专利名称：聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪的制作方法
技术领域：
涉及领域本实用新型涉及石油地质勘探和金属矿藏勘测的测井仪器。特别是一种可以用于深测和浅测，可以记录总场电位曲线和二次场电位曲线，自然电位曲线的聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪。
背景技术：
目前在国外，美国的阿莫科公司和壳牌公司已研制出实验型非聚焦频域、时域组合激发极化测井仪；俄罗斯也十分重视对激发极化测井方法和仪器的研究，已研制出的非聚焦激发极化仪器可同时测量三个电极距15个参数。
国内，也已经研制出非聚焦激发极化测井仪，该仪器已经在油田推广应用，取得了一定的地质效果。
但由于非聚焦激发极化测井仪的探测深度较浅，探测深度为0.6-0.8米，分辨率也不够，分层能力为1米，而且受井眼、围岩和侵入带的影响比较大，从而影响了它的测量精度和应用范围。
本仪器是为了克服非聚焦的激发极化测井仪的缺点而设计的。通过记录总场电位曲线和二次场电位曲线，利用合成公式得到聚焦的电阻率和激化率曲线。这和国内外现有技术相比，技术方案，电路构成，数据处理完全不同。
技术内容本实用新型的目的在于提供一种可以用于深测和浅测，可以记录总场电位曲线和二次场电位曲线，自然电位曲线的激发极化测井仪，提供相应数据，便于后续的合成聚焦处理，使聚焦激发极化测井得以实现的聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪。
本实用新型的功能是这样实现的包括仪器壳体1，4，7、电子线路骨架2，3，6、电极系8、绝缘短节5、仪器电极9。
本实用新型还采用了如下技术方案壳体1，电子线路骨架2组成本仪器的恒流源部分。壳体4，电子线路骨架3组成本仪器的系统电压、开关控制、电流检测部分。壳体7，电子线路骨架6组成本仪器的电压检测、系统控制部分。电极系8，仪器电极9组成本仪器的电极部分。
本实用新型采用了微控制器作为控制和采样的核心，使整机具有一定的智能性，可以依据地面设备的命令进行不同的工作任务。
采用了大功率的恒流源，最大电流可以达到10A，提高了测量信号的信噪比。
放大部分采用了高精度的仪表放大器，采样部分采用了16位的模数转换器。
仪器的供电和采样时序是严格控制的，其目的是获取总场电位和二次场电位曲线。
本实用新型的优点与积极效果1、为石油地质勘探和金属矿藏勘测提供一种可以用于深测和浅测，可以记录总场电位曲线和二次场电位曲线，自然电位曲线的激发极化测井仪。通过测量的总场电位曲线和二次场电位曲线，可以合成聚焦的电阻率曲线，聚焦的激化率曲线，得到二次场的衰减曲线，为高含水期的剩余油分布以及厚层细分提供更多更重要的测井信息。
2、本实用新型采用了微控制器作为控制和采样的核心，使整机具有一定的智能性，依据地面设备的命令进行不同的工作任务。
3、采用了大功率的恒流源，最大电流可以达到10A，提高了测量信号的信噪比。
4、放大部分采用了高精度的放大器，采样部分采用了16位的模数转换器，具有较高的小信号测量精度。
附图1是聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪的整体结构示意图。
附图2是聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪的内部组成示意图。
附图3是聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪在激发极化测量状态下的工作时序简图。
具体实施
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
如附图1所示，本实用新型包括仪器壳体1，4，7、电子线路骨架2，3，6、电极系8、绝缘短节5、仪器电极9。壳体1，电子线路骨架2组成附图2中的恒流源部分。壳体4，电子线路骨架3组成附图2中的系统电源、开关控制、电流检测部分。壳体7，电子线路骨架6组成附图2中的电压检测、微控制器系统部分。电极系8，仪器电极9组成本仪器的电极部分。
