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1、10申请公布号CN103883317A43申请公布日20140625CN103883317A21申请号201310418564222申请日20130913E21B49/0020060171申请人中国石油天然气集团公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号申请人中国石油集团测井有限公司72发明人刘杰包德洲安慰东李妙侠彭慧琴李科74专利代理机构北京华沛德权律师事务所11302代理人刘杰54发明名称一种地层电阻率的测量方法及系统57摘要本发明涉及地层电阻率测量技术领域，公开了一种地层电阻率的测量方法及系统。该方法包括在套管上设置至少2个发射电极、至少1个参考电位电极和至少4个测量探头；在地面上。
2、设置至少2个回路电极；测量部分套管和地层的总电阻；得到每2个连续的测量探头之间的电阻；得到泄露到地层的电流；将参考电位和不同区间内泄露到地层的电流代入地层的视电阻率公式，得到3个连续的测量探头之间的地层电阻率。本发明通过复用测量探头实现了在一次测量中，同时完成多个相邻地层段的电阻率的测量，从而在不增加测量仪器长度和复杂度的基础上，提高了仪器的测量效率，进而提高了仪器的使用效率。51INTCL权利要求书3页说明书11页附图2页19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3页说明书11页附图2页10申请公布号CN103883317ACN103883317A1/3页21一种地层电阻率的。
3、测量方法，其特征在于，包括在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置至少2个发射电极、至少1个参考电位电极和至少4个测量探头；在地面上设置至少2个回路电极；将电流IO注入一个所述发射电极，所述电流IO从一个所述回路电极流出；测量所述参考电位电极对应于一个所述回路电极的电位VO；基于欧姆定律得到测量部分套管和地层的总电阻Q为将电流IN注入一个所述发射电极，所述电流IN从另一个发射电极流出；测量每2个连续的所述测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电阻分别为将电流IM注入一个所述发射电极，所述电流IM从一个所述回路电极流出；测量每2个连续的所述测量探头之间的。
4、电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电流分别为V1/R1、V2/R2和V3/R3；在套管和地层所产生的电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM；连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为将所述参考电位和所述不同区间内泄露到地层的电流代入地层的视电阻率公式并将所述每2个连续的测量探头之间的电阻代入视电阻率公式，得到3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率和另外3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率其中，V为参考电位；I为泄露到地层的电流；KKZ，K为刻度因子，Z是所述3个连续的测量探头的最大间距的一半。2如权利要求1所述的地层电阻率的测量方法，其特。
5、征在于，所述刻度因子K的测量方法包括在非测量地层区间测量得到参考电位、所述每2个连续的测量探头之间的电压和测量电流；基于已知的所述非测量地层区间的地层电阻率和Z反算出刻度因子K；具体地，将地层电阻率公式转换为反算得到3如权利要求2所述的地层电阻率的测量方法，其特征在于，所述在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置至少1个参考电位电极和至少4个测量探头的步骤具体为在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极和8个测量探头，且所述参考电位电极是水平对称设置在所述套管上的，所述测量探头是每两个为一组从上往下水平对称设置权利要求书CN103883317A2/3页3在套管上的。4如权利要求3所述的地。
6、层电阻率的测量方法，其特征在于，每组所述测量探头从上往下等间距设置在所述套管上。5如权利要求4所述的地层电阻率的测量方法，其特征在于，所述参考电位电极设置在所述测量探头的上方。6一种地层电阻率的测量系统，其特征在于，包括安装模块，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置至少2个发射电极、至少1个参考电位电极和至少4个测量探头；在地面上设置至少2个回路电极；第一电阻测量模块，用于将电流IO注入一个所述发射电极，所述电流IO从一个所述回路电极流出；测量所述参考电位电极对应于一个所述回路电极的电位VO；基于欧姆定律得到测量部分套管和地层的总电阻Q为第二电阻测量模块，用于将电流IN注入一个所述发射电极。
