幅值（"最大電壓"，〃V max〃）、臨近地層電阻率('％，1?2〃）、介電常數(shù)(〃￡1，￡2〃），以及滲 透率(、^叱"等函數(shù)被導(dǎo)出。
[0087] d = f (Vmax,Ri,R2, ει, ε2,μι,μ2) (I)
[0088] 在低頻率和無磁場(chǎng)地層的情況下，周圍地層的電阻率在確定邊界距離方面起著主 導(dǎo)作用。這樣的話，公式(1)就可以簡(jiǎn)化為公式(2)。
[0089] d = f(Vmax,Rl,R2) (2)
[0090] 通過定向電阻率測(cè)井儀412中的正演模型可以提前制定一張最大電壓和臨近地層 電阻率之間的三維速查表，從而提高定向測(cè)量的效率。這個(gè)正演模型提供了在不同電氣環(huán) 境下使用的傳感器反應(yīng)值得出的一套數(shù)學(xué)關(guān)系。接收器天線702測(cè)得的最大電壓可以作為 三維速查表的輸入數(shù)據(jù)，而通過已知或?qū)С龅呐R近地層的電阻率就可以得出從定向電阻率 測(cè)井儀412至電阻率界面706的距離，這些都可以提前填入表中或者通過使用其它裝置與 定向電阻率測(cè)井儀412結(jié)合測(cè)量得出。
[0091] 如上所述，從接收器天線702上呈正弦式變化的感應(yīng)電壓可以看出臨近地層的電 氣性質(zhì)，包括但不局限于至電阻率界面806的距離及其方向。因此，帶開槽天線配置的定向 電阻率測(cè)井儀412具有方位靈敏度，決定了后續(xù)鉆井作業(yè)的方向。
[0092] 圖10是按照本發(fā)明的一些方案制作出的定向電阻率測(cè)量值1000的實(shí)例流程圖，具 體包括如下步驟：
[0093] 1002,鉆孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)電阻率測(cè)井儀；
[0094] 1004,發(fā)射電阻率測(cè)井儀上第一、第二、第三臺(tái)發(fā)射器的開槽天線的電磁信號(hào)；
[0095] 1006,接收電阻率測(cè)井儀上第一、第二臺(tái)接收器的開槽天線的電磁信號(hào)，執(zhí)行步驟 1006后，分別執(zhí)行步驟1008和步驟1016;
[0096] 1008,電阻率測(cè)井儀旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，可從接收器開槽天線的感應(yīng)電壓中提取正弦波；
[0097] 1010,導(dǎo)出地層邊界的方向信息；
[0098] 1012,電阻率測(cè)井儀旋轉(zhuǎn)且形成旋轉(zhuǎn)角時(shí)，可提取第二開槽天線上感應(yīng)電壓的最 高-最低振幅；
[0099] 1014，導(dǎo)出地層邊界距離和方向的信息；
[0100] 1016,第二臺(tái)和第三臺(tái)發(fā)射器點(diǎn)火期間，可提取第一臺(tái)和第二臺(tái)接收器天線感應(yīng) 信號(hào)間的微分相位；
[0101] 1018,導(dǎo)出第二、第三臺(tái)發(fā)射器點(diǎn)火時(shí)測(cè)量到的微分相位的補(bǔ)償相位；
[0102] 1020,從補(bǔ)償微分相位中導(dǎo)出補(bǔ)償?shù)貙与娮杪省?br>[0103] 具體的，步驟可以按照如下方式執(zhí)行:旋轉(zhuǎn)鉆井井眼內(nèi)的電阻率測(cè)井儀、從部署在 接收器同一側(cè)的第一臺(tái)發(fā)射器天線有序發(fā)射電磁信號(hào)以及從部署在電阻率測(cè)井儀上的接 收器對(duì)面的第二臺(tái)和第三臺(tái)發(fā)射器開槽天線發(fā)射信號(hào);利用部署在電阻率測(cè)井儀上的第一 臺(tái)和第二臺(tái)接收器天線來接收從第一、第二和第三臺(tái)發(fā)射器天線發(fā)射出來的電磁信號(hào)；另 一方面，在電阻率測(cè)井儀旋轉(zhuǎn)一圈期間且第一臺(tái)發(fā)射器點(diǎn)火時(shí)，提取第一和第二臺(tái)接收器 開槽天線感應(yīng)電壓的正弦波，導(dǎo)出地層邊界的方位信息；在電阻率測(cè)井儀旋轉(zhuǎn)且存在旋轉(zhuǎn) 角度時(shí)，提取第二條開槽天線感應(yīng)電壓的最高-最低幅值，導(dǎo)出地層邊界的距離和方向信 息；另一方面，在第二和第三臺(tái)發(fā)射器點(diǎn)火期間，提取第一和第二臺(tái)接收器天線感應(yīng)信號(hào)之 間的微分相位;導(dǎo)出第二臺(tái)發(fā)射器點(diǎn)火時(shí)測(cè)得的微分相位的補(bǔ)償相位以及第三臺(tái)發(fā)射器點(diǎn) 火時(shí)測(cè)得的微分相位;最終從導(dǎo)出的補(bǔ)償微分相位中導(dǎo)出補(bǔ)償?shù)貙与娮杪省?br>[0104] 在一種實(shí)施方式中，發(fā)射器天線和接收器天線可以在帶有內(nèi)部接線的電阻率測(cè)井 儀外表面形成"凹區(qū)"。
[0105] 在一種實(shí)施方式中，這根電纜可以把凹區(qū)的一側(cè)端壁與另一端的同軸電纜連接器 的中心導(dǎo)線連接起來，從而形成一個(gè)磁偶極子，產(chǎn)生磁場(chǎng)。
[0106] 在一種實(shí)施方式中，同軸電纜連接器可以把凹區(qū)的這根電纜連接到信號(hào)發(fā)射線路 上。它可以位于凹區(qū)的外部和電阻率測(cè)井儀外表面的下方。
[0107] 本發(fā)明絕不局限于任何特定的步驟或者要求按照?qǐng)D10中所示的任意特定步驟。
[0108] 依據(jù)具體方案，本發(fā)明在描述時(shí)融入了很多詳細(xì)說明，以增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成和運(yùn) 作原理的理解。這些具體方案提到的參考以及詳細(xì)說明并不是為了限制下文所附的聲明范 圍。對(duì)于專業(yè)技術(shù)人員而言，一眼就能看出所選方案中做了不同程度的改動(dòng)，但是并沒有偏 離聲明中對(duì)本發(fā)明的宗旨和范圍的定義。
