[发明专利]探测地层边界的方法

权利要求书

1.一种探测地层边界的方法，其特征在于，所述方法通过方位电阻率探边工具来实现，所述方位电阻率探边工具包括第一发射线圈、第二发射线圈、接收线圈和电控模块；第一发射线圈和第二发射线圈上下对应地套装在钻铤的外壁上，且第一、第二发射线圈与钻铤同轴设置；接收线圈分为中轴线平行设置且彼此相连的第一接收线圈和第二接收线圈，第一接收线圈和第二接收线圈左右对称安装在钻铤的外壁两侧，且第一接收线圈和第二接收线圈的中轴线与钻铤的中轴线相垂直设置；第一发射线圈和第二发射线圈关于接收线圈上下对称设置；电控模块固接在钻铤上且分别与第一发射线圈、第二发射线圈和接收线圈电连接，电控模块用于驱动第一发射线圈和第二发射线圈发射电磁波，并采集接收线圈上接收到的电磁波，电控模块上还集成有测量实时工具面的传感器，以便于能实时确定接收线圈指向的方向；

所述方法包括以下步骤：

步骤S1、以钻铤的横截面为工具面并将该工具面沿其周向均匀划分为n个分扇区，对每个分扇区分别定义一用于区分的扇区号；

步骤S2、电控模块分时驱动第一发射线圈和第二发射线圈发射电磁波，并持续采集接收线圈上接收到的电磁波，将采集的电压波形与驱动的电压波形进行对比计算，得到第一发射线圈和第二发射线圈每个发射时点所对应的幅度值和相位值，再结合传感器采集的方位数据，将得到的幅度值和相位值统计到各自对应的分扇区内；

步骤S3、对各个分扇区内的幅度值和相位值进行数据处理，并获得与地层边界和方位电阻率探边工具的距离及角度有直接相关性的参数。

2.根据权利要求1所述的探测地层边界的方法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程如下：

步骤S31、首先分别将第一发射线圈和第二发射线圈所对应的幅度值和相位值转换成实部信号和虚部信号；

步骤S32、去除分扇区实部信号平均值和虚部信号平均值；

步骤S33、进行余弦曲线拟合并提取出关键参数；

步骤S34、对第一发射线圈和第二发射线圈进行对称补偿；

步骤S35、将处理后获得的初相角参数换算成与其对应的分扇区的扇区号，以便于存储和发送。

3.根据权利要求1所述的探测地层边界的方法，其特征在于，在每个测量周期内，所述电控模块先驱动第一发射线圈发射电磁波至少2秒钟，再驱动第二发射线圈发射电磁波至少2秒钟。

4.根据权利要求1所述的探测地层边界的方法，其特征在于，所述电控模块对第一发射线圈和第二发射线圈的驱动波形为固定幅值的400kHZ的正弦波。

5.根据权利要求1所述的探测地层边界的方法，其特征在于，所述钻铤的外壁上上下对应形成有两个环形槽，并分别用于安装第一发射线圈、第二发射线圈；所述钻铤的外壁上关于其中轴线左右对称形成有两个凹槽，并分别用于安装第一接收线圈和第二接收线圈。