微盘型聚焦测井仪极板.pdf

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1、10申请公布号CN102352748A43申请公布日20120215CN102352748ACN102352748A21申请号201110327751022申请日20111025E21B47/00201201E21B49/0020060171申请人西安威盛电子仪器有限公司地址710065陕西省西安市高新区科技五路20号和发智能大厦三楼72发明人詹保平张国辉滑宝成74专利代理机构西安西交通盛知识产权代理有限责任公司61217代理人陈翠兰54发明名称微盘型聚焦测井仪极板57摘要本发明公开了一种微盘型聚焦测井仪极板，包括长方形两端呈圆弧结构的极板、及在该极板板面上设置的极板电极，所述极板电极包括在极。

2、板板面中心的主电极A0，及主电极A0外周依次由内至外分布的环形电极M0和环形电极A1；在环形电极A1的两侧对称分布有两组半圆型电极监督电极M1和监督电极M1、监督电极M21和监督电极M2，且监督电极M1、监督电极M2、监督电极M2、监督电极M1到主电极A0电极距离相等，两组监督电极将其采集的信号由变压器合成后再控制主电流测量。通过将该新型极板的电极采用两组半圆型电极结构，并改变极板外形尺寸和形状，从而使得该新型极板具有电场稳定、测量动态范围大、测量精度高和分层能力好等优点。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图4页CN102352755A1/。

3、1页21微盘型聚焦测井仪极板，包括长方形两端呈圆弧结构的极板、及在该极板板面上设置的极板电极，其特征在于所述极板电极包括在极板板面中心的主电极A0，及主电极A0外周依次由内至外分布的环形电极M0和环形电极A1；在环形电极A1的两侧对称分布有两组半圆型电极监督电极M1和监督电极M1、监督电极M2和监督电极M2，且监督电极M1、监督电极M2、监督电极M2、监督电极M1到主电极A0电极距离相等；两组监督电极将其采集的信号由变压器合成后再控制主电流测量。2根据权利要求1所述的微盘型聚焦测井仪极板，其特征在于所述监督电极M1、监督电极M2和监督电极M1、监督电极M2两组之间相互绝缘。3根据权利要求1所述。

4、的微盘型聚焦测井仪极板，其特征在于所述极板电极自极板一侧引出，引出的引线排列次序为监督电极M1监督电极M2环形电极M0主电极A0环形电极A1监督电极M1监督电极M2。4根据权利要求1所述的微盘型聚焦测井仪极板，其特征在于所述极板长度为188MM190MM，宽度为88MM90MM。5根据权利要求1所述的微盘型聚焦测井仪极板，其特征在于所述极板采取氢化丁腈胶橡胶材质。6根据权利要求1或5所述的微盘型聚焦测井仪极板，其特征在于所述极板电极与极板橡胶表面高度相同。权利要求书CN102352748ACN102352755A1/4页3微盘型聚焦测井仪极板技术领域0001本发明涉及一种新型微聚焦系列测井仪极。

5、板，特别是涉及一种新型微盘型聚焦测井仪的传感器微盘聚焦极板MPFL。背景技术0002在石油地质测井领域中，利用测量地层侧向与井轴垂直方向不同深度电阻率的变化来判断地层含油、气、水的性质，是目前最有效的测井解释方法。微球聚焦系列测井仪是国内外测量地层冲洗带电阻率RXO的最好方法。0003原微球聚焦测井仪极板是在1983年参考SCHLUMBERGER公司的微球聚焦测井MSFL仪器的极板设计。经过二十多年的使用发现该极板存在以下问题00041、极板电场畸变测量曲线变化异常0005目前，老极板在碳酸盐高电阻率地层条件下使用时，由于极板电极尺寸造成的误差电流过大，测量曲线会因电流信号相位移过大而产生“尖。

6、峰现象”。随着地层电阻率的增加，“尖峰现象”也会越严重。直至目前，美国两大测井公司SCHLUMBERGER公司和ATALS公司在中东油田测井服务时，微球聚焦测井测量曲线质量仍存在“尖峰现象”问题。其中，最主要的问题是极板尺寸设计不合理，测量主电流相位随地层电阻率变化大造成的。00062、极板宽度大，无法在小井眼油井中使用。0007目前，微球聚焦测井仪的直径较大。尤其在极板部分，仪器直径为1516CM。在国内外很多油田，像我国的四川油田、国外的中东油田，井眼直径只有6时。原微球仪器因直径大而无法使用。为了解决微球聚焦系列仪器在小井眼油田应用，国内外很多测井公司都在研发微球聚焦小极板。0008研发。

7、微球聚焦小极板的方法主要是将原微球聚焦测井仪的极板按比例约40缩小。这样，虽然极板宽度缩小到9CM，但是，该小极板的探测深度也减小了40，由于微球聚焦测井的方法要求探测深度为1015CM，所以，新研发微球聚焦小极板由于探测深度不够，一直没有广泛推广使用。00093、老极板不便于与其他测井仪组合。0010要实现与其他仪器组合，微球极板宽度要小于9CM。实践证明，用按比例减小极板宽度，会使仪器性测量性能降低很多。美国SCHLUMBERGER测井公司发明的微柱聚焦测井仪MZFL，虽然极板尺寸变窄，但由于该方法因受泥饼低电阻率RMC影响大，目前也没有推广使用。0011为了解决微球系列聚焦测井仪在各种地。

