一种用于石油勘探开发中，测量地层电阻率，解释判断油气水层的全电极测井方法，它属于民用系列。

现有的聚焦电极电阻率测井仪中具有代表性的是1229型双侧向测井仪。图一是双侧向电极的示意图。位于电极系中心的电极是供电主电极（1），以供电主电极（1）的中心为中心线，上下一定距离处对称地分布着一对测量监督电极（2）;在测量监督电极（2）的上下一定距离处对称地分布着一对测量监督电极（3）;在测量监督电极（3）的上下对称分布着一对第一屏蔽电极（4）;在第一屏蔽电极（4）的上下一定距离处对称分布着一对第二屏蔽电极（5）。同名电极对短路，不同名电极之间相互绝缘;1229双侧向同时测量深、浅两条电阻率曲线，测量浅电阻率时，供电主电极（1）供出128Hz主电流;第一屏蔽电极（4）供出与主电流同频、同相的屏蔽电流，第二屏蔽电极（5）作为主电流和屏蔽电流的回路电极;由测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间的电位差来调节主电流和屏蔽电流的比例，使测量监督电极（2）和测量监督电极（3）间电位差趋于零。测量仪测出测量监督电极（2）和测量监督电极（3）中点对距电极系15米以远处参考电极的电位U和供电主电极（1）供出的电流I，用公式：ρ3＝KS(U)/(I)计算出较浅地层的浅侧向视电阻率ρ3，KS为只与电极系尺寸有关的常数，称浅侧向电极系数。

测量深地层电阻率时，供电主电极（1）供出32Hz主电流，第一屏蔽电极（4）和第二屏蔽电极（5）之间由一电感量较小的变压器线圈相连，共同供出屏蔽电流，回路电极则在距电极系15米以远的地方，用测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间的电位差来调节主电流和屏蔽电流的比例，使测量监督电极（2）和测量监督电极（3）间电位差趋于零。由于回路电极远离电极系，同时由于屏蔽电流的存在，迫使主电流进入较深地层后再返回回路电极，测量仪测出测量监督电极（2）和测量监督电极（3）中点对距电极系15米以远处参考电极的电位U和供电主电极（1）供出的电流I，用公式：ρd＝KD(U)/(I)计算出较深地层的深侧向视电阻率ρd。这时的KD为深侧向电极系数。这种测量仪受井眼影响较小，测量结果能较准确地反映地层浅部和深部的电阻率，能够为解释工作带来方便。但是因为在任一时刻，有两种频率，四个电流同时在地层中流动，要控制它们必须设有分频、调相、选频、平衡调整等电路，这不仅使电路复杂，而且还容易引起电场间的相互干扰，且测深侧向时，第一屏蔽电极（4）和第二屏蔽电极（5）之间原理上要求短路，实际上不得不通过一组变压器线圈相连接。如果要再增加一个测井项目，则要再增加一种频率，这样带来的麻烦就更加严重。另外，被测电场要求测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间的电位差△U为零，而电路要求△U又易于检测，即△U不能为零，以便将其放大后去控制主电流与屏蔽电流的比例;另外被测电场要求测量深侧向时，第一屏蔽电极（4）和第二屏蔽电极（5）等电位，而最简单的方法是将二者短路，但浅侧向的屏蔽电流却是由第一屏蔽电极（4）供出，由第二屏蔽电极（5）返回，这就要求二者绝对不能短路，这是仪器必须解决而目前1229双侧向还没有解决的矛盾。要解决这些矛盾，必然增加仪器电路的复杂性和难度，提高仪器的造价;而要实现多种仪器的组合则更是困难重重。

本发明的目的就是提供一种构思新颖、不存在象上述双侧向这类聚焦电极法测井仪器中那些矛盾、因而便于实现多种仪器组合的测井方法，它能使电路设计简单，仪器造价低廉。

本发明的目的是这样实现的：对多种电极电阻率法下井仪器的各供电电极和屏蔽电极分时供电，测量各下井仪器相应测量电极的电位和测量电极间的电位差，然后用微机，按各下井仪器的控制条件，进行电位的叠加，以获得各下井仪器的最终电位场。为便于理解，下面结合双侧向仪器给出详细的说明。

