[发明专利]一种生产井电阻率测井装置

说明书

技术领域

本发明属于油气资源环境开发技术领域，特别涉及针对油田生产井套管外地层特性进行勘探的一种生产井电阻率测井装置。

背景技术

随着油气开采的深入，大量生产井相继进入开发的中后期，确定剩余油分布特征、评估油气枯竭指数成为目前油气田开发关注的焦点。过套管电阻率测井主要测量生产井套管外地层电阻率的变化，对于监测油藏动态分布，研究油层产能接替、井区水驱效果、水淹状况、提高油田产能、延长油田寿命有着重要的意义和广阔的应用前景。

传统的电阻率测井通常针对的是裸眼井，在生产井中，受高电导率金属套管的屏蔽影响，常规电测井方法很难实现金属套管外地层电阻率的测量，而目前常见的过套管电阻率测量方法主要有电极法和井中瞬变电磁法。

电极法主要是通过构建一种与套管相接触的电极系，在各电极上施加一定的电压，并与地面电极构成回路，通过测量套管上不同两点间的电压降而求解出流入地层的电流，进而根据电流和电压的关系求出地层的电阻率。典型的仪器有俄罗斯的ECOS过套管电阻率仪，斯伦贝谢公司开发的CHFR双信道套管井地层电阻率测井仪等。该类仪器的主要问题是：由于套管本身的电导率比地层的电导率大好几个数量级，因此通过与套管相接触的电极对地层施加发射电极时，绝大部分电流消耗在套管上，只有很小的一部分电流流入地层，加之套管的锈蚀、套管外水泥的胶结质量、地层本身的自然电位等多种因素的影响，使得信噪比很低，测井难度较大，另外由于电极的推靠必须与套管接触，势必破坏套管涂蜡保护层，同时移动电极所造成的噪声比有用信号大10⁴倍，为减小热电势和磨擦电势，仪器通常采用点测方式，工作效率较低。

《仪器仪表学报》2009年09期论文“套管磁化与过套管介质识别”公布了一种井中瞬变电磁测井方法，通过对测量区域套管的磁化处理，增强井内发射信号的穿透能力，但是由于磁化线圈和发射线圈处于同一水平位置段，磁化场对检测系统的影响较大，测井信号的提取、处理过程复杂。

中国专利ZL200920247085.8公布了一种油田生产井电磁测井装置，虽然将磁化部分和测井线圈系分开，但是没有考虑套管磁化后的消磁问题，由于测井作业中通常利用测井电缆上的磁记号深度作为标准深度，而井下套管剩磁强度超过一定值后，测井电缆将被磁化，导致磁记号无法识别，进而影响了正常的测井作业。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生产井电阻率测井装置，在保证测量过程中不破坏套管，测量结束后不影响套管自身特性的同时，能够快速完成对套管外地层特性的探测，具有高效、快捷、非接触的特点。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种生产井电阻率测井装置，包括地面系统1，地面系统1通过电缆2与井下测井装置3的扶正器5的上端相连，井下测井装置3包括扶正器5、上极化电源6、下极化电源7、上极化装置10、发射控制单元12、接收处理单元13、磁场检测单元14、下极化装置17；所述扶正器5位于井下测井装置3的两端且与套管4接触保证仪器在井中处于居中位置；所述的上极化装置10在井筒中处于居中位置，上极化装置10的上极化骨架8采用高磁导率材料，上下两端对称，中间骨架较细，由中间向两端方向骨架半径逐渐增大，外形呈双圆锥体形，上极化骨架8的外部缠绕上极化线圈9，上极化线圈9与上极化装置10上部的上极化电源6的输出端相连，上极化电源6的输入控制端与位于上极化装置10下部的上极化检测单元11相连，上极化检测单元11下部设置有发射控制单元12和接收处理单元13，发射控制单元12通过信号线与磁场检测单元14的发射线圈系相连，接收处理单元13通过数据线与磁场检测单元14的接收模块相连；位于井下测井装置3尾部的是与上极化装置10对称且结构相同的下极化装置17，下极化装置17由下极化检测单元15、下极化骨架18以及下极化线圈16构成，下极化检测单元15位于下极化骨架18上端，下极化骨架18与上极化骨架8的材质、结构形态完全相同，下极化骨架18外部缠绕着下极化线圈16，下极化线圈16与位于上极化装置10上部的下极化电源7的输出端相连，下极化电源7的输入控制端与下极化检测单元15相连。