[发明专利]一种多极极化率组合测井仪及其测井方法

权利要求书

1.一种多极极化率组合测井仪，其特征在于，包括从上至下依次连接的双向遥传短节、恒流源短节、测量短节、多极极化率电极系和流体电阻率电极系，多极极化率电极系和流体电阻率电极系之间设置有液压平衡阀(3)，流体电阻率电极系的末端连接有堵头(1)；

所述流体电阻率电极系包括设置在绝缘套(2)底部开口内的绝缘座(4)，以及设置在绝缘座(4)内相互之间绝缘分隔且从内到外依次排布的流体供电电极Af(5)、测量电极Mf(6)、测量电极Nf(7)、流体供电电极Bf(8)，堵头(1)开设有与绝缘套(2)底部开口连通的孔道，用于使井中流体与上述电极相通；

所述多极极化率电极系包括绝缘棒(9)以及开设在绝缘棒(9)上用于容纳测量电极M1～Mn的槽口，n为大于等于2的正整数，测量电极M1～Mn均为不易极化的可逆电极，供电电极A(10)镶嵌于绝缘棒(9)上，供电电极B(14)设置在加长电极(15)上，供电电极A(10)和供电电极B(14)均为铅电极；

测量短节包括电流正、反向转换电路、非平衡动态滤波电路、宽动态范围高精度测量放大滤波电路、通断控制电路、通道切换电路及A/D采集、DAC、FPGA及控制电路、DSP及CAN驱动电路；

极化率测量电极M1～Mn上的信号分别通过非平衡动态滤波电路和通断控制电路送到对应的宽动态范围高精度测量放大滤波电路1～n的输入端，宽动态范围高精度测量放大滤波电路1～n的放大倍数分别为K1K2…Kn，宽动态范围高精度测量放大滤波电路的输出端通过通道切换电路与其后的A/D采集相连；

流体电阻率测量电极Mf和Nf上的信号通过通断控制电路送到宽动态范围高精度测量放大滤波电路f的输入端，温度信号通过通断控制电路送到温度测量电路的输入端；

DAC连接在FPGA及控制电路的输出端，DAC的输出端输出自然电位补偿值和刻度值，刻度值通过通断控制电路连接至每个宽动态范围高精度测量放大滤波电路进行刻度，自然电位补偿值连接至每个宽动态范围高精度测量放大滤波电路的输入端进行补偿。

2.根据权利要求1所述的一种多极极化率组合测井仪，其特征在于，双向遥传短节依次通过加长电极(15)和电缆连接至地面数控系统，双向遥传短节用于将地面数控系统的控制命令和测井命令传送到井下测量控制电路，并将井下的测井数据传送到地面数控系统。

3.根据权利要求1所述的一种多极极化率组合测井仪，其特征在于，流体供电电极Af(5)、流体供电电极Bf(8)和测量电极Mf(6)、测量电极Nf(7)均为铅电极。

4.根据权利要求1所述的一种多极极化率组合测井仪，其特征在于，地面测量电极N(16)为可逆电极，放置于地面的泥浆池中或者距离井眼20米以上远处的土质水坑中；在地面测量电极N(16)附近放一铅电极D(17)，铅电极D(17)与电缆外皮和测量电路的地相连。

5.根据权利要求1所述的一种多极极化率组合测井仪，其特征在于，非平衡动态滤波电路包括放大器A1和放大器A2，放大器A1的输出端依次串联通过电阻R3和电阻R4连接至放大器A2的正相输入端，放大器A2的正相输入端通过电容C4接地，放大器A2的反相输入端通过电容C3接入电阻R3和电阻R4之间，放大器A2的输出端作为非平衡动态滤波电路的输出端；放大器A1的正相输入端通过电容C2接地，并通过电阻R2连接至电阻R1的一端，放大器A1的反相输入端通过电容C1连接至电阻R1和电阻R2之间，电阻R1的另一端作为非平衡动态滤波电路的输入端。