[其他]邻近球型聚焦测井方法和仪器

说明书

本发明用于测量地层冲洗带电阻率，属于微电阻率电流聚焦测井装置。

在石油钻井过程中，井眼里充满泥浆。为了预防井喷，一般泥浆比重较大，使泥浆压力大于地层压力。在渗透性地层。靠近井眼周围的油、气或水被泥浆滤液赶走，形成冲洗带，泥浆中的固体颗粒则留在井壁形成泥饼。

冲洗带电阻率是测井解释中的重要参数。目前，国内外用于测量冲洗带电阻率的电流聚焦测井仪器有：∧侧向测井仪，球型聚焦测井仪，微球型聚焦测井仪，微侧向测井仪和邻近侧向测井仪。它们都在不同的组合测井仪器中起着测量地层冲洗带电阻率的作用。

邻近球型聚焦测井仪没有球型聚焦测井仪的M₀电极，增大A₀电极的长度来消除井眼影响。在测井过程中保持了球型聚焦测井仪在测井时的球型电场，从而较准确地测量冲洗带电阻率，并且具有邻近侧向测井仪的电极结构简单和曲线变化较缓和的特点，这对测井和使用资料都是有利的。

邻近球型聚焦测井仪包括电子线路和电极系二部分。图一是该仪器的工作原理方框图。图中，A₀是主电极，A₁和A^′₁是屏蔽电极，M₁和M^′₁，M₂和M^′₂是监督电极，B是主电流迴路电极。方框Ⅰ是主电流供电系统，方框Ⅱ是屏蔽电流供电系统，方框Ⅲ是测量放大器。

仪器工作时，首先由主电流供电系统从A₀发出主电流I₀，I₀从A₀到B之间流动，并在M₁和M₂，M^′₁和M^′₂之间产生电位差△UM₁M₂，此电位差经屏蔽电流供电系统放大后，从A₀发出屏蔽电流I₁，I₁在A₀和A₁之间流动，并尽量减小主电流I₀在M₁和M₂之间产生的电位差△UM₁M₂，使△UM₁M₂趋近于零，从而迫使主电流在地层中形成球型电场，有利于测量冲洗带电阻率，其电场形状如图二所示。

经过计算和试验证明，比较理想的电极系尺寸如下：主电极A₀本身长度为8厘米，A₀与A₁之间的距离为14厘米。屏蔽电极A₁本身长度为4厘米，A₁到M₁之间的距离为20厘米。监督电极M₁，M₂本身长度为2厘米，M₁与M₂之间的距离为8厘米。迴路电极B本身长度为100厘米，B电极与M₂之间的距离为80厘米。电极系总长290厘米，外径102厘米。A₁与A^′₁，M₁与M^′₁，M₂与M^′₂相对A₀电极对称安排，仪器外形如图三所示。

本发明是目前国内外电流聚焦测井中的一项空白。它保留了球型聚焦测井仪的优点，克服了球型聚焦测井仪在井眼垮塌时测井资料质量得不到保证和曲线变化剧烈的缺点。同时，由于邻近球型聚焦测井仪在设计上吸收了邻近侧向的部分设计思想，因而具体结构简单的优点，这就使得邻近球型聚焦测井仪的实际效果比目前国内外的同类仪器都好。

本发明的另一个显著特征是：主电流供电系统是由一个交流恒压源和串联电阻组成的非线性供电线路组成。本发明采用了非线性记录方式，其记录方式的基本公式是：

L＝ (bR_a)/(a+R_a) （1）

式中L表示记录纸上曲线的幅度值，R_a表示地层视电阻率，a、b为常数，a根据常见电阻率的变化范围选定，b由纪录纸宽度选定。

我们将上式写成：