专利名称：一种随钻电磁波电阻率测井天线系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于确定地层电阻率特性的测井装置，尤其涉及 一种适合于随钻电阻率测井的随钻电磁波电阻率测井天线系统。
背景技术：
目前的随钻电磁波电阻率天线系统可归纳为三种类型非补偿型，其 发射天线在接收天线的单侧排列，如单发双收、单发多收、多发双收天线 系统；对称补偿型，发射天线在接收天线两侧对称排列，如双发双收、四
发双收(两组双发双收)、六发双收(三组双发双收)、六发三收(提供了
更多种双发双收的组合)等天线系统；权系数加权补偿非对称型，其发射 天线在接收天线两侧完全非对称排列，通过权系数加权处理实现补偿，如 多发双收。
非补偿型天线系统优点是天线系统长度短，缺点是不能实现天线、电 路和井眼不规则等补偿，地层电阻率的测量精度和动态范围会受到这些因 素的影响。对称补偿型天线系统优点是既能补偿消除天线、电路引起的幅 度衰减误差和相位差误差，又能校正井眼不规则的影响，其缺点是天线系 统较长，不便于组合与现场操作。加权补偿非对称型天线系统的各天线排 列及参数是经过优化选择并合理选择权系数，通过加权叠加获得补偿响应， 该天线系统的优点是可获得更多种探测深度的测量；不但能消除天线及 电路引起的幅度衰减误差和相位差误差，而且可以有效地消除井眼不规则影响，该天线系统的缺点是为了达到良好的井眼补偿效果，需要选择较 多的发射或接收天线，这样导致发射电路或接收电路通道较多，电路复杂， 即使这样，加权补偿的非对称天线系统也难以完全消除井眼不规则影响， 主要表现在井眼垮塌上下界面处的"跳尖"不能完全被消除，特别是当参与 加权补偿的发射-接收天线距相差太大时会明显一些。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种随钻电磁波电阻率测井天线系统，该 系统既能够提供多种径向探测深度测量，又能补偿发射天线、接收天线、 电子线路的漂移和井眼不规则的影响。
本实用新型的随钻电磁波电阻率测井天线系统包括至少两个发射天线 和至少两个接收天线，所述发射天线和接收天线均绕制在无磁金属基体(如 无磁钻铤)上，所述发射天线位于天线系统的中部，所述至少两个接收天 线在所述发射天线两侧呈对称或非对称排列，这里所述的非对称排列指的 是相邻两个接收天线与两个发射天线之间中点的距离是不相等的。
优选地是，所述接收天线为4个，分别为第一接收天线、第二接收天 线、第三接收天线和第四接收天线；所述发射天线为2个，分别为第一发 射天线和第二发射天线。该种天线系统称为双发四收天线系统，第一接收 天线和第四接收天线关于两个发射天线的中点上下对称，第三接收天线和 第二接收天线关于两个发射天线的中点上下对称。第一接收天线位于第三 接收天线的上方，第四接收天线位于第二接收天线的下方。
优选地是，所述接收天线为3个，分别为第一接收天线、第二接收天 线、第三接收天线；所述发射天线为2个，分别为第一发射天线和第二发射天线；第三接收天线和第二接收天线关于两个发射天线的中点上下对称， 该种天线系统称为双发三收天线系统。所述第一接收天线和第三接收天线 均位于第一发射天线和第二发射天线的上方，并且第一接收天线位于第三 接收天线的上方。此外，还可优选地是，所述第一接收天线和第二接收天 线均位于第一发射天线和第二发射天线的下方，并且第一接收天线位于第 二接收天线的下方。
本实用新型的随钻电磁波电阻率测井天线系统具有如下有益效果 (1)既能够提供多种径向探测深度测量，又能补偿发射天线、接收天线、 电子线路的漂移和井眼不规则的影响。(2)本实用新型的双发四收天线系 统，发射天线少，可提高发射的时间效率；在工作时，该天线系统可以分
别组成T1T2-R1、 T1T2-R2、 T1T2-R3、 T1T2-R4等四组发射-接收对，获 得四组对称的相位差和幅度衰减测量。(3)本实用新型的双发三收天线系 统具有天线数量少、长度较短、便于现场操作的特点，并且，它用更少的 接收天线或发射天线实现了更多地层信息的测量；在工作时，该天线系统 由三组双发单收(即T1T2-R1、 T1T2-R2、 T1T2-R3等)组成三组发射-接 收对，产生一组非对称的幅度衰减和相位差测量(由T1T2-R1产生)和两 组对称的幅度衰减和相位差测量(由T1T2-R2、 T1T2-R3产生)。


