《测井仪器原理》习题答案
2006-考试题(测井原理与综合解释)答案
2006一、名称解释（每题3分，共15分）康普顿效应：康普顿效应：在康普顿效应中，伽马光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞，一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运动方向发生变化。
挖掘效应：具有相同含氢指数的岩石，由于含有天然气而使得用中子测井测得的孔隙度比实际的含氢指数要小的现象。
地层因素：岩石电阻率与该岩石中所含水的电阻率的比值就是岩石的地层因素（或相对电阻率）。
该比值只与岩样的孔隙度、胶结情况和孔隙形状有关，而与孔隙中所含水的电阻率无关。
电极系互换原理：把电极系中的电极和地面电极功能互换（原供电电极改为测量电极，原测量电极改为供电电极），各电极相对位置不变，所测得的视电阻率和原来的完全相同，这就叫电极系互换原理。
含油气孔隙度：油气体积占岩石体积的百分数（V油气/V岩石）。
体积物理模型：见参考书46周波跳跃：周波跳跃是指声波时差比邻近的值高出一个或几个波长，而出现周期性增大的现象。
横向各项异性：是指在沿井轴方向和与井轴垂直方向（水平方向）上，地层的声波速度、弹性力学性质有差异，而在与该轴垂直的平面（水平面）上，在各个方向上的声波速度和弹性力学性质相同，就是横向各项异性。
二、选择题（每题1分，共12分）：下面每题有4个答案，选择正确的答案填入括号中。
1、岩性密度测井主要利用伽马射线与地层之间的（B）作用来进行测量的。
A：电子对效应与康普顿效应B：光电效应与康普顿效应C：康普顿效应与俘获效应D：光电效应与弹性散射2、对于普通电阻率测井，电极系的电极距增大，（B）A：其探测深度会增大，纵向分辨率会增高。
B：其探测深度会增大，纵向分辨率会降低。
C：其探测深度会减小，纵向分辨率会增高。
D：其探测深度会减小，纵向分辨率会降低。
3、利用中子测井曲线进行读值，下面哪句话表述不正确( D )。
A：砂岩的孔隙度总是大于它的真孔隙度。
B：白云岩的孔隙度总是小于它的真孔隙度。
C：石灰岩的孔隙度总是等于它的真孔隙度。
测井复习题与答案
名词解释1.储集层：具有连通孔隙，允许流体在其中储存和渗滤的岩层2.泥质含量：岩样中粘土的体积Vcl与岩样总空隙体积V的比值3.孔隙度：岩样中孔隙空间体积Vp和与该岩样体积V的比值称为该岩石的孔隙度4.含水饱和度：岩样孔隙中水的体积Vw与总空隙体积Vp的比值5.扩散作用：用一个渗透性的半透膜把容器分为两部分，两边分别是浓度为C t和C m(C t>C m)NaCl溶液，(1)存在浓度差，开始扩散；(2) Cl-比Na+的运移速率大；(3)导致在高浓度一侧富集正电荷，而在低浓度一侧富集负电荷；(4)富集的负电荷，反过来排斥Cl-的迁移，促进Na+的迁移，最后达到一种动态平衡，两边的离子浓度不在变化。
上述现象叫扩散现象。
6.扩散吸附作用：两种不同浓度(C t>C m）的溶液用泥质薄膜隔开，离子从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，由于泥质颗粒的选择性吸附作用，阻碍了负离子的迁移，正离子可以通过泥质薄膜，使得高浓度一侧富集负离子，低浓度一侧富集正离子，这种作用称为扩散吸附作用。
7.静自然电位：SSP=Eda=I(rs+rt+rm) 相当于自然电流回路中没有电流时，扩散吸附电动势之和8.泥岩基线：均质的、巨厚的纯泥岩层对应的自然电位曲线9.地层因素：当岩石含100％饱和流体时，该岩石的电阻率R t与孔隙流体的电阻率为R f的比值R t/R f称为地层因素F10.低侵剖面：当地层的流体电阻率较高时(油层)，泥浆侵入后，侵入带电阻率将降低。
泥浆滤液电阻率较低11.高侵剖面：当地层的流体电阻率较低时(水层)，泥浆侵入后，侵入带电阻率将升高。
泥浆滤液电阻率较高12.周波跳跃：使两个接收器不是被同一初至波触发所造成曲线的波动称为跳跃，这种现象周期性地出现，故称为周波跳跃。
13.红模式：地层倾角矢量图像上倾向大体一致，随深度增大倾角逐渐增大的一组矢量，叫红模式14.蓝模式：地层倾角矢量图像上倾向大体一致、随深度增大倾角逐渐减小的一组矢量，叫蓝模式。