7、，所述电流IN从另一个发射电极流出；测量每2个连续的所述测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电阻分别为电流测量模块，用于将电流IM注入一个所述发射电极，所述电流IM从一个所述回路电极流出；测量每2个连续的所述测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电流分别为V1/R1、V2/R2和V3/R3；在套管和地层所产生的电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM；连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为运算模块，用于将所述参考电位和所述不同区间内泄露到地层的电流代入地层的视电阻率公式并将所述每2。
8、个连续的测量探头之间的电阻代入视电阻率公式，得到3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率和另外3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率其中，V为参考电位；I为泄露到地层的电流；KKZ，K为刻度因子，Z是所述3个连续的测量探头的最大间距的一半。7如权利要求6所述的地层电阻率的测量系统，其特征在于，还包括刻度因子测量单元，用于在非测量地层区间测量得到参考电位、所述每2个连续的测量探头之间的电压和测量电流；基于已知的所述非测量地层区间的地层电阻率和Z反算出刻度因子K；具体权利要求书CN103883317A3/3页4地，将地层电阻率公式转换为反算得到8如权利要求7所述的地层电阻率的测量系统，其特征在于，所。
9、述安装模块包括第一安装单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极和8个测量探头，且所述参考电位电极是水平对称设置在所述套管上的，所述测量探头是每两个为一组从上往下水平对称设置在套管上的；第二安装单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个发射电极，在地面上设置2个回路电极。9如权利要求8所述的地层电阻率的测量系统，其特征在于，所述第一安装单元，包括第一安装子单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置8个测量探头，且测量探头每两个为一组从上往下水平对称等间距设置在套管上；第二安装子单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极，且所述参考电位电极是水。
10、平对称设置在所述套管上的，参考电位电极设置在所述测量探头的上方。权利要求书CN103883317A1/11页5一种地层电阻率的测量方法及系统技术领域0001本发明涉及地层电阻率测量技术领域，特别涉及一种地层电阻率的测量方法及系统。背景技术0002地层电阻率是评价储层含烃量必不可少的要素。地层电阻率主要取决于地层所含的液体，含导电盐水的地层的电阻率要比充满烃类介质的地层的电阻率小得多，因而电阻率的测量对于定位烃类矿层具有不可替代的工程价值。传统的电阻率的测量是在裸眼井中进行的，由于金属套管的电阻率与地层电阻率相比是极微小的（地层的电阻率在1欧姆/米到1000欧姆/米之间，而金属套管的电阻率的典型。
11、值为2107欧姆/米），因此传统的电阻率测井仪器无法实现对地层电阻率的测量，有必要发展过套管地层电阻率测井仪器。该仪器通过测量套管上微小的电压降，从而达到测量地层电阻率的目的。0003过套管地层电阻率测井仪是一种在套管井中测量地层视电阻率的仪器。它的重要特点在于探测深度大，适用于不同孔隙度和地层水矿化度的地层。国内套管井电阻率测井需求量大，尤其在大庆、辽河、吐哈等高含水开发后期的油田，中石油股份公司利用斯仑贝谢公司的套管井地层电阻率测井仪器进行了上百口井的测井。因此，这种测量仪器对于油气层监测，确定老井中死油气带的位置和剩余油饱和度的分布以便延长老井开采寿命具有十分重要的意义。但是，目前该仪器。
12、存在的一个主要问题就是每次只能完成一段地层的电阻率的测量，降低了地层电阻率的测量效率。发明内容0004本发明所要解决的技术问题是提供一种地层电阻率的测量方法及系统，它能够在一次测量中，完成多个相邻地层段的电阻率的测量，提高了地层电阻率的测量效率。0005为解决上述技术问题，本发明提供了一种地层电阻率的测量方法,包括0006在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置至少2个发射电极、至少1个参考电位电极和至少4个测量探头；在地面上设置至少2个回路电极；0007将电流IO注入一个所述发射电极，所述电流IO从一个所述回路电极流出；测量所述参考电位电极对应于一个所述回路电极的电位VO；基于欧姆定律得到测量部。
13、分套管和地层的总电阻Q为0008将电流IN注入一个所述发射电极，所述电流IN从另一个发射电极流出；测量每2个连续的所述测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电阻分别为0009将电流IM注入一个所述发射电极，所述电流IM从一个所述回路电极流出；测量每说明书CN103883317A2/11页62个连续的所述测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电流分别为V1/R1、V2/R2和V3/R3；在套管和地层所产生的电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM；连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为。
