CN102966348A - 利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法，一种用于进行地层方向电阻率测量的设备包括：具有纵轴和外表面的电阻率仪主体；具有两个开口端并部署在外表面下方的第一天线；部署在外表面下方并且与第一天线在轴向上间隔的第二天线；以及至少一组分布在外表面上的狭槽。一种相应的用于进行方向电阻率测量的方法包括：在钻孔中旋转电阻率仪；利用电阻率仪中的发射-接收天线组来处理电磁波；以及根据在接收天线上接收到的电磁波计算电阻率相关测量值。

Description

利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法

技术领域

本发明一般涉及电阻率法测井领域。更具体地说，本发明涉及一种提供带有非整圆天线的方向电阻率仪来进行地层方向电阻率测量的设备和方法。

背景技术

众所周知，在石油产业中会使用电测法来采集井下信息，如随钻测井(LWD)，随钻测量(MWD)以及电缆测井系统。这种技术已被用来获得地层电阻率(或电导率)，尽管“电阻率”和“电导率”是相对概念，但它们在本领域中通常可以交替使用。还可以应用各种岩石物理模型(例如阿尔奇定律)来相应确定地层岩石以及其中流体的物理属性。如现有技术所知，电阻率是界定多孔隙地层中碳氢化合物及水含量的重要参数。

通常，人们都是竖直钻井，井道基本上垂直于地质构造层。由于钻孔周围的地层在所有方向上都基本相同，因此不需要在方位上对用于测量周围地层电阻率的LWD或MWD仪器进行设置。LWD或MWD仪器的旋转不会显著影响测量的电阻率。为此，如图1A所示，现有的电阻率仪通常包括与一个或多个发射线圈和保持不同轴向间距的接收线圈，并且接收线圈和发射线圈的位置确定，从而发射/接收电阻率仪纵轴的平行方向上的轴向电磁波。发射线圈中的交流电在地层中产生相应的交变电磁场。由于钻孔周围地层中感应交变电磁场相关的电磁感应现象，在接受线圈上产生感应电压。如现有技术所知，测量的电压可用来估算地层电阻率。

然而，“水平钻井”渐受青睐，所述水平钻井是指钻井与地质构造层之间至少具有一定角度，因为这样可以提高产油层(具有碳氢化合物的地层)的外露长度并克服竖直钻井的困难。在进行水平钻井时，最好尽可能地将钻孔保持在产油层中，从而达到最佳回采率。因此，需要具有方位灵敏度的方向电阻率仪来决定随后钻探钻孔的转向操作。可以根据地层分层识别、地层角度探测以及断裂表征等测量结果来进行转向决定。

方向电阻率测量通常包括发射和/或接收横向模式(X模或Y模)或混合模式(如X模和Z模的混合模式)电磁波。已知多种用于进行这种测量的天线配置，例如，如图1B所示的横向天线配置(X模)、如图1C所示的双平天线配置、如图1D所示的鞍式天线配置(X模和Z模，混合模式)以及如图1E所示的倾斜式天线。

所有上述的现有技术都至少有部分天线的绕线方向不垂直于方向电阻率仪纵轴。横向模式天线或混合模式天线的引入同时增加了机械制造的复杂性和成本。

本发明设备和方法的具体实施方案满足了这些需求并对技术做出了改进。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的现有技术都至少有部分天线的绕线方向不垂直于方向电阻率仪纵轴存在的缺陷，而提供一种利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法，所要解决的技术问题是尽管商业上已经采用方向电阻率仪，但仍然需要改进方向电阻率仪中的线圈配置。

发明的另一目的在于，提供一种利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法，所要解决的技术问题是需要进一步改进线圈配置，使其制造简单并便于装配到方向电阻率仪。

本发明的再一目的在于，提供一种利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法，所要解决的技术问题是需要进一步改进线圈配置，使其具有良好的耐用性和可靠性

本发明的还一目的在于，一种利用非整圆天线随钻测量方向电阻率的设备和方法，所要解决的技术问题是需要进一步改进线圈配置，使其节约成本。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一优选实施方案中，一种用于进行地层的方向电阻率测量的设备可以包括：具有纵轴和外表面的电阻率仪主体；具有两个开口端的第一天线，其部署在外表面下方并且其绕线方向垂直于电阻率仪主体纵轴；第二天线，其部署在外表面下方并且与第一天线在轴向上间隔；以及至少一组分布在外表面上的狭槽。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

