一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置、方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置、方法及系统，包括:声波发射探头、声波接收探头，声波接收探头的数量为N个，声波发射探头位于各声波接收探头的下方，且声波发射探头和各声波接收探头同轴平行设置在裸眼井中，声波发射探头和各声波接收探头的轴向平行于裸眼井的轴向，且与地层方向垂直。采用本发明专利技术的装置、方法或者系统能够提高电阻率的测量精度。

A device, method and system for measuring vertical resistivity of open hole formation

【技术实现步骤摘要】
一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置、方法及系统
本专利技术涉及石油工程测井施工中裸眼井地层物理参数测量领域，特别是涉及一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置、方法及系统。
技术介绍
在石油勘探和开发过程中，对地层电阻率进行测量，获得裸眼井地层的电阻率资料非常重要。因为地层的电阻率直接显示了地层的含油量变化，用其可以分析砂岩地层是否含油。目前，有感应测井方法和侧向测井方法，分别测量了地层圆周方向和半径方向的电阻率。但是测量的电阻率的精确度都特别低。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置、方法及系统，能够提高电阻率的测量精度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，包括：声波发射探头、声波接收探头，所述声波接收探头的数量为N个，所述声波发射探头位于各所述声波接收探头的下方，且所述声波发射探头和各所述声波接收探头同轴平行设置在裸眼井中，所述声波发射探头和各所述声波接收探头的轴向平行于所述裸眼井的轴向，且与地层方向垂直。可选的，各所述声波接收探头等间距分布。可选的，所述声波发射探头和各所述声波接收探头采用压电管制作。一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量方法，其特征在于，包括:激发声波发射探头，得到电磁信号；通过多个声波接收探头接收所述电磁信号；提取最前面的电磁信号进行处理，得到电磁信号的响应幅度；根据所述响应幅度与地层电阻率之间的刻度关系，确定地层垂直方向电阻率。可选的，所述提取最前面的电磁信号进行处理，得到电磁信号的响应幅度，具体包括：提取最前面的电磁信号进行快速傅里叶变换处理，得到电磁信号的频谱；对所述频谱进行提取，得到响应幅度。可选的，所述激发声波发射探头，得到电磁信号，具体包括:采用瞬变激发方式激发声波发射探头，得到电磁信号。一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量系统，包括:激发模块，用于激发声波发射探头，得到电磁信号；接收模块，用于通过多个声波接收探头接收所述电磁信号；响应幅度确定模块，用于提取最前面的电磁信号进行处理，得到电磁信号的响应幅度；电阻率确定模块，用于根据所述响应幅度与地层电阻率之间的刻度关系，确定地层垂直方向电阻率。可选的，所述响应幅度确定模块，具体包括：傅里叶变换处理单元，用于提取最前面的电磁信号进行快速傅里叶变换处理，得到电磁信号的频谱；响应幅度确定单元，用于对所述频谱进行提取，得到响应幅度。可选的，所述激发模块，具体包括:激发单元，用于采用瞬变激发方式激发声波发射探头，得到电磁信号。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，包括:声波发射探头、声波接收探头，声波接收探头的数量为N个，声波发射探头位于各声波接收探头的下方，且声波发射探头和各声波接收探头同轴平行设置在裸眼井中，声波发射探头和各声波接收探头的轴向平行于裸眼井的轴向，且与地层方向垂直。在裸眼井内通过测量声波发射探头激发振动时产生的电磁响应波形，实现了地层垂直方向电阻率的测量(同时不影响声学参数的测量)，提高了电阻率测量的精度，为地层评价增加了一种全新的电阻率资料，有利于对地层的各向异性进行评价。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置组成示意图；图2为本专利技术裸眼井地层垂直方向电阻率测量方法流程图；图3为本专利技术裸眼井地层垂直方向电阻率测量系统结构图。图4为电磁响应波形与声波波形示意图；图5为不同源距处电场强度波形示意图；图6为源距1.2m电场强度波形示意图；图7为源距2.0m电场强度波形示意图；图8为源距1.2m处电场强度最大值随地层电阻率的变化示意图；图9为源距2.0m处电场强度最大值随地层电阻率的变化示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置、方法及系统，能够提高电阻率的测量精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置组成示意图。如图1所示，一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，包括：声波发射探头1、声波接收探头2，所述声波接收探头2的数量为N个，所述声波发射探头1位于各所述声波接收探头2的下方，且所述声波发射探头1和各所述声波接收探头2同轴平行设置在裸眼井中，所述声波发射探头1和各所述声波接收探头2的轴向平行于所述裸眼井3的轴向，且与地层方向垂直。各所述声波接收探头2等间距分布。所述声波发射探头1和各所述声波接收探头2采用压电管制作。图2为本专利技术裸眼井地层垂直方向电阻率测量方法流程图。如图2所示，一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量方法，其特征在于，包括:步骤101：激发声波发射探头，得到电磁信号，具体包括:采用瞬变激发方式激发声波发射探头，得到电磁信号。在产生振动的同时产生瞬变电磁信号。瞬变电磁信号和声波信号同时在井中传播，电磁信号传播的快，位于接收波形的最前面(接近激发时刻)，声波信号传播的慢，一段时间之后，声波信号与电磁信号是分开的。改变激发波形，用不同的导通时间激发，重复上述地层电阻率生成过程可以得到不同频率区间的地层电阻率。因为导通时间不同，其激发的主频不同，以此获得不同频率时的地层电阻率。步骤102：通过多个声波接收探头接收所述电磁信号。与声波发射探头同轴安装并且离开一段距离的各个声波接收探头既接收到声波信号也接收到电磁信号。其中电磁信号的传播时间短，相位变化不明显。声波信号的传播时间长，相位变化明显，延迟多。两者没有重叠。该实施例中仅考虑电磁信号。步骤103：提取最前面的电磁信号进行处理，得到电磁信号的响应幅度，具体包括：提取最前面的电磁信号进行快速傅里叶变换处理，得到电磁信号的频谱；对所述频谱进行提取，得到响应幅度。步骤104：根据所述响应幅度与地层电阻率之间的刻度关系，确定地层垂直方向电阻率。具体在处理时包含以下几种情况：对于每个源距的波形，用最前面的波形中第一个峰的幅度(最大幅度)指示地层电阻率，通过刻度得到地层垂直方向的电阻率。该电阻率是激发探头主频所对应的电阻率。对于不同源距的波形，用相邻源距的波形相减得到电场强度的响应波形，取其极大值作为测量值，根据该测量值刻度，得到地层垂直方向的电阻率。该电阻率是通过响应相减(差分方法)得到的，去掉了响应中那些直接耦合(所有源距共有的)响应，地层垂直方向的分辨率比较高。将波形中前面的电磁信号做快速傅里叶变换处理，用频谱的极大值指示地层电阻率，通过刻度得到地层z方向的电阻率。该电阻率包含了响应波形中所有的主频成分，不论该响应分布在波形的哪个时刻。将波形中前面的电磁信号做快速傅里叶变换处理，取其频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，其特征在于，包括：声波发射探头、声波接收探头，所述声波接收探头的数量为N个，所述声波发射探头位于各所述声波接收探头的下方，且所述声波发射探头和各所述声波接收探头同轴平行设置在裸眼井中，所述声波发射探头和各所述声波接收探头的轴向平行于所述裸眼井的轴向，且与地层方向垂直。

