仪器原理
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1.侧向测井(电流聚焦测井)采用电屏蔽方法,使主电流聚焦后水平流入地层,减小井眼和围岩影响。主电流线沿井轴径向成饼状流入地层。
2.理想的侧向测井组合是双侧向加微球形聚焦,可较准确地确定地层电阻率、冲洗带电阻率和侵入带直径,是计算地层含油饱和度、判断地层含油性的重要参数。
3.侧向测井电极系的主电极A0位于电极系中心,两端有屏蔽电极A1、A2,呈对称排列。
七侧向电极系主电极A0,屏蔽电极A1、A2,两对监督电极M1N1和M2N2;Um1=Un1或Um2=Un2,使主电流沿水平方向流入地层。
七侧向四个参数:①电极系长度: 210A A L =影响侧向测井的径向探测深度。电极系长度越大,探测越深;②电极距:21O O L =影响纵向分辨率。L 越小纵向分层能力越强。③分布比:L L s /0=影响电流层的形状,一般取s 为3左右较适宜。④聚焦系数:L L L q /)0(-= 1-=s q 影响电流层的形状。
双侧向电极系由9个电极组成,第二屏蔽电极A1’、A2’有着双重的作用。
4. 如何保证屏流和主电流同极性?
用同一电流源供给屏流和主电流。屏流大于主电流,在测井过程中屏流是浮动的。所以,屏流要由平衡放大电路输出的信号加以调制后通过功率放大后加到屏蔽电极上;二是用跟踪主电流来产生屏流,或用跟踪屏流来产生主电流,这种方式用在双侧向仪器中。
5.双侧向测井仪器中,增加屏蔽电极的长度可以加大聚焦能力,而增加仪器探测深度。相反,在屏蔽电极两端设置回流电极,可使主电极和屏流流入地层的深度变浅,降低探测深度。
6.侧向测井仪器工作方式:恒流式(高阻地层),恒压式(低阻地层),自由式(1229、JSC801)和恒功率式(DLT-E )。
恒流式:保持主电流恒定,测量主电极(通常用监督电极M1或M2代替)至远处电极N 之间的电位差U 。地层的电阻率越高测量电压信号越大,测量误差越小。 恒压式:保持主电极电位恒定,测量主电流。地层的电阻率越低测量电流信号越大,测量误差越小。
自由式:电流和电压按一定规律浮动,同时测量电流、电压两个量,可以得到较宽的测量动态范围。
恒功率式或可控功率式:测量过程中使最高和最低电阻率的两个极点保持功率(IU 乘积)不变,让测量电压和电流保持在仪器可测量的范围之内(不被限幅)。比自由式仪器有更宽的测量动态范围。
7.1229双侧向测井仪采用屏流主动式供电,即先有屏流后又主电流,用屏流来激励产生主电流。工作方式为自由式,为提高仪器测量动态范围用U2D 来控制深、浅屏流、屏压的变化幅度在于此。
频分双侧向供电式,fS = 4fD ,深、浅侧向供电频率分别为32Hz 和128Hz 。使深、浅侧向两个系统相对独立地控制和测量。
8.1229双侧向测井仪电路:平衡放大混合电路(A)深侧向屏流源(B)浅侧向屏流源(C)深、浅侧向电压检测电路(D)深、浅侧向电流检测电路(E)控制信号发生器(F)直流稳压电源。
9.1229双侧向深、浅侧向的电压和电流检测电路因被测信号变化范围大,共模干扰强采用三运放结构的差动式放大器,电路中用有源带通滤波器分离深、浅侧向信号,用相敏检波器提高信噪比,进一步压制干扰。
10.相敏检波的关键技术:
⑴相敏检波器输出的直流信号不仅与被检信号的幅度有关,还与被检信号的与参考信号的相位有关。⑵为了保证相敏检波器正常工作,要求参考信号幅度大于被检信号幅度,且参考信号前后沿陡直,最好是方波。⑶为了提高检波效率,压制干扰采用同相检波。
11.JSC801屏流主动式,频分式供电(24.4Hz、195Hz),
主要电路:电压测量电路,反馈环及深、浅屏流源电路,斩波调制放大器,主电流电路
反馈环电路进一步减少浅侧向屏流输出变压器次级对深侧向屏流的影响
主电流电路引入电流正反馈环路提高了平衡控制电路的控制精度
12.DLT-E频分式(8倍),可控功率式,测量动态范围最宽,测量精度最高。
主要电路:数字、遥测接口电路,测量电路,主监控回路,辅助监控回路,相位参考电路,280Hz电流源、指数调制器。
用增加第一屏蔽电极A1、A2的取样电极A1*、A2*和加入辅助监控回路的方法改善深侧向屏蔽效果。
用监控回路电路调节主电流和屏流的比值的方法使监督电极M1与M1‘电位差趋于零,保证主电流被聚焦。
13.为改善深侧向屏蔽电极的屏蔽效果,JSC801和DLT-E双侧向仪各采取了哪些措施?