14、00100011将所述参考电位和所述不同区间内泄露到地层的电流代入地层的视电阻率公式并将所述每2个连续的测量探头之间的电阻代入视电阻率公式，得到3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率和另外3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率其中，V为参考电位；I为泄露到地层的电流；KKZ，K为刻度因子，Z是所述3个连续的测量探头的最大间距的一半。0012进一步，所述刻度因子K的测量方法包括0013在非测量地层区间测量得到参考电位、所述每2个连续的测量探头之间的电压和测量电流；基于已知的所述非测量地层区间的地层电阻率和Z反算出刻度因子K；具体地，将地层电阻率公式转换为反算得到0014进一步，所述在过套管地层电。
15、阻率测井仪的套管上设置至少1个参考电位电极和至少4个测量探头的步骤具体为在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极和8个测量探头，且所述参考电位电极是水平对称设置在所述套管上的，所述测量探头是每两个为一组从上往下水平对称设置在套管上的。0015进一步，每组所述测量探头从上往下等间距设置在所述套管上。0016进一步，所述参考电位电极设置在所述测量探头的上方。0017本发明还提供了一种地层电阻率的测量系统，包括0018安装模块，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置至少2个发射电极、至少1个参考电位电极和至少4个测量探头；在地面上设置至少2个回路电极；0019第一电阻测量模块，用于将电。
16、流IO注入一个所述发射电极，所述电流IO从一个所述回路电极流出；测量所述参考电位电极对应于一个所述回路电极的电位VO；基于欧姆定律得到测量部分套管和地层的总电阻Q为0020第二电阻测量模块，用于将电流IN注入一个所述发射电极，所述电流IN从另一个发射电极流出；测量每2个连续的所述测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电阻分别为说明书CN103883317A3/11页70021电流测量模块，用于将电流IM注入一个所述发射电极，所述电流IM从一个所述回路电极流出；测量每2个连续的所述测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的。
17、测量探头之间的电流分别为V1/R1、V2/R2和V3/R3；在套管和地层所产生的电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM；连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为00220023运算模块，用于将所述参考电位和所述不同区间内泄露到地层的电流代入地层的视电阻率公式并将所述每2个连续的测量探头之间的电阻代入视电阻率公式，得到3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率和另外3个所述连续的测量探头之间的地层电阻率其中，V为参考电位；I为泄露到地层的电流；KKZ，K为刻度因子，Z是所述3个连续的测量探头的最大间距的一半。0024进一步，还包括刻度因子测量单元，用于在非测量地层区间测量得到参考。
18、电位、所述每2个连续的测量探头之间的电压和测量电流；基于已知的所述非测量地层区间的地层电阻率和Z反算出刻度因子K；具体地，将地层电阻率公式转换为反算得到0025进一步，所述安装模块包括0026第一安装单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极和8个测量探头，且所述参考电位电极是水平对称设置在所述套管上的，所述测量探头是每两个为一组从上往下水平对称设置在套管上的；0027第二安装单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个发射电极，在地面上设置2个回路电极。0028进一步，所述第一安装单元，包括0029第一安装子单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置8个测量探头。
19、，且测量探头每两个为一组从上往下水平对称等间距设置在套管上；0030第二安装子单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极，且所述参考电位电极是水平对称设置在所述套管上的，参考电位电极设置在所述测量探头的上方。0031本发明的有益效果在于0032本发明提供的地层电阻率的测量方法及系统，通过复用测量探头实现了在一次测量中，同时完成多个相邻地层段的电阻率的测量，从而在不增加测量仪器长度和复杂度的说明书CN103883317A4/11页8基础上，提高了仪器的测量效率，进而提高了仪器的使用效率。附图说明0033图1为本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法的流程图；0034图2为本发明。