中国石油大学 鞠晓东《测井仪器原理》(一),第1章,电流聚焦测井仪器
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，相对测量误差越小，适于
对低阻地层的测量。电路简单，测量动态范围小。
1.1.3 侧向测井仪器工作方式
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，因此可以得到较宽的测量动态范围。测量、控
制电路较复杂。
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
给A0、A1、A2同极性的电流。
三侧向测井仪的工作方式有恒流式（
（ a
K
U I
）两种。
a
K
U）和恒压式
I
以恒流式为例：测量中保持I0不变，电阻率的变化反映
在主电极电位的变化上。为此，电路中设置了平衡放大
器对主电流的变化进行检测，通过负反馈形式对主电流
进行控制，达到恒流的目的。恒流的平衡调节过程是
2U i
c os
1.2.3 仪器刻度和校验
深屏流输出
内刻度
D 10( m)(KD 0.84m) S 13.3( m)(KS 1.12m)
电零点
D 1000( m)(KD 0.84m) S 1333( m)(KS 1.12m)
A0
M1
M1’
深、浅电压检测公共端
侧向测井仪器是一个大家族， 按构成电极系的电极数目划分， 有三侧向，七侧向、八侧向 和九侧向（即双侧向），按 探测深度划分有深、浅之分。
1.1.1 地层电阻率的测量原理
双侧向的仪器性能。探测深度、分层能力、测 量动态范围都优于三、七侧向，微球形聚焦的探 测特性也比微侧向和邻近侧向好。
《测井仪器原理》习题及解答
《测井仪器原理》习题及解答1、试画出2435补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的作用。
2、试画出CNT-G补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的功能。
3、试画出CNT-G补偿中子仪器中的高压电源电路框图。
4、试述CNT-G补偿中子仪器中的低压电源的稳压原理。
5、LDT岩性密度测井仪器为什么要进行稳谱？怎样进行稳谱？6、试画出LDT岩性密度测井仪器原理框图，并说明各部分的功能。
7、试画出LDT岩性密度测井仪器接口电路组成框图，并说明各混合电路功能。
8、试分析以下LDT岩性密度测井仪器中的奇偶校验电路的工作过程。
9、试分析以下LDT岩性密度测井仪器中的快脉冲电路工作原理。
10、NGT-C自然伽马能谱测井仪器为什么要进行稳谱？怎样进行稳谱？11、试画出NGT-C自然伽马能谱测井仪器原理框图，并说明各部分的功能。
12、什么是NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的谱信号和环信号？其中环信号是用来做什么用的？13、试分析NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的环信号比较逻辑电路的工作原理。
14、试分析NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的谱信号比较逻辑电路的工作原理。
15、NGT-C自然伽马能谱测井仪器上传数据格式是什么？16、试画出NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的能窗计数率发送电路原理框图，并说明其工作过程。
17、试画出CTS测井电缆遥测系统结构示意图。
18、CTS测井电缆遥测系统上传数据和下传命令格式是什么？19、什么是双相位调制BPSK？20、试画出D-SIGNAL信号的下传时钟和下传数据波形。
21、CLS裸眼井测井信号恢复面板接收的信号类型有哪些？各有几道？22、试画出PCM系统逻辑示意图，并说明其工作原理。
23、简述深度系统工作原理，并说明引起深度误差有哪些因素？《测井仪器》习题答案二、试画出2435补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的作用。
（10分）高压电源：输出+1150V直流高压供探测器。