一些实施方案中，狭槽的延伸方向平行于电阻率仪主体纵轴。

一些实施方案中，第二天线的绕线方向垂直于电阻率仪主体纵轴。

一些实施方案中，第一天线作为用来发射电磁波的发射天线或用来接收电磁波的接收天线。

一些实施方案中，在第一天线作为发射天线时，第二天线作为接收天线。

一些实施方案中，在第一天线作为接收天线时，第二天线作为发射天线。

一些实施方案中，第一天线是绕线方向垂直于电阻率仪主体纵轴部署的导线段。

还有一些实施方案中，第一天线是绕线方向垂直于电阻率仪主体纵轴部署的非整圆天线。

其他实施方案中，第二天线是绕线方向垂直于电阻率仪主体纵轴部署的导线环。

其他实施方案中，第一天线和第二天线的路径横穿狭槽。

还有一些其他实施方案中，用于进行地层方向电阻率测量的设备可以进一步包括填充在狭槽中的渗透材料。

另一实施方案中，渗透材料是磁性材料，用于加强第一天线和第二天线的发射和接收。

另一实施方案中，磁性材料可以选自铁氧体材料、非导电磁性合金、铁粉和镍铁合金。

还有另一实施方案中，用于进行地层的方向电阻率测量的设备可以进一步包括填充在电阻率仪主体的狭槽中的防护材料。

还有另一实施方案中，防护材料是由环氧树脂制成。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。

一优选实施方案中，一种具有仪器主体和纵轴的方向电阻率仪可以包括：具有两个开口端的导线段，其置于仪器主体中并且配置用于发射或接收电磁波；导线环，其置于仪器主体中并且配置用于从导线段接收电磁波或向导线段发射电磁波；至少一组分布在仪器主体外表面的狭槽，用于安置导线段和导线环；以及绕线方向垂直于仪器主体纵轴的导线段。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

一些实施方案中，方向电阻率仪可以进一步包括填充在狭槽中的渗透材料。

还有一些实施方案中，导线段和导线环作为单频或多频天线。

本发明的目的及解决其技术问题另外再采用以下技术方案来实现。

一优选实施方案中，一种用于进行地层的方向电阻率测量的方法可以包括：在钻孔中旋转电阻率仪，该电阻率仪包括具有两个开口端、绕线方向垂直于电阻率仪纵轴的第一天线以及第二天线，第一天线和第二天线构成具有发射天线和接收天线的发射-接收天线组；利用发射-接收天线组来处理电磁波，其中包括令发射天线发射电磁波、令接收天线接收来自发射天线的电磁波；以及根据接收天线上接收到的电磁波来计算电阻率相关测量值。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

一些实施方案中，计算电阻率相关测量值可以包括提取电阻率仪的一个旋转周期内接收天线上感应电压的平均值。

一些实施方案中，计算电阻率相关测量值可以进一步包括处理感应电压的平均值，从而推导出钻孔附近地层的电阻率。

其他实施方案中，计算电阻率相关测量值可以包括提取电阻率仪的一个旋转周期内的接收天线上感应电压的峰谷幅值及对应旋转角度。

另一实施方案中，计算电阻率相关测量值可以进一步包括处理峰谷幅值，从而推导出从电阻率仪到地层分界面的距离和方向信息。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明不仅可以提供钻孔附近地层的电气属性，还可以提供到远程电阻率分界面的方向和距离信息。而且，本发明的非整圆天线结构不需要额外的横向天线，因此，在需要方向测量时，仅仅需要对现有的LWD和/或MWD仪器进行些许改进。相应地，可以降低制造的复杂程度并节约制造成本。