[0109] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 地層邊界檢測(cè)和地層電阻率測(cè)量的方法，其特征在于，包括： 旋轉(zhuǎn)鉆井井眼內(nèi)的電阻率測(cè)井儀； 第一臺(tái)發(fā)射器開槽天線與第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線同位部署， 由第一臺(tái)發(fā)射器發(fā)射電磁信號(hào)； 接收電阻率測(cè)井儀上部署的第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線的電磁 信號(hào)； 在電阻率測(cè)井儀旋轉(zhuǎn)期間，從第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線的感應(yīng) 電壓中提取正弦波； 導(dǎo)出地層邊界的方位信息； 在電阻率測(cè)井儀旋轉(zhuǎn)且存在旋轉(zhuǎn)角度時(shí)，提取第一臺(tái)和/或第二臺(tái)接收器開槽天線的 感應(yīng)電壓的最高-最低幅值； 導(dǎo)出地層邊界的距離和方位信息； 從電阻率測(cè)井儀的第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線對(duì)面部署的第二 臺(tái)發(fā)射器開槽天線發(fā)射電磁信號(hào)； 接收部署在電阻率測(cè)井儀上的第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線的電 磁信號(hào)； 當(dāng)?shù)诙_(tái)發(fā)射器開槽天線點(diǎn)火時(shí)，提取第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天 線信號(hào)之間的第一個(gè)微分相位； 從電阻率測(cè)井儀的第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線對(duì)面部署的第三 臺(tái)發(fā)射器開槽天線發(fā)射電磁信號(hào)； 接收部署在電阻率測(cè)井儀上的第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線的電 磁信號(hào)； 當(dāng)?shù)谌_(tái)發(fā)射器開槽天線點(diǎn)火時(shí)，提取第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器天線信 號(hào)之間的第二個(gè)微分相位； 通過取第一個(gè)和第二個(gè)微分相位的平均值導(dǎo)出一個(gè)補(bǔ)償微分相位，并通過把導(dǎo)出的補(bǔ) 償微分相位運(yùn)用到預(yù)先計(jì)算好的轉(zhuǎn)換表內(nèi)，從而導(dǎo)出一個(gè)補(bǔ)償?shù)貙与娮杪省?. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的地層邊界檢測(cè)和地層電阻率測(cè)量的方法，其特征在于，還包 括:用于地層電阻率測(cè)定的第二臺(tái)發(fā)射器開槽天線和第三臺(tái)發(fā)射器開槽天線均部署在鉆具 主件的第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線的對(duì)面，以便使發(fā)射器發(fā)射至接收 器的傳播元件能夠遮住一部分鉆具主件。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的地層邊界檢測(cè)和地層電阻率測(cè)量的方法，其特征在于，當(dāng)?shù)诙?臺(tái)發(fā)射器或第三臺(tái)發(fā)射器點(diǎn)火時(shí)，第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線感應(yīng)信 號(hào)之間的微分相位呈現(xiàn)出同一定范圍內(nèi)的地層電阻率成單調(diào)相關(guān)性。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的地層邊界檢測(cè)和地層電阻率測(cè)量的方法，其特征在于，還包 括:通過第一臺(tái)接收器開槽天線和第二臺(tái)接收器開槽天線以及第二臺(tái)發(fā)射器開槽天線和第 三臺(tái)發(fā)射器開槽天線測(cè)得的微分相位提供了一個(gè)比現(xiàn)有z-環(huán)形鉆具更大的動(dòng)態(tài)范圍。
【專利摘要】本發(fā)明提供了地層邊界檢測(cè)和地層電阻率測(cè)量的方法，涉及石油領(lǐng)域。該方法通過在電阻率測(cè)井儀旋轉(zhuǎn)一圈的期間，從第一條和第二條開槽天線的感應(yīng)電壓中提取正弦波，進(jìn)而導(dǎo)出地層邊界方向信息，從第二條和第三條開槽天線的感應(yīng)電壓中提取最高-最低幅值，然后導(dǎo)出地層電阻率以及地層邊界的距離和方向的信息，并且還通過提取有第二臺(tái)發(fā)射器天線發(fā)射出電磁信號(hào)后，由第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器開槽天線上感應(yīng)電壓之間的第一個(gè)微分相位，和通過由第三臺(tái)發(fā)射器開槽天線發(fā)射出電磁信號(hào)后，提取由第一臺(tái)接收器和第二臺(tái)接收器開槽天線上感應(yīng)電壓之間的第二個(gè)微分相位等步驟，使在獲取了地層電阻率的同時(shí)，也能夠確定了地層邊界的距離和方向的信息。
【IPC分類】E21B49/00
【公開號(hào)】CN105626060
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610053254
【發(fā)明人】劉乃震, 趙齊輝, 盧毓周, 李永和, 白銳, 劉策, 李敬, 劉思揚(yáng), 孫精明
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)長(zhǎng)城鉆探工程有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日