20、实施例提供的地层电阻率的测量方法中测量探头的分布图；0035图3为本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法在参考电位测量模式下进行地层电阻率测量的原理图；0036图4为本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法在套管电阻测量模式下进行地层电阻率测量的原理图；0037图5为本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法在泄露电流测量模式下进行地层电阻率测量的原理图。具体实施方式0038为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的地层电阻率的测量方法及系统的具体实施方式及工作原理进行详细说明。0039本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法及系统是基于地。
21、层的视电阻率的公式进行计算测量的；其中，K为刻度因子，V为参考电位值，Z为测量地层的长度，I为泄露到测量地层的电流。0040参见图1，本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法，包括0041在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置至少2个发射电极、至少1个参考电位电极和至少4个测量探头；在地面上设置至少2个回路电极；0042为了保证探头与套管接触良好，并使探头能够对套管壁施加足够大的压力以刺穿结蜡锈蚀层，且当一个探头失效时有备用探头使用，在过套管地层电阻率测井仪的套管上采用双探头结构布置,以保证地层电阻率测量作业的正常进行。参见图2和图3，在本实施例中，在地面上设置2个回路电极，即回路电极B和回路电极。
22、G；在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个发射电极，分别为发射电极A和发射电极Z；在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极，分别为参考电位电极J和参考电位电极J，且参考电位电极是水平对称设置在套管上的，例如参考电位电极J和参考电位电极J是水平对称设置在套管上的；在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置8个测量探头，分别为测量探头C、测量探头C、测量探头D、测量探头D、测量探头E、测量探头E、测量探头F和测量探头F，且测量探头是每两个为一组从上往下水平对称设置在套管上的，即测量探头C和测量探头C为一组水平对称设置在套管上；测量探头D和测量探头D为一组水平对称设置在套管上；测量探头E和测。
23、量探头E为一组水平对称设置在套管上；测量探头F和测量探头F为一组水平对称设置在套管上。其中，测量探头从上往下等间距设置在套管上，即测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F从上往下等间距设置在套管上，且相邻的测量探头的间距为L1；测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F从上往下等间距设置在套管上，且相邻的测量探头的间距为L1。进一步地，为了提高参考电位电极的信号说明书CN103883317A5/11页9强度，以增加本发明的电位测量的有效性，参考电位电极设置在测量探头的上方，即参考电位电极J设置在测量探头C的上方，参考电位电极J与测量探头C的间距为L2；参考电位电极J设置在测量探头C的。
24、上方，参考电位电极J与测量探头C的间距为L2。回路电极A设置在参考电位电极J的上方，回路电极Z设置在测量探头F的下方。0043将电流IO注入一个发射电极A，电流IO从一个回路电极B流出；测量参考电位电极J对应于一个回路电极G的电位VO；基于欧姆定律得到测量部分套管和地层的总电阻Q为需要说明的是，测量参考电位电极J对应于一个回路电极G的电位VO的具体步骤包括参考电位电极J将测量到的电压传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进行运。
25、算，得到电位VO。存储模块对得到的电位VO进行保存，通信模块将电位VO发送到操作站。0044将电流IN注入一个发射电极A，电流IN从另一个发射电极Z流出；测量每2个连续的测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电阻分别为需要说明的是，测量电压V1、电压V2和电压V3的具体步骤为测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F各自分别将测量到的电压传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进。
26、行运算，分别得到测量探头C和测量探头D之间的电压V1，测量探头D和测量探头E之间的电压V2和测量探头E和测量探头F之间的电压V3。存储模块对计算得到的电压V1、电压V2和电压V3进行保存，通信模块将电压V1、电压V2和电压V3发送到操作站。其中，R1为测量探头C和测量探头D之间的电阻，R2为测量探头D和测量探头E之间的电阻，R3为测量探头E和测量探头F之间的电阻。0045将电流IM注入一个发射电极A，电流IM从一个回路电极B流出；测量每2个连续的测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电流分别为V1/R1、V2/R2和V3/R3；在套管和地层所产生的。
