[发明专利]利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法

权利要求书

1.一种用于进行地层方向电阻率测量的设备，其特征在于包括：

电阻率仪主体，具有纵轴和外表面；

第一天线，具有两个开口端，部署在所述外表面下方，其绕线方向垂直于所述电阻率仪主体的纵轴；

第二天线，部署在所述外表面下方并与所述第一天线在轴向上间隔；以及

至少一组狭槽，分布在所述外表面上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述狭槽的延伸方向基本上平行于所述电阻率仪主体的纵轴。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第二天线的绕线方向垂直于所述电阻率仪主体的纵轴。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线作为用来发射电磁波的发射天线或用来接收电磁波的接收天线。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述第一天线作为发射天线时，所述第二天线作为接收天线。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述第一天线作为接收天线时，所述第二天线作为发射天线。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线是绕线方向垂直于所述电阻率仪主体纵轴部署的导线段。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线是绕线方向垂直于所述电阻率仪主体纵轴部署的非整圆天线。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第二天线是绕线方向垂直于所述电阻率仪主体纵轴部署的导线环。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线和所述第二天线的路径横穿所述狭槽。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于进一步包括填充在所述狭槽中的渗透材料。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于所述渗透材料是磁性材料，用于加强所述第一天线和所述第二天线的发射和接收。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于所述磁性材料选自铁氧体材料、非导电磁性合金、铁粉和镍铁合金。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于进一步包括填充在所述电阻率仪主体的狭槽中的防护材料。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于所述防护材料是由环氧树脂制成。

16.一种具有仪器主体和纵轴的方向电阻率仪，其特征在于包括：

导线段，具有两个开口端，置于所述仪器主体中并配置用于发射或接收电磁波；

导线环，置于所述仪器主体中并配置用于从所述导线段接收电磁波或向所述导线段发射电磁波；

至少一组狭槽，分布在所述仪器主体的外表面，用于安置所述导线段和所述导线环；

其中，所述导线段的绕线方向垂直于所述仪器主体的纵轴。

17.根据权利要求16所述的方向电阻率仪，其特征在于进一步包括填充在所述狭槽中的渗透材料。

18.根据权利要求16所述的方向电阻率仪，其特征在于所述导线段和所述导线环作为单频或多频天线。

19.一种用于进行地层的方向电阻率测量的方法，其特征在于包括：

在钻孔中旋转电阻率仪，该电阻率仪包括具有两个开口端、绕线方向垂直于所述电阻率仪纵轴的第一天线以及第二天线，第一天线和第二天线构成具有发射天线和接收天线的发射-接收天线组；

利用发射-接收天线组来处理电磁波，其中包括令发射天线发射电磁波、令接收天线接收来自发射天线的电磁波；以及

根据在接收天线上接收到的电磁波来计算电阻率相关测量值。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述计算电阻率相关测量值包括提取所述电阻率仪的一个旋转周期内所述接收天线上感应电压的平均值。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述计算电阻率相关测量值进一步包括处理所述感应电压的平均值，从而推导出钻孔附近地层的电阻率。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述计算电阻率相关测量值包括提取所述电阻率仪的一个旋转周期内所述接收天线上感应电压的峰谷幅值及对应的旋转角度。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于计算电阻率相关测量值进一步包括处理所述峰谷幅值，从而推导出从所述电阻率仪到交界面的距离和方向信息。