低压电源：输出+24V直流低压供给个单元电路。
测井复习题答案。自制
三、简答题1、影响电阻率的因素是什么？答：岩石的矿物成分和分布形式，孔隙结构和孔隙度，孔隙中流体的性质，温度等。
2、什么样地质条件下容易产生周期跳跃？答：1：裂隙底层或破碎带，2：含气的未胶结的纯砂层。
3：声速非常高的岩层，4：井径扩大很厉害的底层3、三侧向测井的基本原理是什么？答：在主供电电极两侧加上两个屏蔽电极，并向屏蔽电极供以相同极性的电流，使其电位与主电极相等，迫使主电极电流不能在井眼中上下流动，而成水平片状进入地层，把井的分流作用和围岩的影响减到最小。
4、影响视电阻率的因素是什么？答：1，电极系参数的影响：一：电极系长度的影响，二：主电极长度的影响，2，井眼及地层参数的影响：一，井眼直径和泥浆的影响，二：层厚和围岩的影响，三：倾入带的影响。
5、声波速度测井有哪些应用？答案：1，声波速度测井在储集层研究中得应用：一：利用地层纵波速度确定孔隙度，二：划分岩性和地层对比，三：预测压力异常地层，2，声波速度测井在地震勘探中得应用，一：对所有有关的数据进行编辑加工整理，二：根据地震测井数据修正声波测井曲线，三：计算反射系数和构成合成地震记录。
6、七侧向测井的基本原理是什么？答：在原理上与三电极侧向测井时一样的，只是电极系结构上略有不同，分为深七电极侧向测井和浅七电极侧向测井。
7、自然伽马测井曲线有哪些应用？答：1，判断岩性和划分渗透性岩层。
2，确定储集层的泥质含量，3，地层对比，8、自然电位曲线的幅度和形状首先取决于自然电动势的大小，那么自然电动势的影响因素有哪些？答：1，温度的影响。
2，岩性的影响。
3，泥浆和地层水中电解质成分的影响，4，地层水和泥浆的矿化度比值的影响。
9、说明产生自然电位的主要原因？答：1，地层水含盐浓度和泥浆含盐浓度不同，引起离子的扩散作用和岩石颗粒对离子的吸附作用，2，地层压力与泥浆柱压力不同时，在地层孔隙中产生过滤作用。
10、放射性测井方法包括哪些？答：中子测井，自然伽马测井，伽马-伽马测井11、什么是密度测井，它的测量原理是什么？答：伽马-伽马测井是按一定方式排列的伽马射线源和探测器一起放入井下一起种，在井下仪器移动过程中由探测器记录源放出的伽马射线径的曾散射和吸收后的强度的方法，因为散射伽马射线强度与地层密度有关，所以又叫密度测井。
生产测井课后题及答案
⽣产测井课后题及答案第⼀章：⽣产测井及信息处理基础1-1、⼀个油⽥的正规开发可分为哪⼏个阶段？各阶段的主要任务是什么？解答：油⽥的正规开发可分为三个阶段：开发前的准备阶段；开发设计和投产；⽅案调整和完善。
各阶段的主要任务如下：（1）开发前的准备阶段：包括详探、开发试验等；（2）开发设计和投产：其中包括油层研究和评价、开发井部署、射孔⽅案制订、注采⽅案制订和实施；（3）⽅案调整和完善：在开发过程中根据不断变化的⽣产情况适时调整设计⽅案。
1-2、开发⽅针的制订应考虑哪⼏个⽅⾯的关系？解答：开发⽅针的制订应考虑如下⼏⽅⾯的关系：（1）采油速度；（2）油⽥地下能量的利⽤和补充；（3）采收率⼤⼩；（4）稳产年限；（5）经济效果；（6）⼯艺技术。
1-3、划分开发层系应那些主要原则？解答：划分开发层系时应采⽤以下⼏条主要原则：（1）把特性相近的油层组合在同⼀开发层系内，以保证各油层对注⽔⽅式和井⽹具有共同的适应性。
（2）各开发层系间必须有良好的隔层，确保注⽔条件下，层系间能严格分开，不发⽣层间⼲扰。
（3）同⼀开发层系内油层的构造形态、油⽔边界、压⼒系统和原油物性应⽐较接近。
（4）⼀个独⽴的开发层系应具有⼀定的储量，以保证油⽥满⾜⼀定的采油速度、具有较长的稳产时间。
（5）在分层开采⼯艺所能解决的范围内，开发层系划分不宜过细。
1-4、砂岩油⽥采取那些注⽔⽅式进⾏注⽔开发？解答：注⽔⽅式也称注采系统，主要有边缘注⽔、切割注⽔、⾯积注⽔和点状注⽔四种。
1-5、油⽥开发调整主要包括哪些⽅⾯的内容？⽣产测井技术在开发调整中主要作⽤是什么？解答：油⽥开发调整主要包括层系调整，井⽹调整，驱动⽅式调整和开采⼯艺调整。
⽣产测井技术在开发调整中主要⽤于提供注采储层及井⾝结构动态信息。
1-6、达西渗流和⾮达西渗流的本质区别是什么？解答：达西渗流和⾮达西渗流的本质区别是⾮达西渗流中渗流速度和压⼒梯度不成线性关系，在达西渗流中成线性关系。