【技术特征摘要】
1.一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，其特征在于，包括：声波发射探头、声波接收探头，所述声波接收探头的数量为N个，所述声波发射探头位于各所述声波接收探头的下方，且所述声波发射探头和各所述声波接收探头同轴平行设置在裸眼井中，所述声波发射探头和各所述声波接收探头的轴向平行于所述裸眼井的轴向，且与地层方向垂直。2.根据权利要求1所述的裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，其特征在于，各所述声波接收探头等间距分布。3.根据权利要求1所述的裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，其特征在于，所述声波发射探头和各所述声波接收探头采用压电管制作。4.一种裸眼井地层垂直方向电阻率测量方法，所述方法应用于权利要求1-3任意一项所述的裸眼井地层垂直方向电阻率测量装置，其特征在于，包括:激发声波发射探头，得到电磁信号；通过多个声波接收探头接收所述电磁信号；提取最前面的电磁信号进行处理，得到电磁信号的响应幅度；根据所述响应幅度与地层电阻率之间的刻度关系，确定地层垂直方向电阻率。5.根据权利要求4所述的裸眼井地层垂直方向电阻率测量方法，其特征在于，所述提取最前面的电磁信号进行处理，得到电磁信号的响应幅度，具体...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈永进，
申请(专利权)人：北京华晖盛世能源技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11