27、电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM；连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为00460047需要说明的是，测量电压V1、电压V2和电压V3的具体步骤为测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F各自分别将测量到的电压传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进行运算，分别得到测量探头C和测量探头D之间的电压V1，测量探头D和测量探头E之间的电压V2和测量探头E和测量探头F之间的电压V3。存储模块对说明书C。
28、N103883317A6/11页10计算得到的电压V1、电压V2和电压V3进行保存，通信模块将电压V1、电压V2和电压V3发送到操作站。其中，V1/R1为测量探头C和测量探头D之间的电流，V2/R2为测量探头D和测量探头E之间的电流，V3/R3为测量探头E和测量探头F之间的电流。进一步地，为由测量探头C到测量探头E区间泄露到地层的电流，为由测量探头D到测量探头F区间泄露到地层的电流。0048将参考电位QIM和不同区间内泄露到地层的电流代入地层的视电阻率公式并将每2个连续的测量探头之间的电阻代入视电阻率公式，得到3个连续的测量探头之间的地层电阻率和另外3个连续的测量探头之间的地层电阻率其中，V为。
29、参考电位，即VQIM；I为泄露到地层的电流；KKZ，K为刻度因子，Z是3个连续的测量探头的最大间距的一半。具体地，在地层电阻率公式中，Z为测量探头C和测量探头E的间距的一半,即ZL1；A1为测量探头C到测量探头E之间的地层电阻率；在地层电阻率公式中，Z为测量探头D和测量探头F的间距的一半，即ZL1；A2为测量探头D到测量探头F之间的地层电阻率。0049进一步地，刻度因子K的测量方法为0050在非测量地层区间测量得到参考电位、每2个连续的测量探头之间的电压和测量电流；基于已知的非测量地层区间的地层电阻率和Z反算出刻度因子K。其中，非测量地层为测量目标附近的泥岩层或水层。0051例如在非测量地层区。
30、间测量得到的参考电位为QIM，测量探头D和测量探头E之间的电压为V2，测量探头E和测量探头F之间的电压为V3，测量电流分别为IN和IM；已知的非测量地层区间的地层电阻率为，测量探头D和测量探头F的间距的一半为Z，则可以将地层电阻率公式转换为故可以得到0052具体地，测量电流的测量步骤包括电流感应元件将测量到的电流传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进行运算，得到测量电流。存储模块对测量得说明书CN103883317A107/。
31、11页11到的测量电流进行保存，通信模块将测量电流发送到操作站。0053本发明实施例还提供了一种地层电阻率的测量系统，包括0054安装模块，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置至少2个发射电极、至少1个参考电位电极和至少4个测量探头；在地面上设置至少2个回路电极；0055为了保证探头与套管接触良好，并使探头能够对套管壁施加足够大的压力以刺穿结蜡锈蚀层，且当一个探头失效时有备用探头使用，在过套管地层电阻率测井仪的套管上采用双探头结构布置，以保证地层电阻率测量作业的正常进行。安装模块，具体用于在地面上设置2个回路电极，即回路电极B和回路电极G；在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个发射电极，。
32、分别为发射电极A和发射电极Z；在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极，分别为参考电位电极J和参考电位电极J；在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置8个测量探头，分别为测量探头C、测量探头C、测量探头D、测量探头D、测量探头E、测量探头E、测量探头F和测量探头F。0056优选地，安装模块，包括0057第一安装单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极和8个测量探头，且参考电位电极是水平对称设置在套管上的，测量探头是每两个为一组从上往下水平对称设置在套管上的，例如参考电位电极J和参考电位电极J是水平对称设置在套管上的；测量探头C和测量探头C为一组水平对称设置在套管上。
33、；测量探头D和测量探头D为一组水平对称设置在套管上；测量探头E和测量探头E为一组水平对称设置在套管上；测量探头F和测量探头F为一组水平对称设置在套管上。0058第二安装单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个发射电极，分别为发射电极A和发射电极Z；在地面上设置2个回路电极，即回路电极B和回路电极G；且回路电极A设置在参考电位电极J的上方，回路电极Z设置在测量探头F的下方。0059进一步地，第一安装单元包括0060第一安装子单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置8个测量探头，且测量探头从上往下等间距设置在套管上；即，测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F从上往下等间距设。