图1为本实用新型的双发四收天线系统； 图2为本实用新型的双发三收天线系统；具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作更加详尽的描述。图1示出了本实用新型的双发四收天线系统，其具有两个发射天线(分
别为第一发射天线T1和第二发射天线T2)和四个接收天线(第一接收天 线R1、第二接收天线R2、第三接收天线R3和第四接收天线R4)，两个发 射天线Tl、 T2位于所述天线系统的中部，发射天线Tl、 T2和接收天线 Rl、 R2、 R3、 R4均绕制在无磁金属基体(如无磁钻铤)上，其中4个接 收天线R1、 R2、 R3、 R4关于2个发射天线T1、 T2之间的中点上下对称 排列。第一接收天线R1 (或第四接收天线R4)与发射天线T1、 T2之间的 中点的距离大于第二接收天线R2 (或第三接收天线R3)与发射天线T1、 T2之间的中点的距离。
图2示出了本实用新型的双发三收天线系统，其具有3个接收天线(分 别为第一接收天线R1、第二接收天线R2、第三接收天线R3)和2个发射 天线(分别为第一发射天线Tl和第二发射天线T2)。第一发射天线Tl和 第二发射天线T2设置在天线系统的中部，第三接收天线R3和第二接收天 线R2关于两个发射天线的中点上下对称。第一接收天线Rl称为远接收天 线，其可位于第一发射天线T1和第二发射天线T2的上方，也可位于第一 发射天线Tl和第二发射天线T2的下方。如图2所示，当第一接收天线 Rl位于第一发射天线Tl和第二发射天线T2的上方时，第一接收天线Rl 与发射天线T1、 T2之间的中点的距离大于第二接收天线R2 (或第三接收 天线R3)与发射天线T1、 T2之 的中点的距离。
权利要求1、一种随钻电磁波电阻率测井天线系统，包括至少两个发射天线和至少两个接收天线，所述发射天线和接收天线均绕制在无磁金属基体上，其特征在于所述发射天线位于天线系统的中部，并且所述至少两个接收天线在所述发射天线两侧呈对称或非对称排列。
2、 如权利要求1所述的随钻电磁波电阻率测井天线系统，其特征在于 所述无磁金属基体为无磁钻铤。
3、 如权利要求1或2所述的随钻电磁波电阻率测井天线系统，其特征在 于所述接收天线为4个，分别为第一接收天线(Rl)、第二接收天线(R2)、 第三接收天线(R3)和第四接收天线(R4);所述发射天线为2个，分别为第 一发射天线(Tl)和第二发射天线(T2);第一接收天线(Rl)和第四接收天 线U4)关于两个发射天线的中点上下对称，第三接收天线(R3)和第二接收 天线U2)关于两个发射天线的中点上下对称。
4、 如权利要求1或2所述的随钻电磁波电阻率测井天线系统，其特征在 于所述接收天线为3个，分别为第一接收天线(Rl)、第二接收天线(R2)、 第三接收天线U3);所述发射天线为2个，分别为第一发射天线(Tl)和第 二发射天线(T2);第三接收天线(R3)和第二接收天线(R2)关于两个发射 天线的中点上下对称。
5、 如权利要求4所述的随钻电磁波电阻率测井天线系统，其特征在于所述第一接收天线(Rl)和第三接收天线U3)均位于第一发射天线(Tl)和 第二发射天线(T2)的上方，并且第一接收天线(Rl)位于第三接收天线(R3) 的上方。
6、 如权利要求4所述的随钻电磁波电阻率测井天线系统，其特征在于所述第一接收天线(Rl)和第二接收天线(R2)均位于第一发射天线(Tl)和第二发射天线(T2)的下方，并且第一接收天线(Rl)位于第二接收天线U2) 的下方。
7、 如权利要求3所述的随钻电磁波电阻率测井天线系统，其特征在于 第一接收天线(Rl)位于第三接收天线U3)的上方，第四接收天线U4)位 于第二接收天线U2)的下方。
专利摘要本实用新型提供一种随钻电磁波电阻率测井天线系统，其包括至少两个发射天线和至少两个接收天线，所述发射天线和接收天线均绕制在无磁金属基体(如无磁钻铤)上，所述发射天线位于天线系统的中部，所述至少两个接收天线在所述发射天线两侧呈对称或非对称排列。本实用新型的随钻电磁波电阻率测井天线系统既能够提供多种径向探测深度测量，又能补偿发射天线、接收天线、电子线路的漂移和井眼不规则的影响。
文档编号G01V3/30GK201387489SQ20092014842
公开日2010年1月20日 申请日期2009年4月8日 优先权日2009年4月8日
发明者军 朱, 李会银, 盛利民, 苏义脑, 乐 邓 申请人:中国石油集团钻井工程技术研究院