在双侧向视电阻率公式

ρd＝KD(U)/(I) 和ρs＝KS(U)/(I) 中U为测量监督电极（3）检测到的主电流I和屏蔽电流造成的总电位，两电流的比例由仪器自动控制满足测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间电位相等的条件，即仪器平衡条件。主电流I单独对测量监督电极（3）的电位贡献为U0，对测量监督电极（2）和测量监督电极（3）间的电位差贡献为△U0。屏蔽电流为I1，I1单独对测量监督电极（3）的电位贡献为U1，对测量监督电极（2）和测量监督电极（3）间电位差的贡献为△U1。若只考虑△U0与△U1的大小，不考虑方向，则满足测量监督电极（3）和测量监督电极（2）之间总电位差趋于零的平衡条件是：△U0＝△U1。

由于电位场是线性的，U/I不变，故视电阻率ρ与供电电流大小无关。又因为电位场可以进行叠加运算，故U＝U0+U1。因为视电阻率与供电电流大小无关，为了与双侧向对比方便，在全电极方法中，仍设主电流为I，它在测量监督电极（3）上产生的电位仍为U0，在测量监督电极（2）和测量监督电极（3）间产生的电位差为△U0，若满足平衡条件，屏蔽电流应为I1，但实际供出电流不满足平衡条件，即不为I1，设为i1，i1在测量监督电极（3）上产生的电位为v1，在测量监督电极（3）和测量监督电极（2）之间产生的电位差为△v1，因为电场是线性场，故(I1)/(i1) = (U1)/(v1) = (△U1)/(△v1) =K,k为比例系数，即△U1＝k△v1，因为△U0＝△U1，故k＝△U0/△v1，U1＝kv1＝（△U0/△v1）v1。总电位U＝U0+U1＝U0+（△U0/△v1）v1，代入双侧向视电阻率公式中：ρS=Ks(U)/(I) =Ks(U0+(△U0/△v1)v1)/(I)和ρd=KD(U)/(I) =KD(U0+(△U0/△v1)v1)/(I)

由于电场的线性，所以有v1/△v1＝U1/△U1，故v1和△v1可以同时换作U1和△U1。则有：ρS=Ks(U)/(I) =Ks(U0+(△U0/△U1)U1)/(I) =Ks( (U0)/(I) + (△U0)/(△U1) * (U1)/(I) )ρd=KD(U)/(I) =KD(U0+(△U0/△U1)U1)/(I) =KD( (U0)/(I) + (△U0)/(△U1) * (U1)/(I) )I为主电流，习惯上记作I0。各测量值在深侧向时加右下角码D，浅侧向时加右半角码S，则：深侧向视电阻率：ρd=KD( (UOD)/(IOD) + (△UOD)/(IOD) (U1D)/(△U1D) )浅侧向视电阻率：ρS=KS( (UOS)/(IOS) + (△UOS)/(IOS) (U1S)/(△U1S) )1）深侧向视电阻率是通过下述步骤获得的：A.由供电主电极（1）供深侧向主电流IOD，其它电极均不供电，第一屏蔽电极（4）和第二屏蔽电极（5）短路，回路电极在距电极系15米以远的地方，测出主电流IOD，测量监督电极（3）对参考电极的电位UOD以及测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间的电位差△UOD。

B.将第一屏蔽电极（4）和第二屏蔽电极（5）内部短路，由这两电极对回路电极供深侧向屏蔽电流I1D，其它电极不供电，测得测量监督电极（3）对参考电极的电位U1D以及测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间的电位差△U1D。

C.用深侧向视电阻率公式可算出深侧向视电阻率ρd。

ρd=KD( (UOD)/(IOD) + (△UOD)/(IOD) (U1D)/(△U1D) )其中KD为深侧向电极系数，△UOD和△U1D用的是绝对值。

2）浅侧向视电阻率是通过下述步骤获得的：

A.由供电主电极（1）供浅侧向主电流IOS，第二屏蔽电极（5）作为回路电极，其它电极均不供电，第一屏蔽电极（4）和第二屏蔽电极（5）开路，测量IOS、测量监督电极（3）对参考电极的电位UOS以及测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间的电位差△UOS。

