过套管聚焦电阻率测井仪方案(三).doc

过套管聚焦电阻率测井仪（三）
过套管电阻率测井属于电阻率测井仪的一种。它也是通过测量进入地层的电流Io和在地层中产生的电位Vo，再通过公式Rt=K*Vo/Io计算出地层的电阻率值。与其他电阻率测井不同的是，该测井仪是在套管内测量套管外地层的电阻率。套管本身是电阻率非常低的导体，其电阻率为2*10-7。在测井过程中，绝大部分供电电流都通过套管流到回路电极，很少一部分分流的地层。在地层中，产生的反映地层电阻率的信号很小使解释误差增加。

图1、仪器工作原理图
工作原理：
仪器发射的总电流I，绝大部分电流I1沿套管向上流回地面回路电极，极小部分电流I2沿套管向下流。在向下流动的电流在流动的过程，又有一部分电流Io流到地层，一部分沿套管继续向下流动。电流Io的大小与地层电阻率有关。这要注意的是：从套管外壁流人地层的电流是随套管深度变化而变化的，也就是说，在仪器供电电极以下的套管外的地层中，电流密度除与地层电阻率有关，与套管深度也有关。地层电阻率Rt计算公式中的K值不再为常数，而是一个变数。以此该方法测量出的电阻率曲线幅度与裸眼井
测量的电阻率曲线会相差很多。只是曲线变化规律相同而已。为了使套管电阻率测井仪测量的曲线与裸眼井测量的电阻率曲线一致，我们设计了新型供电方式：过套管聚焦电阻率测量方案。
原过套管电阻率测量方案与老横向电阻率测井方法相似。一个电极供电，一个电极测量。回路电极在很远的地面。不同的是：工作环境不同，老横向电阻率（电位）测井方法工作在裸眼井中，套管电阻率测量方法工作在套管中。
二、过套管聚焦电阻率方案：
所有的电阻率测井方法都要求供电电流主要分布在所要测量的地层中，老横向电阻率测井方法供电电流在盐水泥浆条件下测井时，大部分电流都沿低电阻率的泥浆流动，很少进入地层。所以测量曲线反映地层电阻率性质不明显。为了解决此问题，后来发明了侧向测井。通过增加聚焦的屏蔽电极，强迫供电电极发射的电流全部进入地层。如果把套管比成电阻率极低的泥浆，与老横向电阻率（电位）测井方法很相似，同样也可以应用增加屏蔽电极聚焦的方法，强迫供电电流流入地层？这就是该方法的核心。
工作原理如下图：

图2、过套管聚焦电阻率供电原理图
与原过套管电阻率测井仪原理图对比该方案在供电电路方面增加了屏蔽电路A,增加了辅助调节电路C，另外增加一个回路电极A，：
当仪器通过主流功放B发射主电流Io的同时，屏蔽功放A也发射同极性的电流Ip，Ip的发射强度通过辅助调节C进行调节，调节的结果使O点的电位近似等于K点的电位（略高于Uk）。这样，通过电极K发射的电流Io，受Ip的屏蔽，强迫Io沿套管向下流动，再通过地层回到地面回路电极。
当地层电阻率变化时，K点的电位会随之变化，控制电压Vok也随之变化，再通过调节屏蔽电流的强度，使Vok减小，当调节灵敏度足够高时，Vok会趋近于零。此时，。
三、过套管聚焦电阻率供电、测量工作原理：
1、屏蔽发射电路工作原理：
发射电路分两部分：、同极性的信号。屏蔽电极供电和控制