8、质条件下正常使用。根据电场分布原理，和微球聚焦测井的性能的要求，设计一种新型极板微盘型聚焦测井仪极板MPFL成为目前亟待解决的技术问题。发明内容0012本发明的目的是提供一种新型微盘型聚焦测井仪极板，通过将该新型极板的电极说明书CN102352748ACN102352755A2/4页4采用两组半圆型电极结构，并改变极板外形尺寸和形状，从而使得该新型极板具有电场稳定、测量动态范围大、测量精度高和分层能力好等优点。0013本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。0014微盘型聚焦测井仪极板，包括长方形两端呈圆弧结构的极板、及在该极板板面上设置的极板电极，所述极板电极包括在极板板面中心的主电极A0，。

9、及主电极A0外周依次由内至外分布的环形电极M0和环形电极A1；在环形电极A1的两侧对称分布有两组电极监督电极M1和监督电极M1、监督电极M2和监督电极M2，且监督电极M1、监督电极M2、监督电极M2、监督电极M1到主电极A0电极距离相等，两组监督电极将其采集的信号由变压器合成后再控制主电流测量。0015本发明进一步的特征在于0016所述监督电极M1、监督电极M2和监督电极M1、监督电极M2两组之间相互绝缘。0017所述极板电极自极板一侧引出，引出的引线排列次序为监督电极M1监督电极M2环形电极M0主电极A0环形电极A1监督电极M1监督电极M2。0018所述极板长度为188MM190MM，宽度为。

10、88MM90MM。0019所述极板采取氢化丁腈胶橡胶材质压制。0020所述极板电极与极板橡胶表面高度相同。0021该新型极板的电极根据微球聚焦电场分布，设计了一组新电极M1、M2、A1、M0、A0、M1M2。其中M1、M2和M1M2两组采用半圆型电极结构。并将两组电极接收的控制信号V1、V2，用变压器相加后，再送到监督控制板放大。从根本上解决微球聚焦系列测井仪极板在电场分布方面存在的问题。0022本发明具有以下优点00231本发明由于采取了一组新电极，横向电极只排列有A1、M0、A0，这样，既保证了仪器探测深度的要求，又大大地减小了极板的宽度。00242该极板的监督电极M1、M2、M1、M2，。

11、改成上、下两组分调方式，有效地减少电极内部误差电流，提高极板工作稳定性和测量精度；并将两组电极接收的控制信号V1、V2，用变压器相加后，再送到监督控制板放大；具有电场稳定、测量动态范围大、测量精度高、分层能力好等优点。00253具有高稳定性由于监督电极M1、M2到主电极A0电极距离相等，电极中的误差电流I减小90以上。测井时，主、屏流和记录电压之间的相位差随地层变化大大减小。这样，就能保证仪器有更宽的测量动态范围，目前已经达到近100万倍。00264由于监督电极采用两组M1、M2和M1、M2相互绝缘，有效地减少M1、M2电极内部的误差电流。00275本发明监督电极分为M1、M2和M1、M2两组。

12、。引线排列次序按照M1M2M0A0A1M1M2方式，供电电极引线A0、A1远离监督电极引线M1、M2，减少线间干扰。00286本发明由于在保证微球聚焦探测深度的要求1215CM条件下，采取了极板外形宽度缩小到8890MM结构。该极板特别适合在51/2”以上小井眼，高电阻率地层剖面应用；便于与其他仪器组合例如与密度测井组合。00297本发明由于该极板电极与极板橡胶表面高度相同，使电极更好地贴靠井壁，保说明书CN102352748ACN102352755A3/4页5证仪器测量精度。0030本发明由于通过改变监督电极M1、M2、M1、M2尺寸和形状，使主电极A0到监督电极各点的距离相等；通过采用监督。

13、电极分调方案，使极板测井时，在地层界面处的电场畸变减小。误差电流减小，提高极板工作稳定性和测量精度。附图说明0031图1是本发明的结构示意图。0032图2是本发明的电场纵向分布图。0033图3是本发明监督电极分调原理图。0034图4是本发明监督电极分调电场分布图。0035图5是本发明测量饱和盐水波形图。0036图6是本发明测量饱和盐水加地层波形图。0037图7是老电极结构示意图。0038图8是本发明电极结构示意图。0039图中1、监督电极M2；2、监督电极M1；3、环形电极A1；4、主电极A0；5、环形电极M0；6、监督电极M1；7、监督电极M2；8、信号合成变压器；9、仪表运算放大器。具体实。