B.停止向供电主电极（1）供电，向第一屏蔽电极（4）供出浅侧向屏蔽电流I1S，第二屏蔽电极（5）作为回路电极，其它电极不供电，检测测量监督电极（3）对参考电极的电位U1S以及测量监督电极（2）和测量监督电极（3）之间的电位差△U1S。

C.用浅侧向视电阻率计算公式计算出浅侧向视电阻率。

ρS=KS( (UOS)/(IOS) + (△UOS)/(IOS) (U1S)/(△U1S) )其中KS为浅侧向电极系数，△UOS和△U1S用的是绝对值。

同理，如果还有其它电极法曲线要测，例如，微球形聚焦测井，就将微球形聚焦电极组合到电极系上，在供电电极序列中给该仪器的供电电极排上队，相关的测量电极上和电极间加上测量电路，按适当的步骤测量即可。当然，要保证采样密度，电极不能无限增加。但对常规应用来说，本方法由于采用高速采集及微机处理，足可以实现多种井下仪器的组合。

很显然，本发明所采用的这种分时供电测量方法，不仅可以去掉象双侧向仪器中的多级放大、分频、调相、选频、平衡调整等电路，减化了电路设计，降低了仪器的造价，而且很容易实现多种电极法下井仪器的组合，一次下井可以测完全部电极法电阻率曲线，极大地提高工作效率。

本发明的具体实例由图二所示的电路框图实现。

图二中的供电主电极（14）与图一中供电主电极（1）相同，测量监督电极（13）与图一中测量监督电极（2）相同，测量监督电极（12）与图一中测量监督电极（3）相同，第一屏蔽电极（11）与图一中第一屏蔽电极（4）相同，第二屏蔽电极（10）与图一中第二屏蔽电极（5）相同，回路电极（8）距第二屏蔽电极（10）15米以远处，参考电极（9）距第二屏蔽电极（10）15米以远处。单板机系统（1）实现对整个仪器的控制，包括仪器的状态、供电、数据采集及数据处理。单板机系统（1）有四根控制线与电流分配/仪器状态控制器（2）相连，完成仪器的状态转换及供电电流的分配。其中一条控制线控制着仪器应处于内部刻度还是实际测井状态;一条控制线控制着仪器在刻度状态时是处于内部高刻度还是内部低刻度状态;另外两条控制线控制着供电电流的分配，即决定供深侧向主电流、还是深侧向屏蔽电流、还是浅侧向主电流、还是浅侧向屏蔽电流。电流分配/仪器状态控制器（2）内部有一个由电阻组成的等价于高、低两种已知电阻率地层的模拟刻度网络。在这两个刻度网络中都有两个测量点，其中一个测量点与测量监督电极（12）相对应;另一测量点与测量监督电极（13）相对应。当仪器进行内部刻度时，单板机系统（1）控制着电流采样/功率放大器（3）只对电流分配/仪器状态控制器（2）刻度网络供电。这时隔直放大器（4）测量供电电流和两个测量点的电位差及对应于测量监督电极（12）的那个测量点的电位。在实际测井状态时电流分配/仪器状态控制器（2）是这样对各供电电流分时分配的：深侧向主电流供到供电主电极（14），由回路电极（8）作为供电回路。这时第二屏蔽电极（10）和第一屏蔽电极（11）短路;深侧向屏蔽电流供到第二屏蔽电极（10）和第一屏蔽电极（11），电流由回路电极（8）返回，这时第二屏蔽电极（10）和第一屏蔽电极（11）是短路的;浅侧向主电流供到供电主电极（14），第二屏蔽电极（10）作为回路电极，这时第二屏蔽电极（10）和第一屏蔽电极（11）是分开的;浅侧向屏蔽电流供向第一屏蔽电极（11），第二屏蔽电极（10）作为回路电极。单板机系统（1）有一根控制线与电流采样/功率放大器（3）相连，产生供电用的交流供电电流。同时这个控制信号控制着整形器（5），把隔直放大器（4）测得的交流测量信号变成正的直流信号，这些正的直流信号由电压频率变换器（6）转换成频率与各直流模拟信号幅度成正比的脉冲，送计数器（7）。单板机系统（1）隔一段时间通过数据总线把计数器（7）的计数取出，作为本段供电时间内对应电流、电位或电位差的测量值。隔直放大器（4）在仪器处于实际测井过程时测量的是供电电流、测量监督电极（12）对参考电极（9）的电位，测量监督电极（12）和测量监督电极（13）之间的电位差。