附图说明

图1A表示具有一对发射天线和接收天线的现有电阻率仪的现有技术。

图1B、1C、1D和1E表示用于进行方向电阻率测量的天线实施例的现有技术。

图2表示装配到现有随钻测井系统200的方向电阻率仪212的前视图。

图3表示如图2所示的方向电阻率仪212的透视图。

图4A表示图3中方向电阻率仪212沿线A-A’的剖视图。

图4B表示图3中方向电阻率仪212沿线B-B’的剖视图。

图4C表示在狭槽306中填充渗透材料406的方向电阻率仪212的剖视图。

图5A、5C和5E表示在对数标度10·log10(|E|·|H|)、在距离0.5米且开角分别为30度、90度和180度的方位角方向的功率强度。

图5B、5D和5F表示在对数标度10·log10(|E|·|H|)、在距离5米且开角分别为30度、90度和180度的方位角方向的功率强度。

图6表示用于证明本发明方位敏感度的第一模型600。

图7A通过如图3所示第二天线302的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果。

图7B通过如图3所示第三天线304的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果。

图8通过如图3所示的第二天线302和第三天线304的平均感应电压对应从方向电阻率仪212到电阻率分界面602的距离的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果。

图9A通过如图3所示的第二天线302对第三天线304的感应电压振幅比对应方向电阻率仪212周围地层的电阻率的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果。

图9B通过如图3所示的第二天线302和第三天线304间的相位差对应方向电阻率仪212周围地层的电阻率的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果。

图10表示用于证明本发明方位敏感度的第二模型1000。

图11A通过如图3所示第二天线302的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表方式来表示如图10所示模型的模拟结果。

图11B通过如图3所示第三天线304的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表方式来表示如图10所示模型的模拟结果。

图12表示根据本发明进行方向电阻率测量1200的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例加以阐述。

图2表示根据本发明一些实施方案所述装配到现有随钻测井系统200的方向电阻率仪212的前视图。现有随钻测井系统200可以包括钻塔202、钻柱206、钻头210以及方向电阻率仪212。由钻塔202支撑的钻柱206可以从地面204向下延伸至钻孔208中。钻柱206可带有钻头210和方向电阻率仪212，从而在钻井时进行地层地质属性的测量。

一些实施方案中，钻柱206可以进一步带有泥浆脉冲遥测系统、井钻电机、测量传感器(如核测井仪)以及方位传感器(如加速仪、陀螺仪或磁力仪)，用于增加对周围地层的测量。而且，钻柱206可以装配有用于抬高或降低钻柱206的起重设备。

根据本发明的方向电阻率仪212不仅可以应用到随钻测井(LWD)系统，还可以应用到随钻测量(MWD)系统以及电缆应用。而且，方向电阻率仪212可以同样适用于陆上或海上等各种钻井环境以及各种钻井平台，其中包括固定式、悬浮式和半潜式平台(但不仅限于此)。

图3表示根据本发明一些实施方案如图2所示方向电阻率仪212的透视图。方向电阻率仪212可以包括第一天线300、第二天线302、狭槽306以及可选的第三天线304。第一天线300、第二天线302和第三天线304可以部署在外表面308的下方，在轴向互相间隔，并且绕线方向垂直于方向电阻率仪212纵轴。狭槽306可以分布在外表面308上并且其延伸向平行于方向电阻率仪212纵轴，并且垂直于第一天线300、第二天线302和第三天线304的绕线方向。

一些实施方案中，狭槽306可以基本上环绕方向电阻率仪212的整个外围。还有一些实施方案中，狭槽306可以以任意方向形成在外表面308上。另一实施方案中，第二天线302和第三天线304可以以任意方向和形状部署到外表面308的下方。本发明并未将这种狭槽和天线限定在任何特定的几何结构和数量。

图4A表示图3中方向电阻率仪212沿线A-A’的剖视图；图4B表示图3中方向电阻率仪212沿线B-B’的剖视图。图4A清楚地表示出可以将第二天线302绕成一个载流线圈，构成整圆导线环。因此，第二天线302可当作常规环形天线，作为磁源，该环形天线相对于方向电阻率仪212的纵轴成轴对称并且不具备方位敏感度。相对于图4A，如图4B所示的第一天线300被构造成具有第一端400和第二端402的载流导线段，构成非整圆天线。因此，可将其视为导电天线。图4A和4B中的狭槽306可由第二天线302和第一天线300的路径横穿。狭槽306的目的是可以确保狭槽306的四周没有导电回路，使天线能够发射或接收电磁场。

