[发明专利]过套管电阻率仪器的系统和方法

说明书

本发明提供了一种用于确定套管外地层电阻率的方法和系统。使用设备来产生、引导和测量电信号，进而测量电信号在套管上的行进速度，时间，幅度衰减和相位偏移。利用电信号在套管上的行进速度、时间、幅度衰减和相位偏移与套管外地层电阻率之间的关系，计算套管外的地层电阻率。

技术领域

本发明涉及测量套管外地层电阻率的领域，其可以被称为套管井地层电阻率或套管外面的地层电阻率。在实施例中，提供了电磁(EM)过套管电阻率仪器的设计，可以提供套管外地层电阻率的测量。

背景技术

经过多年的生产，石油和天然气储层的所有者(通常是石油公司)需要重新评估储层以获得诸如储层的含水饱和度之类的信息。储层的电阻率是用于计算含水饱和度的关键参数。为了获得电阻率，石油服务公司已经开发了一些过套管电阻率工具。这些工具的工作原理是通过测量电场强度来测量套管外储层的电阻率，这要用到三个测量电极，且三个测量电极必须完全附着在套管上。目前的测量原理有一些缺点，如测量速度慢，要求电极和套管完全接触，以及套管本身的问题。因此，需要改进过套管电阻率测量仪器的方法和系统。

发明内容

本发明中，提出了一种新的方法，该方法是测量电信号，例如电流或电压，在套管上的行进速度，而不是电场强度。该速度与套管外面的地层电阻率直接有关，可更有效地计算套管外的地层电阻率。

本发明提供了套管外地层电阻率测井仪器的方法和系统。放弃了当前过套管电阻率测井仪器的工作原理，即测量沿着套管的电场强度，在实施例中，本发明测量套管中电流的流动速度，然后将其转换成套管外的地层电阻率。

附图说明

以下各种实施例的详细描述，便于更好地理解本发明。附图仅是示例。

图1(a)示出了一个新的过套管电阻率工具源的例子，电偶极子。

图1(b)示出了另一个新的过套管电阻率工具源例子，螺旋线圈。

图2示出了套管上的电流分布。

图3示出了在套管上电流流动的速度。

图4示出了新的过套管电阻率仪器的一个例子。

图5(a)示出了电流流动速度与地层电阻率之间的关系。

图5(b)示出了电流幅度减小与地层电阻率之间的关系。

图6示出了过套管电阻率的一般工具结构。

附图和以下详细描述仅是用于理解本发明的示例，它们易于进行各种修改和形式替换。然而，附图和其详细描述并不是限制所附权利要求的范围。

具体实施方式

该专利所用，“电偶极子”是指具有两个部分的源，并且电流可以从一个部分流出到源周围的介质中并且流回另一个部分。

该专利所用，“过套管电阻率”是指测量套管外的电阻率。

该专利所用，“电极”是指一个或一组固体电导体，电流通过该电导体流入或流出电源或其他介质。一组电导体是由多个电导体构成，它们位于沿仪器体的相同位置，但每个电导体具有不同的方位角。

该专利所用，“天线”是一个设备，通过该设备电流进入或流出电源或其他介质。

该专利所用，“源”或“系统源”是指交流电源。