[发明专利]随钻测量电阻率的装置和方法

权利要求书

1.一种随钻测量电阻率的装置，其特征在于，包括：

套设在筒状金属体外壁上的发射天线，

接收器，

其中，当所述发射天线在所述筒状金属体上激发感应电流后，能与地层形成电流回路，所述接受器获取电流信号用于获得电阻率信息，并且所述筒状金属体靠近钻头。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接收器包括套设在筒状金属体的外壁上的接受天线，所述接受天线至少为两个，且至少一个位于所述发射天线的上端而其余位于所述发射天线的下端。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述接收器包括设置在所述筒状金属体的下端的钻头箱或者钻头的外壁上的纽扣电极，并且，所述纽扣电极位于所述发射天线的下端，当所述发射天线在所述筒状金属体上激发感应电流后，能与地层形成电流回路，所述纽扣电极获取电流信号用于获得电阻率信息。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在所述发射天线的下端设置至少两个上下方向间隔的所述纽扣电极，各所述纽扣电极表面绝缘式嵌设在钻头箱或者钻头的外壁上，且内部通过导线与相应的钻头箱或者钻头连接以在表面形成等势面。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述发射天线构造为多个以同时或者分时进行发射操作，其中，位于所述发射天线下端的所述接受天线中的一个可以转用于所述发射天线。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的装置，其特征在于，还包括测控系统，且该测控系统具有：

控制中心，其用于实现时序控制、数据处理以及与外部的设备进行通信，

信号采集单元，其具有阻抗匹配电路、滤波器、信号放大器和AD转换电路，用于实现信号采集，

信号发生单元，其可以采用DDS模式生成正弦信号，并具有DDS信号发生器、滤波器、功率放大器和阻抗匹配电路，

电源管理单元，其包括电源还能实现电源的分配、监测与控制，

存储单元，其用于实现接收信号原始数据和系统运行状态数据的存储，

通信单元，其用于实现与外部设备的数据通信。

7.一种利用如权利要求1到6中任一项所述的装置进行随钻测量电阻率的方法，其特征在于，在钻井过程中，通过发射天线在筒状金属体上激发感应电流以与地层形成电流回路，以使得接收器测得电路而获取地层电阻率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，通过位于所述发射天线上端的接收天线测量电导性泥浆环境下过钻头电阻率，而位于所述发射天线下端的接收天线测量电阻性泥浆环境下过钻头电阻率；

通过在钻头箱和钻头上的纽扣电极测量流经的电流信号，在钻井过程中，流经钮扣电极的电流信号结合设置在钻铤上的钻具姿态传感器测量得到的信号经刻度转化后形成地层方位电阻率。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，发射天线下端的接收天线可以转作为发射天线，

则多个发射天线分时进行发射工作，分别测量设置在钻头箱和钻头上的两个纽扣电极的电流信号，

或多个发射天线同时进行发射工作，分别测量设置在钻头箱和钻头上的两个纽扣电极的电流信号，

用于得到不同探测深度的地层电阻率信息。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，利用多深度探测电阻率，结合钻遇地层电阻率和钻头附近地层电阻率作为约束，反演钻头前方地层电阻率用于提高钻头前方地层电阻率探测灵敏度。