附图1和附图2较全面的展示了本实用新型的外部结构和内部的组成。恒流源部分的作用是为电场激发提供足够的电流，本实用新型中有两种大小的激发电流，其中小电流用于主电极A0的发射；大电流用于屏蔽电极A1，A2的发射。系统电源为整个仪器提供必须的电源，为保证仪器的精度，电源必须有足够的稳定和较少的干扰。开关控制和电流检测部分保证仪器按照既定的时序通过主电极A0，屏蔽电极A1，A2供电和远端的B电极供电，同时检测供电电流的大�。阌诩嗍右瞧鞯墓ぷ骱秃笃诘拇�。电压检测部分对M1，M2电极相对于通过7#缆芯到地面的N0电极的电位差进行放大和采样，其放大倍数和采样时间由微控制器依据地面的命令而设定。微控制器部分是本实用新型的核心部分，负责接受地面设备的命令，并依据不同的命令对整个仪器进行控制和数据采样，实现总场电位曲线和二次场电位曲线的记录以及其他曲线的记录，并将采样的数据通过CTS传输系统传输到地面设备。
本仪器是这样工作的。本仪器设计有深侧向测量，浅侧向测量，侧向零刻度，侧向高刻度，自然电位测量，自然电位零刻度，自然电位高刻度，仪器校零，仪器自检等任务。仪器加电后，微控制器处于等待状态，当接受到地面设备的命令后，转去执行相应的任务。
深侧向、浅侧向测量的工作过程如下如附图3所示，供电分为两个周期，即主电极供电周期I，屏蔽电极供电周期II。首先，通过主电极对地层正向供电一段时间，测量总场电位，断电，立即测量二次场电位；然后，改变电流方向，主电极对地层反向供电，同样测量总场电位，断电后测量二次场电位。第二，通过屏蔽电极对地层供电测量，其测量和供电过程同主电极供电一致。相应的激发极化的极化电位图如附图3所示。
我们测量的参数是监督电极M1、M2的电位和M1、M1’的电位差，M2、M2’的电位差。测量时间和测量的时序如附图3所示，本仪器中二次场电位测量了17个点，利用合成公式，就可以合成出V0，在供电时间合成的就是总场电位ΔV(T)，在断电时间合成的就是二次场电位ΔV2(t)，在利用极化率计算公式即可求出极化率。
权利要求1.聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪，包括仪器壳体(1)，(4)，(7)、电子线路骨架(2)，(3)，(6)、电极系(8)、绝缘短节(5)、仪器电极(9)，其特征在于壳体(1)，电子线路骨架(2)组成本仪器的恒流源部分，壳体(4)，电子线路骨架(3)组成本仪器的系统电压、开关控制、电流检测部分，壳体(7)，电子线路骨架(6)组成本仪器的电压检测、系统控制部分，电极系(8)、仪器电极(9)组成本仪器的电极部分。
2.根据权利要求1所述的聚焦型激发极化和自然电位组合测井仪，其特征在于采样部分采用了16位的模数转换器。
3.根据权利要求1所述的一种用于石油地质勘探和金属矿藏勘测的测井仪器，其特征在于电子线路骨架(2)的恒流源，电流可以10A。
专利摘要一种用于石油地质勘探和金属矿藏勘测的深测和浅测的激发极化测量和自然电位测量，可以记录总场电位曲线和二次场电位曲线，自然电位曲线。包括仪器壳体1，4，7、电子线路骨架2，3，6、电极系8、绝缘短节5、仪器电极9，壳体1，电子线路骨架2组成本仪器的恒流源部分。壳体4，电子线路骨架3组成本仪器的系统电压、开关控制、电流检测部分。壳体7，电子线路骨架6组成本仪器的电压检测、系统控制部分。电极系8，仪器电极9组成本仪器的电极部分，通过地面设备选择不同的任务，可以完成深侧向、浅侧向、自然电位等测量任务以及刻度、校验等工作，较高精度的获取总场电位，二次场电位，自然电位曲线，进而合成得到电阻率和激化率曲线，为油田高含水期的剩余油分布以及厚层细分提供更多更重要的测井信息。
文档编号G01V3/18GK2603402SQ03240329
公开日2004年2月11日 申请日期2003年3月11日 优先权日2003年3月11日
发明者陈鹏, 曾花秀, 吴金云, 何三宇 申请人:中国石油天然气集团公司
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