一些实施方案中，如图4B和4C所示，可以将渗透材料404填充到狭槽306中。渗透材料404可以是磁性材料，用于加强天线的发射和接收。磁性材料可以是铁氧体材料、非导电磁性合金、铁粉和镍铁合金(但不仅限于此)。

一些实施方案中，如图4C所示，方向电阻率仪212的狭槽306可以填充有防护材料406。防护材料406可以用于防护形成在方向电阻率仪212中的电子仪器免受钻井时所造成的损害。防护材料406可以是环氧树脂(但不仅限于此)。可以改变防护材料406和渗透材料404的量。因此，防护材料406和渗透材料404间的分界面可以高于或低于第一天线300的路径。

在图3和图4中，在方向电阻率仪212旋转期间，第一天线300作为发射电磁波的发射天线，第二天线302和第三天线304作为从发射天线接收电磁波的接收天线。这种配置可以提供电阻率补偿测量。然而，根据互易原理，只要配以适当的发射或接收电子设备，每个天线都可能会作为发射天线、接收天线或者同时作为发射天线和接收天线。因此，第一天线300也可以作为接收天线，第二天线302和第三天线304也可以作为发射天线。然而，本发明还是不限定任何特定的发射器或接收器间距，也不限定使用补偿法还是非补偿法测量。

在实施中，具有非整圆形状的第一天线300可以打破相对于方向电阻率仪212纵轴的轴对称形态并由此可具有方位敏感度。在钻井期间，作为发射天线，第一天线300的极化会随着方向电阻率仪212的旋转发生空间变化。当方向电阻率仪212接近电阻率分界面时，随着方向电阻率仪212的旋转，第一天线300的发生空间变化的极化会引起感应电压发生正弦变化，映射到作为接收天线的第二天线302和/或第三天线304。感应电压的正弦变化可包含到电阻率分界面的方向和距离信息以及周围地层的电阻率信息。

非整圆天线的方位敏感度可通过其辐射图来描述。例如，非整圆载流天线处于电阻率为100欧姆·米的均匀介质中，并且可以检验在距非整圆天线中心不同距离且具有不同开角的方位角方向的功率强度。图5A、5C和5E表示在对数标度10·log10(|E|·|H|)、在距离0.5米且开角分别为30度、90度和180度的方位角方向的功率强度；图5B、5D和5F表示在对数标度10·log10(|E|·|H|)、在距离5米且开角分别为30度、90度和180度的方位角方向的功率强度(例如，图4B中所示的第一天线300的开角408为90度，但本发明不会限定在任何特定的角度)。

图5A清楚地表示出非整圆天线的方向性。在非整圆天线面向的方向(对应于图5A中的0度)的功率强度大约比与非整圆天线相反方向(对应于图5A中的180度)的功率强度大15dB。对比图5A和5B可以看出，在测点远离非整圆天线的中心(如相距5米)时，非整圆天线的方位敏感度变得更弱。对比图5C和5D以及图5E和5F，也可以看出类似于如图5A和5B所示的趋势。此外，对比图5A、5C和5E，可以看出方位敏感度随着非整圆天线开角的增大而降低。然而，功率强度随着开角的增大而增大。

图6表示用于证明本发明方位敏感度的示范模型；图7、8和9表示出图6中提供的模型的模拟结果。在图6中，第一模型600可以包含三维立方体，该三维立方体被水平电阻率分界面602分为两部分。上部604的电阻率可为100欧姆·米，下部606的电阻率可为1欧姆·米。为了进行模拟，图3中所示的方向电阻率仪212可置于上部604中并接近电阻率分界面602。

图7A通过在方向电阻率仪212到电阻率分界面602的不同垂直距离下如图3所示第二天线302的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表的方式来表示如图6所示第一模型的模拟结果；根据本发明一些实施方案，图7B通过在方向电阻率仪212到电阻率分界面602的不同垂直距离下如图3所示第三天线304的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表方式来表示如图6所示第一模型的模拟结果。根据图7A和7B，二者都作为接收天线的第二天线302和第三天线304上的感应电压会随着方向电阻率仪212的旋转而发生正弦变化。正弦变化曲线的峰谷幅值会与方向电阻率仪212到电阻率分界面602的距离相关。方向电阻率仪212距离电阻率分界面602越近，正弦电压曲线的峰谷幅值越大。方向电阻率仪212远离电阻率分界面602(如相距5米)时的结果与方向电阻率仪212置于电阻率为100欧姆·米的均匀介质中时的结果几乎没有差异。在接收天线上发生正弦变化的感应电压会与方向电阻率仪212的旋转角度相关，由此，带有非整圆天线的方向电阻率仪212可以用于获得地层电气属性的方位信息，其中包括到电阻率分界面的距离和方向(并不仅限于此)。