34、置在套管上，且相邻的测量探头的间距为L1；测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F从上往下等间距设置在套管上，且相邻的测量探头的间距为L1。0061第二安装子单元，用于在过套管地层电阻率测井仪的套管上设置2个参考电位电极，且参考电位电极是水平对称设置在套管上的，参考电位电极设置在测量探头的上方。参考电位电极J设置在测量探头C的上方，参考电位电极J与测量探头C的间距为L2；参考电位电极J设置在测量探头C的上方，参考电位电极J与测量探头C的间距为L2。0062第一电阻测量模块，用于将电流IO注入一个发射电极A，电流IO从一个回路电极B流出；测量参考电位电极J对应于一个回路电极G的电位VO；基。
35、于欧姆定律得到测量部分套管和地层的总电阻Q为0063需要说明的是，第一电阻测量模块，包括0064第一电流发生单元，用于将电流IO注入一个发射电极A，电流IO从一个回路电极B流出；说明书CN103883317A118/11页120065第一电压测量单元，用于测量参考电位电极J对应于一个回路电极G的电位VO；进一步地，第一电压测量单元，具体用于参考电位电极J将测量到的电压传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进行运算，得到电位VO。
36、；0066第一存储模块，用于对得到的电位VO进行保存；0067第一通信模块，用于将电位VO发送到操作站；0068第一运算单元，用于基于欧姆定律得到测量部分套管和地层的总电阻Q为0069第二电阻测量模块，用于将电流IN注入一个发射电极A，电流IN从另一个发射电极Z流出；测量每2个连续的测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电阻分别为0070需要说明的是，第二电阻测量模块包括0071第二电流发生单元，用于将电流IN注入一个发射电极A，电流IN从另一个发射电极Z流出；0072第二电压测量单元，用于测量每2个连续的测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；。
37、进一步地，第二电压测量单元，具体用于测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F各自分别将测量到的电压传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进行运算，分别得到测量探头C和测量探头D之间的电压V1，测量探头D和测量探头E之间的电压V2和测量探头E和测量探头F之间的电压V3；0073第二存储模块，用于对计算得到的电压V1、电压V2和电压V3进行保存；0074第二通信模块，用于将电压V1、电压V2和电压V3发送到操作站；0075第。
38、二运算单元，用于基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电阻分别为且R1为测量探头C和测量探头D之间的电阻，R2为测量探头D和测量探头E之间的电阻，R3为测量探头E和测量探头F之间的电阻。0076电流测量模块，用于将电流IM注入一个发射电极A，电流IM从一个回路电极B流出；测量每2个连续的测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电流分别为V1/R1、V2/R2和V3/R3；在套管和地层所产生的电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM；连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为0077说明书CN103883317A129/11页130。
39、078需要说明的是，电流测量模块，包括0079第三电流发生单元，用于将电流IM注入一个发射电极A，电流IM从一个回路电极B流出；0080第三电压测量单元，用于测量每2个连续的测量探头之间的电压分别为V1、V2和V3；进一步，第三电压测量单元，具体用于测量探头C、测量探头D、测量探头E和测量探头F各自分别将测量到的电压传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进行运算，分别得到测量探头C和测量探头D之间的电压V1，测量探头D和测量探。
40、头E之间的电压V2和测量探头E和测量探头F之间的电压V3；0081第三存储模块，用于对计算得到的电压V1、电压V2和电压V3进行保存；0082第三通信模块，用于将电压V1、电压V2和电压V3发送到操作站；0083第三运算单元，用于基于欧姆定律得到每2个连续的测量探头之间的电流分别为V1/R1、V2/R2和V3/R3；在套管和地层所产生的电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM；连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为0084且V1/R1为测量探头C和测量探头D之间的电流，V2/R2为测量探头D和测量探头E之间的电流，V3/R3为测量探头E和测量探头F之间的电流。为由测量探头C。