本发明的实例用于实际测井时工艺流程分以下三个步骤：仪器常数刻度;记录刻度输出;实际测量。下面分项具体说明。

1、仪器常数刻度。在公式：ρd=KD( (UOD)/(IOD) + (△UOD)/(IOD) (U1D)/(△U1D) )ρS=KS( (UOS)/(IOS) + (△UOS)/(IOS) (U1S)/(△U1S) )中，KD、KS为电极系数，UOD、U1D、UOS、U1S是测量监督电极（12）的实际模拟电位值，△UOD、△U1D、△UOS、△U1S是测量监督电极（12）与测量监督电极（13）间的实际电位差值，IOD、IOS是供电主电极（14）输出的供电电流的实际大小，它们都没有经过电路处理，而单板机系统（1）从计数器（7）取得各测量值是经过电路处理后的数字值。仪器常数是包括供电电路、测量电路的电路参数影响因素和电极系数的一个综合常数。每支仪器的仪器常数应为一定值。考虑到供电电路及测量电路的各参数随外界条件的变化而发生变化，故每次测井都要进行仪器常数刻度。因为在上述公式中，电位、电位差和电流用实际值，KD、KS为电极系数。若电位、电位差和电流用经过电路处理后的数字值，则KD、KS的位置换为仪器常数kd、ka。这样深、浅侧向视电阻率公式可以写为：深侧向：ρd=Kd( (UOd)/(iOD) + (△UOd)/(i1d) (U1d)/(△U1d) )浅侧向：ρS=KS( (UOS)/(iOS) + (△UOS)/(iOS) (U1S)/(△U1S) )式中kd、ks为仪器常数，uod、u1d、iOd、△uOd、△u1d、uOs、u1S、iOS、△uOS、△u1S为单板机系统（1）从计数器（7）中获得的测量值，可以称为测量电路对各测量点的测量值。刻度过程是这样的：单板机系统（1）控制着电流分配/仪器状态控制器（2）处于内部刻度状态。首先讨论深侧向仪器常数刻度。单板机系统（1）控制电流采样/功率放大器（3），向电流分配/仪器状态控制器（2）的高刻度网络供深侧向主电流，供电完毕后，单板机系统（1）从计数器（7）中取到测量电路测得该电流值iOd和该电流在高刻度网络两个测量点产生的电位差△uOd及对应于测量监督电极（12）那个测量点的电位uOd;单板机系统（1）控制电流采样/功率放大器（3），向电流分配/仪器状态控制器（2）的高刻度网络供深侧向屏蔽电流，供电完毕后，单板机系统（1）从计数器（7）中取到测量电路测得该电流在高刻度网络两个测量点产生的电位差△u1d及对应于测量监督电极（12）那个测量点的电位u1d;把所得测量值代入公式：ρd=Kd( (UOd)/(iOd) + (△UOd)/(iOd) (U1d)/(△U1d) )ρd为高刻度网络所模拟的地层的深侧向视电阻率，它是已知的。这样就可以计算出深侧向的仪器常数kd。同样的道理，单板机系统（1）控制电流采样/功率放大器（3），向电流分配/仪器状态控制器（2）的高刻度网络依次供浅侧向主电流和屏蔽电流，并测量各电流和各电流在该刻度网络各测量点的测量值，根据各测量值就可以计算出浅侧向的仪器常数kS。