根据本发明一些实施方案，图8通过如图3所示的第二天线302和第三天线304的平均感应电压对应从方向电阻率仪212到电阻率分界面602的距离的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果。根据图8，方向电阻率仪212距离传导区域606越近，接收天线上的平均感应电压越小。

图9A通过如图3所示的第二天线302对第三天线304的感应电压振幅比对应方向电阻率仪212周围地层的电阻率的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果；图9B通过如图3所示的第二天线302和第三天线304间的相位差对应方向电阻率仪212周围地层的电阻率的数据表方式来表示如图6所示模型的模拟结果。上述结果表示出带有非整圆天线的方向电阻率仪212也可以用于获得钻孔附近地层的电阻率信息。

一些实施方案中，使用者还可以计算第一天线300对第二天线302(或第三天线304)的感应电压振幅比以及第一天线300与第二天线302(或第三天线304)间的感应电压的相位差，从而获得钻孔附近地层的电阻率信息。

图10表示另一个用于证明本发明方位敏感度的示范模型；图11A和11B表示出图10中提供的模型的模拟结果。在图10中，第二模型1000可以包含三维立方体，该三维立方体被水平电阻率分界面1002分为两部分。上部1004的电阻率可为1欧姆·米，下部1006的电阻率可为100欧姆·米。为了进行模拟，图3中所示的方向电阻率仪212可置于下部1006中并接近电阻率分界面1002。

图11A通过在方向电阻率仪212到电阻率分界面1002的不同垂直距离下如图3所示第二天线302的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表的方式来表示如图10所示第一模型的模拟结果；根据本发明一些实施方案，图11B通过在方向电阻率仪212到电阻率分界面1002的不同垂直距离下如图3所示第三天线304的感应电压对应方向电阻率仪212的旋转角度的数据表方式来表示如图10所示第一模型的模拟结果。与图7A和7B中所示的结果一致，图11A和11B表示出二者都作为接收天线的第二天线302和第三天线304上的感应电压会随着方向电阻率仪212的旋转而发生正弦变化。正弦变化曲线的峰谷幅值会与方向电阻率仪212到电阻率分界面1002的距离相关。方向电阻率仪212距离电阻率分界面1002越近，正弦电压曲线的峰谷幅值越大。方向电阻率仪212远离电阻率分界面1002(如相距5米)时的结果与方向电阻率仪212置于电阻率为100欧姆·米的均匀介质中时的结果几乎没有差异。

一种用于进行地层的方向电阻率测量的对应方法包括：在钻孔中旋转电阻率仪，该电阻率仪包括具有两个开口端、绕线方向垂直于电阻率仪纵轴的第一天线以及具有线圈形状的第二天线，第一天线和第二天线构成具有发射天线和接收天线的发射-接收天线组；利用发射-接收天线组来处理电磁波，其中包括令发射天线发射电磁波、令接收天线接收来自发射天线的电磁波；以及根据在接收天线上接收到的电磁波来计算电阻率相关测量值。

一些实施方案中，计算电阻率相关测量值可以包括提取电阻率仪的一个旋转周期内接收天线上感应电压的平均值。

一些实施方案中，计算电阻率相关测量值可以进一步包括处理感应电压的平均值，从而推导出钻孔附近地层的电阻率。

一些实施方案中，计算电阻率相关测量值可以包括提取电阻率仪的一个旋转周期内接收天线上感应电压的峰谷幅值以及对应的旋转角度。

一些实施方案中，计算电阻率相关测量值可以进一步包括处理峰谷幅值，从而推导出从电阻率仪到地层分界面的距离和方向信息。

图12表示根据本发明一些实施方案所述进行方向电阻率测量1200的示范流程图。步骤包括：在钻孔中旋转电阻率仪1202；从发射天线发射电磁波1204；接收接收天线上的电磁波1206；提取电阻率仪的一个旋转周期内接收天线上感应电压的平均值1208；推导钻孔附近地层的电阻率1210；提取电阻率仪的一个旋转周期内接收天线上感应电压的峰谷幅值及对应的旋转角度1212；以及推导到远程电阻率分界面的距离和方向信息1214。但是，本发明并不将步骤限定在任何特定顺序或要求任何特定的如图12所示的步骤。

