[发明专利]一种基于侧面波探测的过套管感应测井方法

权利要求书

1.一种基于侧面波探测的过套管感应测井方法，其特征在于：

1)在套管井内部(1)布置探测装置，探测装置包括一个发射线圈(4)和两个主接收线圈(5、6)，两个主接收线圈(5、6)和发射线圈(4)分别上下同轴布置在套管井中，用正弦波电流激励发射线圈(4)在套管井(1) 内部和外部(3)产生感应电磁场；

2)使用两个主接收线圈(5、6)测量套管井内部(1)的磁场H₁、H₂，并计算获得比值H₁/H₂，利用无套管井内发射线圈所产生磁场的计算模型建立反演模型，将比值H₁/H₂输入反演模型获得地层电导率，从而进行测量得到地层电导率。

2.根据权利要求1所述的一种基于侧面波探测的过套管感应测井方法，其特征在于：所述的一个发射线圈(4)和两个主接收线圈(5、6)的线圈绕向相同。

3.根据权利要求1所述的一种基于侧面波探测的过套管感应测井方法，其特征在于：所述步骤1)中，主接收线圈(5、6)布置在发射线圈(4)所产生的感应电磁场的侧面波模式主导区域，使得发射线圈(4)和最近的主接收线圈(5)之间的中心间距z₁满足z₁d，其中d满足：

H_z,lat(d)＝H_z,wav(d)

其中，H_z,lat(d)表示与发射线圈(4)距离为d位置侧面波模式z方向的磁场，H_z,wav(d)表示与发射线圈(4)距离为d位置波导模式z方向的磁场，z方向为沿套管井的深度/轴向方向；

侧面波模式H_z,lat(d)和波导模式H_z,wav(d)的计算为：

H_z,wav(d)＝H_z(d)-H_z,lat(d)

其中，H_z,lat(d)表示与发射线圈距离为d位置侧面波模式z方向的磁场，H_z,wav(d)表示与发射线圈距离为d位置波导模式z方向的磁场，H_z(d)表示与发射线圈距离为d位置z方向的总磁场，表示0阶第1类汉克尔函数，J₀表示0阶贝塞尔函数，M是磁偶极子的偶极矩，是套管内壁的广义反射系数，k_1ρ、k_3ρ和k_z分别是套管井内部媒质的径向传播常数、套管井外部媒质的径向传播常数和整个空间的轴向传播常数。

4.根据权利要求1所述的一种基于侧面波探测的过套管感应测井方法，其特征在于：所述步骤2)中，反演模型具体为：

其中，σ是套管井外部地层的电导率，ω是电磁波的角频率，μ是套管井外部地层的相对磁导率，z₁是位于较下方的主接收线圈与发射线圈之间的间距，z₂是位于较上方的主接收线圈与发射线圈之间的间距，H₁是位于较下方的主接收线圈的磁场测量强度，H₂是位于较上方的主接收线圈的磁场测量强度。

5.根据权利要求1所述的一种基于侧面波探测的过套管感应测井方法，其特征在于：还包括两个补偿接收线圈(7、8)，两个补偿接收线圈(7、8)布置于两个主接收线圈(5、6)上方，所有线圈沿套管井的深度/轴向方向同轴布置，发射线圈和各个接收线圈的间距z₁均满足z₁d，其中d满足：

H_z,lat(d)＝H_z,wav(d)

其中，H_z,lat(d)表示与发射线圈(4)距离为d位置侧面波模式z方向的磁场，H_z,wav(d)表示与发射线圈(4)距离为d位置波导模式z方向的磁场，z方向为沿套管井(1)的深度/轴向方向；两个补偿接收线圈均和主接收线圈绕向相反，线圈匝数正比于空气中发射线圈对两个主接收线圈产生的感应电压，两个补偿接收线圈分别两个主接收线圈串联接入接收电路；采用补偿接收线圈后，测量方法中的反演模型为：

其中，σ是套管井外部地层的电导率，ω是电磁波的角频率，μ是套管井外部地层的相对磁导率，z₁是位于较下方的主接收线圈与发射线圈之间的间距，z₂是位于较上方的主接收线圈与发射线圈之间的间距，z₃是位于较下方的补偿接收线圈与发射线圈之间的间距，z₄是位于较上方的补偿接收线圈与发射线圈之间的间距，H₁是位于较下方的主接收线圈和位于较下方的补偿接收线圈串联后的磁场测量强度，H₂是位于较上方的主接收线圈和位于较上方的补偿接收线圈串联后的磁场测量强度。