2、记录刻度输出。该步骤是为了对仪器测量输出给予标定，以便仪器准确记录地层电阻率的大小。记录刻度输出有四种：深侧向低记录刻度输出;深侧向高记录刻度输出;浅侧向低记录刻度输出;浅侧向高记录刻度输出。单板机系统（1）控制电流分配/仪器状态控制器（2）处于内部刻度状态，向电流分配/仪器状态控制器（2）的高刻度网络供深侧向主电流，供电完毕后，单板机系统（1）从计数器（7）中取到测量电路测得该电流值iOd和该电流在高刻度网络两个测量点产生的电位差uOd及对应于测量监督电极（12）那个测量点的电位uOd;单板机系统（1）控制电流采样/功率放大器（3），向电流分配/仪器状态控制器（2）的高刻度网络供深侧向屏蔽电流，供电完毕后，单板机系统（1）从计数器（7）中取到测量电路测得该电流在高刻度网络两个测量点产生的电位差△u1d及对应于测量监督电极（12）那个测量点的电位u1d;把所得测量值代入公式：ρd=Kd( (UOd)/(iOd) + (△UOd)/(i1d) (U1d)/(△U1d) )

计算出刻度网络在高刻度时所模拟的地层的深侧向视电阻率。公式中kd为经过仪器常数刻后所得的深侧向仪器常数，将该值输出到地面，作为深侧向高记录刻度输出。同样道理，可以完成深侧向低记录刻度输出、浅侧向高记录刻度输出、浅侧向低记录刻度输出。

3、实际测井。实际测井过程是这样实现的：单板机系统（1）首先控制电流分配/仪器状态控制器（2）处于测井状态，然后控制电流采样/功率放大器（3）产生交流供电电流，并控制着电流的分配;

第一步向供电主电极（14）供深侧向主电流，由回路电极（8）返回，第一屏蔽电极（11）和第二屏蔽电极（10）短路。将电流采样/功率放大器（3）采集的深侧向供电主电流信号及该电流在测量监督电极（12）与测量监督电极（13）两电极间产生的电位差信号和在测量监督电极（12）上产生的电位信号送入隔直放大器（4），经隔直放大后的信号送入整形器（5），整形后的信号送入电压频率变换器（6），将电压频率变换器（6）输出的脉冲加到计数器（7）。该电流供电完毕后，单板机系统（1）从计数器（7）中取出该段时间内的计数值，分别作为测量电路测得的深侧向主电流的测量值iOd、测量监督电极（12）与测量监督电极（13）两电极间电位差的测量值△uOd、测量监督电极（12）对参考电极（9）的电位测量值uOd。同样的道理可以测量出供深侧向屏蔽电流时，测量监督电极（12）对参考电极（9）的电位u1d，测量监督电极（12）与测量监督电极（13）之间的电位差△u1d。把测得的iOd、uOd、△uOd、u1d、△u1d代入公式ρd=Kd( (UOd)/(iOd) + (△UOd)/(iOd) (U1d)/(△U1d) )计算出地层深侧向视电阻率值。

同样的道理第一屏蔽电极（11）和第二屏蔽电极（10）开路，第二屏蔽电极（10）作为回路电极就可以测出供浅侧向主电流时浅侧向主电流测量值iOs及测量监督电极（12）对参考电极（9）的电位测量值uOs，测量监督电极（12）与测量监督电极（13）之间电位差的测量值△uOs;供浅侧向屏蔽电流时，测量监督电极（12）对参考电极（9）的电位uls，测量监督电极（12）与测量监督电极（13）之间的电位差△u1S。把测得的iOs、uOs、△uOs、uls、△uls代入公式ρS=KS( (UOS)/(iOS) + (△UOS)/(iOS) (U1S)/(△U1S) )计算出地层浅侧向视电阻率值。整个测井过程就是这样循环测量实现的。

其它电极法测井仪也和具有代表性的双侧向测井仪一样，用该方法实现。