本发明依据具体实施方案并结合细节进行描述，便于理解本发明结构和操作的原理。此处提到的具体实施方案和细节并非旨在限定本发明权利要求的范围。不脱离本发明权利要求的精神和范围，可以对用于说明而选择的实施方案做出其他各种修改，这对本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims (23)

1.一种用于进行地层方向电阻率测量的设备，其特征在于包括：

电阻率仪主体，具有纵轴和外表面；

第一天线，具有两个开口端，部署在所述外表面下方，其绕线方向垂直于所述电阻率仪主体的纵轴；

第二天线，部署在所述外表面下方并与所述第一天线在轴向上间隔；以及

至少一组狭槽，分布在所述外表面上。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述狭槽的延伸方向基本上平行于所述电阻率仪主体的纵轴。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第二天线的绕线方向垂直于所述电阻率仪主体的纵轴。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线作为用来发射电磁波的发射天线或用来接收电磁波的接收天线。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述第一天线作为发射天线时，所述第二天线作为接收天线。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述第一天线作为接收天线时，所述第二天线作为发射天线。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线是绕线方向垂直于所述电阻率仪主体纵轴部署的导线段。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线是绕线方向垂直于所述电阻率仪主体纵轴部署的非整圆天线。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第二天线是绕线方向垂直于所述电阻率仪主体纵轴部署的导线环。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述第一天线和所述第二天线的路径横穿所述狭槽。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于进一步包括填充在所述狭槽中的渗透材料。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于所述渗透材料是磁性材料，用于加强所述第一天线和所述第二天线的发射和接收。

13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于所述磁性材料选自铁氧体材料、非导电磁性合金、铁粉和镍铁合金。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于进一步包括填充在所述电阻率仪主体的狭槽中的防护材料。

15.根据权利要求14所述的设备，其特征在于所述防护材料是由环氧树脂制成。

16.一种具有仪器主体和纵轴的方向电阻率仪，其特征在于包括：

导线段，具有两个开口端，置于所述仪器主体中并配置用于发射或接收电磁波；

导线环，置于所述仪器主体中并配置用于从所述导线段接收电磁波或向所述导线段发射电磁波；

至少一组狭槽，分布在所述仪器主体的外表面，用于安置所述导线段和所述导线环；

其中，所述导线段的绕线方向垂直于所述仪器主体的纵轴。

17.根据权利要求16所述的方向电阻率仪，其特征在于进一步包括填充在所述狭槽中的渗透材料。

18.根据权利要求16所述的方向电阻率仪，其特征在于所述导线段和所述导线环作为单频或多频天线。

19.一种用于进行地层的方向电阻率测量的方法，其特征在于包括：

在钻孔中旋转电阻率仪，该电阻率仪包括具有两个开口端、绕线方向垂直于所述电阻率仪纵轴的第一天线以及第二天线，第一天线和第二天线构成具有发射天线和接收天线的发射-接收天线组；

利用发射-接收天线组来处理电磁波，其中包括令发射天线发射电磁波、令接收天线接收来自发射天线的电磁波；以及

根据在接收天线上接收到的电磁波来计算电阻率相关测量值。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述计算电阻率相关测量值包括提取所述电阻率仪的一个旋转周期内所述接收天线上感应电压的平均值。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述计算电阻率相关测量值进一步包括处理所述感应电压的平均值，从而推导出钻孔附近地层的电阻率。

22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于所述计算电阻率相关测量值包括提取所述电阻率仪的一个旋转周期内所述接收天线上感应电压的峰谷幅值及对应的旋转角度。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于计算电阻率相关测量值进一步包括处理所述峰谷幅值，从而推导出从所述电阻率仪到交界面的距离和方向信息。

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