14、施方式0040如图1所示，该微盘型聚焦测井仪极板，包括长方形两端呈圆弧结构的极板、及在该极板板面上设置的极板电极，其中所述极板电极包括在极板板面中心的主电极A04，及主电极A04外周依次由内至外分布的环形电极M05和环形电极A13；在环形电极A13的两侧对称分布有两组半圆型电极监督电极M12和监督电极M16、监督电极M21和监督电极M27，且监督电极M12、监督电极M27、监督电极M21、监督电极M16到主电极A04电极距离相等，两组监督电极将其采集的信号由变压器合成后再控制主电流测量。0041本发明的极板电极自极板一侧引出，引出的引线排列次序为监督电极M12监督电极M21环形电极M05主电极。

15、A04环形电极A13监督电极M16监督电极M27。0042本发明极板长度采取188MM190MM，宽度为88MM90MM。0043本发明极板采取氢化丁腈胶橡胶材质。0044本发明极板电极与极板橡胶表面高度相同。0045如图2所示为本发明微盘型聚焦测井仪极板电场纵向分布示意图。图中所示主电流等位面呈球状分布在15CM范围内。0046图中所示，A表示为20MV等位面，B表示为30MV等位面，C表示为60MV等位面D表示为主电流电力线。0047如图3所示，为本发明监督电极分调原理图。本发明的监督电极M12、监督电极M21和监督电极M16、监督电极M27两组之间相互绝缘，分别接到输入变压器T1初级的两。

16、个绕组上。信号经过变压器合成后，再送到主流控制板，减小极板电场在地层界面处的畸变，提高测量精度和分层能力。0048图3中所示，1为监督电极M2，2为监督电极M1，3为环形电极A1，4为主电极A0，5为环形电极M0，6为监督电极M1，7为监督电极M2，8为信号合成变压器，9为仪表运算放说明书CN102352748ACN102352755A4/4页6大器。0049如图4所示，为本发明监督电极分调电场分布图。0050监督电极M1M2上下分离后，在地层界面处，不会因电极电位差过大而造成误差电流增加。由于监督电极M1、M2到A0电极距离相等，电极中的误差电流I减小90以上。测井时，主、屏流和记录电压之间。

17、的相位差随地层变化大大减小。这样，就能保证仪器有更宽的测量动态范围，目前已经达到近100万倍。0051如图5所示，为本发明测量饱和盐水波形图。0052本发明极板测量饱和盐水时，记录电压和记录电流信号的相位移很小。电压信号很小，电流信号很大。0053如图6所示，为本发明测量饱和盐水加地层波形图。0054本发明极板测量饱和盐水加地层时，记录电压和记录电流信号的相位移很小。电压信号很大，电流信号很小。0055以上两个波形图证明本发明极板工作在很大电阻率变化范围内，都能够保证记录电压和电流的波形相位。附加相位移小，除提高相敏检波测量精度外，还可以有效地提高仪器闭环控制系统工作的稳定性。0056如图7所。

18、示，为老电极结构示意图。如图8所示，为本发明极板结构示意图。0057图7、图8中，E为仪器极板电极块，F为仪器极板橡胶。0058本发明电极与橡胶在一个平面上，而老极板电极比橡胶低1MM。由于本发明极板电极与极板橡胶表面高度一样，使电极更好地贴靠井壁，保证仪器测量精度。0059本发明是根据微球聚焦测井原理和微球聚焦测井主屏电极电场的合理分布，设计出的一种新型微盘型聚焦极板。本发明根据微球型聚焦电场分布，通过改变电极形状，使极板电场分布更加合理，与理论微球型聚焦电场分布更加一致。0060本发明克服了极板在高电阻率地层界面出现的测量曲线异常相位移过大而使测量曲线跳尖现象，将M1、M2电极分成两部分M。

19、1、M2、M1、M2，两部分相互绝缘。测井时，使极板在地层界面处，虽然电极M1与M1之间存在较大电位差，但是，由于M1与M1绝缘，电极之间没有误差电流流过，所以就不会产生由于误差电流而引起的测量误差。同样，M2与M2电极之间也不会因误差电流而影响测量精度。从而，有效提高仪器的测量精度。0061本发明由于监督电极采用两组M1、M2和M1、M2；两组之间相互绝缘，有效地减少M1、M2电极内部的误差电流。由于极板横向去掉了监督电极，使极板宽度从145MM缩小到90MM。这样，微盘型聚焦测井仪可以更方便与其他仪器组合，方便地在小井眼中使用。0062本发明的极板宽度只有88MM90MM。是微球聚焦测井系。

20、列中最理想的小井眼传感器。尤其对高电阻率小井眼石灰岩地层本发明极板将是最理想的传感器。0063本发明监督电极分成上、下两组，两组信号由变压器合成后再控制主电流。M1、M1和M2、M2之间互相绝缘。使仪器在地层交界面处，信号波形相位畸变减小，从而可以有效地克服高阻地层界面曲线跳尖的现象。说明书CN102352748ACN102352755A1/4页7图1图2说明书附图CN102352748ACN102352755A2/4页8图3图4说明书附图CN102352748ACN102352755A3/4页9图5图6说明书附图CN102352748ACN102352755A4/4页10图7图8说明书附图CN102352748A。