(57) 1. Устройство для измерения удельного сопротивления горных пород изнутри проводящей трубы в пробуренной через породы скважине, содержащее ряд соединенных непрерывной цепью корпусов, выполненных с возможностью перемещения в скважине; по меньшей мере один электрод на каждом корпусе, причем каждый электрод выполнен с возможностью установления электрического контакта с внутренней поверхностью трубы; источник электрического тока; цифровую схему для измерения напряжения; переключатель, выполненный с возможностью включения источника электрического тока между одним из указанных электродов и обратным токовым электродом, выбираемым между первым обратным токовым электродом, расположенным на верхней части трубы, и вторым обратным токовым электродом, расположенным на земной поверхности на выбранном расстоянии от верхней части трубы, а также с возможностью подключения выбранных пар электродов к цифровой схеме для измерения напряжения, причем пары выбираются с возможностью проведения измерений напряжения в соответствии с выбранными аксиальными расстояниями и выбранными горизонтальными глубинами горных пород, при этом внутри по меньшей мере одного корпуса предусмотрены по меньшей мере один электромагнитный излучатель, по меньшей мере один электромагнитный приемник и управляющая схема, выполненная с возможностью выборочного включения по меньшей мере одного излучателя и с возможностью выделения сигналов по меньшей мере от одного электромагнитного приемника.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит источник фокусирующего тока, причем переключатель выполнен с возможностью подключения выбранных пар электродов к источнику фокусирующего тока, при этом выход указанного источника выполнен управляемым для ограничения тока, протекающего между одним из электродов и вторым обратным электродом, по существу, горизонтально наружу от скважины в ее горизонтальной окрестности.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цифровая схема для измерения напряжения содержит по меньшей мере 24-разрядный аналого-цифровой преобразователь.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что частота выборки аналого-цифрового преобразователя по меньшей мере в тысячу раз превышает частоту электрического тока, подаваемого на по меньшей мере один питающий токовый электрод.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источник электрического тока содержит синтезирующий цифровой источник тока.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что источник электрического тока выполнен с возможностью генерирования постоянного тока с переключаемой полярностью, или с возможностью генерирования постоянного тока с переключаемой полярностью, рабочий цикл которого составляет менее 100%, или с возможностью генерирования переменного тока заданной частоты и формы, или с возможностью генерирования псевдослучайной бинарной последовательности.
7. Устройство по п.2, отличающееся тем, что источник фокусирующего тока выполнен управляемым для поддержания выбранного падения напряжения на паре опорных потенциальных электродов, при этом опорные потенциальные электроды выбираются переключателем из группы электродов.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цифровая схема для измерения напряжения выполнена с возможностью определения смещения постоянного тока, которое присутствует на измерительных приемных электродах при их, по существу, непрерывной работе.
9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один из корпусов содержит откидной рычаг для избирательного осуществления контакта корпуса с внутренней поверхностью трубы, а также сейсмический приемник для выделения сейсмических сигналов от сейсмического источника.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один электромагнитный излучатель содержит обмотку из проволоки, или дипольную антенну, или три ортогональные обмотки из проволоки, или три ортогональные дипольные антенны.
11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере один электромагнитный приемник содержит обмотку из проволоки, или дипольную антенну, или три ортогональные обмотки из проволоки, или три ортогональные дипольные антенны, или электрод, расположенный на внешней поверхности по меньшей мере одного корпуса.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что управляющая схема выполнена с возможностью включения по меньшей мере одного электромагнитного излучателя, возбуждающего сигнал во временной области, или сигнал в частотной области, или сигнал в виде псевдослучайной бинарной последовательности.
13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере один электромагнитный излучатель и по меньшей мере один электромагнитный приемник в каждом из ряда корпусов, при этом управляющая схема выполнена с возможностью выбора включаемых электромагнитных излучателей и включаемых электромагнитных приемников, от которых необходимо выделить сигналы.
14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит средства для выбора электромагнитных излучателей и приемников для выполнения измерений, соответствующих горизонтальному расстоянию порядка от 10 до 100 м от внутренней части трубы.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что переключатель выполнен с обеспечением проведения измерений удельного сопротивления изнутри проводящей трубы, соответствующих аксиальному расстоянию порядка от 1 до 5 м.
16. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит прибор для измерения ядерного излучения, расположенный по меньшей мере в одном из корпусов, при этом прибор для измерения ядерного излучения выполнен с возможностью измерения радиации, соотносящейся по меньшей мере с одним из параметров, включающих содержание флюидов и объем трещиноватости в поровом пространстве горных пород.
17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что прибор для измерения ядерного излучения содержит импульсный генератор нейтронов и по меньшей мере один детектор радиации, при этом по меньшей мере один детектор радиации содержит кристалл, соединенный с фотоэлектронным умножителем.
18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что управляющая схема содержит контур, измеряющий число, временное распределение и амплитуду импульсов, генерируемых фотоэлектронным умножителем.
