[发明专利]一种电磁波电阻率数据处理方法

权利要求书

1.一种电磁波电阻率数据处理方法，该方法基于随钻电磁波电阻率测量仪器，且该随钻电磁波电阻率测量仪器的测量单元仅为一个发射天线和一个接收天线组成，也不在发射天线上进行耦合，其特征在于：

模拟计算一定天线距和工作频率时不同地层电导率环境下的接收天线电动势，并与电阻率无穷大条件下的接收天线电动势值相比得到幅度比与电阻率转换关系；

利用至少一个确定电阻率环境下的幅度比进行转换关系校正；

全温度条件下进行接收天线的电动势刻度，将仪器接收天线测量得到的电动势的值与全温度下的空气中的电动势值作幅度比，然后通过转换得到地层电阻率值；

还包括全温度空气刻度和实测数据的转换：

步骤一，模拟计算一定线圈距和工作频率时全温度空气刻度，即温度在20℃～150℃范围，利用随钻电磁波电阻率测量仪器测量空气条件下接收天线的电动势，在空气刻度过程中温度变化每两度记录一个电动势数据；

步骤二，利用多项式拟合温度与空气刻度电动势的关系，得到拟合多项式系数，拟合得到的多项式系数存储于基于随钻电磁波电阻率测量仪器刻度文件中，通过该拟合的多项式得到全温度范围内任意温度条件下的空气刻度电动势；

步骤三，模拟不同电阻率条件下接收天线电动势，与无穷大电阻率条件下电动势相比，得到电阻率与幅度比转换关系曲线，所述电阻率为0.1Ω·m～1000Ω·m，

电阻率无穷大条件下电动势理论值为：

其中：i为复数单位，ω＝2πf，f为仪器工作频率，μ为空气介质磁导率，s_R为接收天线磁通面积，N_R为接收天线匝数，M为接收天线磁矩，L为天线距，

其中：σ为地层电导率，e为自然常数，

将式(6)计算得到的不同电阻率情况下的接收天线电动势与式(5)计算得到的电阻率无穷大时的电动势值相比得到采用一个接收天线时的电阻率与幅度比转换关系曲线；

步骤四，选择随钻电磁波电阻率测量仪器发射频率100kHz～4MHz，发射电磁波；

步骤五，测量和记录接收天线电动势信号幅度及温度；

步骤六，接收天线电动势信号与该温度条件下空气刻度电动势比较，得到幅度比；

步骤七，对得到的幅度比与步骤三得到的电阻率与幅度比转换关系曲线插值，得到地层电阻率。

2.根据权利要求1所述的电磁波电阻率数据处理方法，其特征在于，步骤三中的电阻率与幅度比转换关系曲线的电阻率与幅度比的转换公式为：

其中：A_amp为计算得到的幅度比；abs为取绝对值，表示求取电动势幅度,V_R1、V_R1air分别为接收天线的测量电动势和接收天线在温度20℃～150℃空气刻度条件下的电动势，即在全温度范围内对接收天线空气环境下电动势进行测量并拟合温度与空气刻度电动势的关系，采用多项式拟合，拟合公式如式(4)所示：

V(T)＝a₄T^(-2)+a₃T^(-1)+a₂T⁽¹⁾+a₁T⁽²⁾+a₀T⁽⁰⁾ (4)

其中：T为测量点温度，V为该测量点温度下的计算得出的接收天线的空气刻度电动势，a₀、a₁、a₂、a₃、a₄为通过最小二乘法拟合得到的多项式系数。

3.根据权利要求1或2所述的电磁波电阻率数据处理方法，其特征在于：发射天线与接收天线的线圈距范围为8in～40in。

4.根据权利要求1或2所述的电磁波电阻率数据处理方法，其特征在于：在模拟计算过程中将发射天线和接收天线近似为磁偶极子，并计算其在无限大均匀地层条件下接收天线电动势。

5.根据权利要求4所述的电磁波电阻率数据处理方法，其特征在于：将地层电阻率大于1000Ω·m认为无限大地层电阻率，并将不同电阻率条件下的电动势模拟值与无限大地层电阻率响应值相比，形成地层电阻率与幅度比响应的对应关系。