DLT-E辅助监督回路取样A1*和A1’之间的35Hz深屏蔽信号,通过对流过A1电极的深屏流的控制使A1’和A1*电极对深屏蔽电位近似相等。
16.深侧向测井效果最好的是盐水泥浆和高阻地层剖面,由于淡水泥浆和中低阻地层,浅侧向结果主要反映侵入带地层电阻率大小。
17. 双侧向测井仪中,第二屏蔽电极的作用
有双重作用。对深侧向电流,和第一屏蔽电极短路,加强屏蔽作用,使主电流进入地层深处才发散。对浅侧向电流,和第一屏蔽电极绝缘,作为第一屏蔽电极和主电极的回流电极,从而减小了屏蔽作用,使主电流进入地层侵入带后就发散开了。
18.恒流式和恒压式三侧向仪器原理框图和工作原理及调节过程
测井过程中,随着电极接地电阻的变化,必然引起主电流的变化。恒流式仪器必然保持主电流恒定,接地电阻的变化完全反映在主电极表面电位的变化上。为此,电路中设置了平衡放大器对主电流的变化进行检测,(若是恒压式仪器则对电压进行检测),通过负反馈形式对主电流(或电压)进行控制,是主电流(主电压)按原来相反的方向变化,达到恒定电流(或电压)的目的。
1.引起测井深度误差的原因:
⑴电缆弹性伸长:与电缆自身的重量和悬掉仪器重量有关,与井内条件和环境
(泥浆重度、粘度和温度)有关。
⑵测量轮本身尺寸改变:由温度、腐蚀和磨损引起。
⑶测量轮振动:电缆张力突变往往引起测量轮围绕某一点振动。测量轮振动时,电缆上、下来回移动引起乱真脉冲产生,如果计数这些与方向无关的乱真脉冲就会产生深度误差。这类误差称为YO-YO误差,可通过YO-YO校正电路来校正。
2.瞬时校正、连续校正、YO-YO校正
①瞬时校正又叫手动校正,它利用前面板上的“加或减”开关,使每25ft增加或减少0.5ft或每5m增加或减少0.1m。在进行瞬时校正时,操作员按下“加或减”键,便发出设置校正(SETCORR)信号,该信号使能50:1校正脉冲形成电路,每50个2X编码脉冲输出1个校正脉冲。
②连续校正是按每1000m(或ft)增加或减少0.1m(ft)至9.9m(ft)。进行连续校正时,将前面板上的“加-不校正-减”开关放在“加或减”位置,它和方向输入信号一起通过逻辑控制电路决定校正是“加”还是“减”。而校正量由前面板上的拨码开关设定,或由程序给出,故连续校正又叫程序校正或自动校正。
③ YO-YO校正对深度技术有无影响?对采样会有什么影响?产生YO-YO误差是因为电缆上下振动引起的,深度计数器是可逆计数器,振动时可作加减计数,对深度计数器不会产生错误。采样计数器是加计数器,按深度间隔进行采样。如果没有YO-YO校正就会在同一个深度点上多次重复采样,为在数据文件有无法识别,错误的认为是多个深度点的采样。
3.电阻率道电路主要由低通有源滤波器和二进制增益放大器电路组成。
4.脉冲信号道电路主要由脉冲整形电路和计数器电路两大部分组成。
5.在CLS系统中,在获得等间隔采样的声波全波列信号后,怎样由软件完成从时间、幅度等方面的抗干扰处理和时差计算?
①对信号的处理中采用了跟踪延迟、时差比较等具有特色的技术,因而具有良好的抗干扰能力和较高的测量精度。②井下采用幻象供电发射电压,接受信号传输采用两道信号均采用两端平衡传输方法。
6.CLS深度系统
单位时间内产生的电脉冲数反映了测井速度,自深度起算点开始累计计数的脉冲数就代表了测井深度。脉冲的相位差反映了电缆移动的方向。异或门产生低频2X编码脉冲。
1.感应测井:是利用电磁感应原理测量地层电导率的方法。
2.单元环几何因子物理意义:在均匀介质中,与线圈系同轴的地层单元环对接收线圈贡献的R-信号占全空间对接收线圈贡献的总的R-信号的百分数。
3.径向几何因子和纵向几何因子的作用:径向几何因子特性——即径向方向各单元环对R-信号的贡献大小。可以评价泥浆、侵入带、原状地层对感应测井R-信号的贡献。纵向几何因子特性——即水平薄层对测井R-信号的贡献。可以评价目的层和围岩层对R-信号的贡献。
反褶积实际上就是对不同深度地层影响的一个加权处理。
4.DIT-D感应测井仪器采用了哪些措施提高测井效果?1.不对称的多线圈设计,深感应7线圈,中感应9线圈。2.串接X变感器抵消X信号分量。3.串接误差校正变压器进行线圈误差校正和温度补偿。4.软件方法实现的三点反褶积(指