19. Способ определения пространственного распределения удельных сопротивлений горных пород, окружающих скважину, содержащую проводящую трубу, в котором измеряют удельные сопротивления горных пород с использованием измерений утечек тока по трубе в выбранных аксиальных положениях; измеряют изнутри трубы электромагнитные свойства горных пород, при этом измерения электромагнитных свойств соответствуют большему аксиальному расстоянию и большему горизонтальному расстоянию по сравнению с измерениями удельного сопротивления по утечке тока; и совместно преобразуют измерения утечки тока и электромагнитные измерения для получения модели пространственного распределения.
20. Способ по п.19, отличающийся тем, что при измерениях удельного сопротивления с использованием измерений утечки тока пропускают электрический ток между первой выбранной позицией в скважине через проводящую трубу и второй позицией, расположенной на трубе возле земной поверхности; преобразуют в цифровую форму падение напряжения, измеренного между третьей и четвертой выбранными позициями, которые расположены на трубе между выбранными первой и второй позициями; пропускают электрический ток между первой выбранной позицией и пятой выбранной позицией, расположенной вблизи земной поверхности на удалении от трубы; повторяют преобразование в цифровую форму падения напряжения, измеренного между третьей и четвертой позициями; и определяют удельные сопротивления горных пород по преобразованному в цифровую форму падению напряжения.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что перемещают первую, вторую и третью позиции и повторяют первое и повторное преобразования в цифровую форму.
22. Способ по п.20, отличающийся тем, что пропускают фокусирующий ток от выбранной позиции вдоль трубы, причем фокусирующий ток формируют таким образом, чтобы ограничить поток тока от первой позиции к пятой позиции вдоль, по существу, горизонтального наружного пути от скважины в горизонтальной окрестности скважины.
23. Способ по п.22, отличающийся тем, что управляют амплитудой фокусирующего тока таким образом, чтобы падение напряжения, измеренное вдоль оси скважины между выбранными позициями, оставалось, по существу, равным нулю.
24. Способ по п.20, отличающийся тем, что управляют рабочим циклом тока, протекающего от скважины ко второй и пятой позициям возле земной поверхности, для согласования с кажущейся удельной электропроводностью горных пород.
25. Способ по п.20, отличающийся тем, что преобразование в цифровую форму выполняют со скоростью, по меньшей мере в тысячу раз превышающей частоту тока, протекающего от первой выбранной позиции, для обеспечения возможности определения переходных процессов.
26. Способ по п.20, отличающийся тем, что пропускание электрического тока между первой выбранной позицией и второй позицией и между первой позицией и пятой позицией выполняют с переключением полярности постоянного тока.
27. Способ по п.26, отличающийся тем, что частота переключений находится в диапазоне от 0,2 до 20 Гц.
28. Способ по п.26, отличающийся тем, что переключение выполняют в соответствии с псевдослучайной бинарной последовательностью.
29. Способ по п.20, отличающийся тем, что пропускают переменный электрический ток между первой выбранной позицией и второй позицией и между первой позицией и пятой позицией.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что частота переменного тока находится в диапазоне от 0,2 до 20 Гц.
31. Способ по п.20, отличающийся тем, что определяют аксиальное расстояние между второй и третьей позициями в соответствии с ожидаемым удельным сопротивлением горных пород.
32. Способ по п.31, отличающийся тем, что создают первоначальную модель горных пород, оценивают удельные сопротивления горных пород по преобразованным в цифровую форму измерениям напряжения и определяют аксиальное расстояние на основе различий между первоначальной моделью и полученными в результате оценки значениями удельных сопротивлений.
33. Способ по п.20, отличающийся тем, что определяют аксиальное расстояние между первой позицией и по меньшей мере одной из двух, второй и третьей, позиций в соответствии с ожидаемым удельным сопротивлением горных пород.
34. Способ по п.33, отличающийся тем, что создают первоначальную модель горных пород, оценивают удельные сопротивления горных пород по преобразованным в цифровую форму измерениям напряжения и определяют аксиальное расстояние на основе различий между первоначальной моделью и полученными в результате оценки значениями удельных сопротивлений.
35. Способ по п.33, отличающийся тем, что пропускают фокусирующий ток через трубу в выбранных аксиальных положениях, при этом аксиальные положения для пропускания фокусирующего тока выбирают на основании по меньшей мере одной первоначальной модели и с учетом различий между этой моделью и полученными оценками удельных сопротивлений, для ограничения области прохождения электрического тока, протекающего от первой позиции, предварительно определенной геометрией.
36. Способ по п.20, отличающийся тем, что электромагнитные измерения содержат измерения во временной области или в частотной области.
37. Способ по п.19, отличающийся тем, что измеряют характеристики ядерного излучения горных пород и получают заключение по меньшей мере по одному из параметров, включающих содержание в структуре флюидов и объем трещиноватости в поровом пространстве горных пород.
38. Способ по п.37, отличающийся тем, что характеристики ядерного излучения содержат макроскопическое сечение поглощения нейтронов.
| 
