪器的最佳工作频率f₀；

f)否则，单片机控制器改变发射频率，使发射频率f＝f+1Hz；重复步骤b)～f)，直到从5～43Hz中选出该套管条件下的仪器的最佳工作频率f₀；

6)测井时，用最佳工作频率f₀作为仪器的发射频率，最后解释在最佳工作频率f₀下的测井数据相位差φ，利用比例系数K，根据φ＝K×d解释出实际套管厚度d。

2.根据权利要求1所述的远场电磁涡流测井仪的定量解释刻度方法，其特征在于：所述的步骤3)中，比例系数K的计算方法具体为：

按照电磁波在介质中传播时的公式：

B=B0×e-dπfμσ×sin(2πft-dπfμσ)---(1)]]>

B为在介质中传播距离为d时的磁通密度；B₀为在进入介质前的磁通密度；d为传播距离；f为频率；μ为磁导率；σ为电导率；t为时间；

得到电磁波的相位差φ与传播距离d的关系公式：

φ=πfμσ×d---(2)]]>

当时，

φ＝K×d(3)

根据仪器发射信号穿过套管金属时，发射信号相位差φ与在套管内的传播距离d的线性关系φ＝K×d，令在套管内的传播距离d为完好井段套管壁厚度D，令发射信号的相位差φ为300°，计算出比例系数K。