41、到测量探头E区间泄露到地层的电流，为由测量探头D到测量探头F区间泄露到地层的电流。0085运算模块，用于将参考电位QIM和不同区间内泄露到地层的电流代入地层的视电阻率公式并将每2个连续的测量探头之间的电阻代入视电阻率公式，得到3个连续的测量探头之间的地层电阻率和另外3个连续的测量探头之间的地层电阻率其中，V为参考电位，即VQIM；I为泄露到地层的电流；KKZ，K为刻度因子，Z是3个连续的测量探头的最大间距的一半。其中，在地层电阻率公式中，Z为测量探头C和测量探头E的间距的一半,即ZL1；A1为测量探头C到测量探头E之间的地层电阻率；在地层电阻率公式中，Z为测量探头D和测量探头F的间距的一半，即。
42、ZL1；A2为测量探头D到测量探头F之间的地层电阻率。0086具体地，本发明实施例提供的系统，还包括刻度因子测量单元，用于在非测量地说明书CN103883317A1310/11页14层区间测量得到参考电位、每2个连续的测量探头之间的电压和测量电流；基于已知的非测量地层区间的地层电阻率和Z反算出刻度因子K。其中，非测量地层为测量目标附近的泥岩层或水层。0087例如在非测量地层区间测量得到的参考电位为QIM，测量探头D和测量探头E之间的电压为V2，测量探头E和测量探头F之间的电压为V3，测量电流分别为IN和IM；已知的非测量地层区间的地层电阻率为，测量探头D和测量探头F的间距的一半为Z，则可以将地。
43、层电阻率公式转换为故可以得到0088为了测量得到本发明实施例中的测量电流，本发明实施例提供的方法及系统，还包括0089电流感应元件，用于探测测量电流；0090数据处理模块，用于将测量到的电流传输到放大模块进行信号放大，放大模块将经放大的信号传输到调频模块进行调频，调频模块将经调频的信号传输到调幅模块进行调幅，调幅模块将经调幅的信号传输到模数转换模块进行模数转换，模数转换模块将数字信号输出到单片机进行运算，得到测量电流；0091第四存储模块，用于对计算得到的测量电流进行保存；0092第四通信模块，用于将测量电流发送到操作站。0093在实际应用中，通过本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法对地层的。
44、电阻率进行测量，首先设置参考电位电极JJ，用来测量仪器相对地面参考点的电势差；设置测量探头CC,DD,EE,FF；设置发射电极A和发射电极Z，用来向套管体发射大功率信号；设置回路电极B和回路电极G，回路电极B为从探头A到探头Z发出的大功率电流提供回路，回路电极G为参考电位电极J提供电位参考零点。0094地层电阻率的测量需要在三种模式下进行，分别为参考电位测量模式、套管电阻测量模式和泄露电流测量模式。具体步骤包括00951参见图3，在参考电位测量模式（阻抗测量模式）下，将电流IO注入发射电极A，从地面的回路电极B返回，测量参考电位电极J对应于一个回路电极G的电位VO。这时测量部分套管和地层的总电。
45、阻为009600972参见图4，在套管电阻测量模式（刻度测量模式）下，测量探头C和探头D、探头D和探头E、探头E和探头F间的套管电阻。在这种测量模式下，将电流IN注入发射电极A，电流IN从发射电极Z返回。测量C和D间的电压V1，D和E间的电压V2，E和F间的电压V3,计算出极间套管的电阻分别为00980099说明书CN103883317A1411/11页15010001013参见图5，在电流泄露测量模式下，将电流IM从发射电极A注入，电流IM从地面的回路电极B返回。通过测量探头C和探头D间的电压V1，探头D和探头E间的电压V2以及探头E和探头F间的电压V3来估计探头C到探头E、探头D到探头F区。
46、间内泄露到地层的电流。基于欧姆定律计算套管上探头C和探头D间的电流为V1/R1，探头D和探头E间的电流为V2/R2，探头E和探头F间的电流为V3/R3。连续的两电流的差值就分别为不同区间内泄露到地层的电流，即为010201030104根据欧姆定律，在电流泄露测量模式下，在套管和地层所产生的电动势为QIM，即此时的参考电位为QIM。5701054将公式52、53、54、55、56和57代入地层的视电阻率公式可以分别得到0106套管C到E段所对应地层的电阻率其中，KKZ，K是刻度因子，Z是C和E距离的一半。0107套管D到F段所对应地层的电阻率其中，KKZ，K是刻度因子，Z是D和F距离的一半。01。
47、08这里需要指出的是，本发明实施例可以根据地层电阻率的实际测量需要，自行增加套管上测量探头的数量，从而实现在一次测量中，同时完成多个相邻地层段的电阻率的测量，而不仅仅局限于本实施例中所设置的4个测量探头的使用。0109本发明实施例提供的地层电阻率的测量方法及系统，通过复用测量探头实现了在一次测量中，同时完成多个相邻地层段的电阻率的测量，从而在不增加仪器长度和复杂度的基础上，提高了仪器的测量效率，进而提高了仪器的使用效率。本发明通过成对设置电极，一方面，能够保证探头向套管壁施加足够大的压力以刺穿结蜡锈蚀层，实现电压的测量；另一方面，当一个探头失效时有备用探头使用，以保证地层电阻率测量作业的正常进行。本发明步骤明确、效果显著、实用性强。0110最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。说明书CN103883317A151/2页16图1图2说明书附图CN103883317A162/2页17图3图4图5说明书附图CN103883317A17。