测井考试题及答案完整版
1. 什么叫地球物理测井？在钻孔中进行的各种地球物理勘探方法的统称2. 地球物理测井并解决的地质问题？确定岩性并判断地层岩性组合，划分煤岩层界面估算煤层厚度，进行煤质分析计算煤层碳灰水的含量，寻找构造。
3. 地球物理测井的应用。
煤田，石油，水文，金属与非金属勘探4. 描述地下稳定电流场的物理量有哪些？电流密度，电位，电场强度5. 普通电阻率测井旳电位电机系和梯度电极系的特点是什么？电位电极系的特点：成对电极间距离大于相邻不成对电极间的距离，理想电位电极系的条件是无穷大。
梯度电极系的特点：成对电极之间则就离小于相邻不成对电极间的距离，理想梯度电极系的条件是趋于无穷大。
6. 电位电极系测井和梯度电极系测井的视电阻率表达式。
Rsa=kVm/l Rst=kVm/i7. 解述视电阻率电位电极系测井的工作原理。
8•影响视电阻率测井的因素。
地层厚度及地层电阻率的影响，井径及泥浆电阻率的影响，围岩电阻率的影响，倾斜岩层电阻率。
9. 三电极侧向测井的优点是什么？提高了分层能力10. 微点即可侧向测井的用途。
用于测量钻孔冲洗段电阻率11. 岩石的弹性模量。
杨氏弹性模量，体积弹性模量，泊松弹性模量12. 纵波与横波速度比。
Vp约等于1.7313. 声波测井的分类.声波深度测井，声波幅度测井，井下声波电势测井14. 单发双收声波速度测井记录的声波时差T反映了什么？反映了声波在岩石中的传播速度该速度大小与岩石密度成正比，与声波时差成反比15. 影响声波速度测井的因素. 井径,源距,接距和周波条约现象16. 声波测井速度的应用.确定的岩性划分岩层渗透性，确定岩层空隙度，划分煤层,与地层成正比17. 声波幅度测井的用途检查固井质量18. 声波井壁成像测井图中的黑白区域分别反映了什么？由于井壁上地层的裂缝和孔洞能够射入射生束的能量，使接收的回波信号强度减弱，在幅度成像图上产生可以识别的黑色特征或区域.坚硬光滑井壁道德反射信号较强，在幅度成像测井图上显示为一片白色区域.19. 钻孔中产生自然井位的原因有哪些？，扩散作用，扩散吸附作用，过滤作用，氧化作用20. 影响自然电位曲线形状的因素有哪些？总电势的影响，地层厚度的影响，井和泥浆的影响21. 简述煤系地层中自然电位的分布情况火成岩，高变质煤，渗透性砂岩，裂隙发育的灰岩这几种自然电位高，泥岩电位低22. 自然电位曲线的应用.判断岩性划分渗透性岩层，划分煤层，形成火成岩23•放射性概念.核速的原子核或自发的放射某种射线的现象称为放射性24. 岩石中放出的射线有哪些？自然伽玛测井探测的是什么射线？并简述该种射线的特点•问题1:阿尔法，被他发，伽玛法射线侗题2:伽玛射线问题3:伽玛射线电离能力弱穿透能力很强. 25. 伽玛射线探测器由那些部分组成？简述各部分功能.电晶体和光电陪增管组成，晶体接收阿尔法射并放出光量子，点倍增管接受光量子放出电倍信号26. 自然伽玛测井影响因素.井参数影响，层原的影响，测井速度和测井仪器时间长度影响反射性涨落落差影响27. 自然伽玛测井应用.确定岩性求泥浆的含量28. 伽玛射线与物质相互作用过程中，发生的三种效应是什么？密度测井利用的是那种效应?光电效应，康普顿效应和电子队的形成.2,康普顿效应，29. 密度测井的物理基础是什么？岩石的密度差异，30. 简述密度测井的工作原理.测井开始通过电缆将装有伽玛源和装有探测器伸入井内31. 影响密度测井的因素.伽玛源能量和源强和源距的影响32. 密度测井的应用.确定岩性，确定孔隙度，确定地层对比33. 中子源分类同位素中子源，自发裂变的中子源，加速器中子源34. 测井中常用的中子源铂铍和镅铍35. 简述中子与物质的相互作用中子和物质的相互作用，决定于中子和原子核电子之间的作用力.因为中子和电子之间的作用力很小，所以主要是中子和原子核之间的作用.它们之间的作用有四种形式：非弹性散射，核反应，弹性散射个放射性俘获。
中国石油大学 鞠晓东《测井仪器原理》(一),第3章,声波测井仪
发
发
射 变
高 压
射 换
压 器
激 励
能 器
隔 声 体
组
阵
高压电源
偶极发射 控制电路
单、四极，偶极声波 信号源的控制与发射
串行命令控 制总线
CAN总线
电源线
接 贯穿线
收
32道声波信 号接收
换
能
器
阵
串行命令控 制总线
3.3 其它类型声波测井仪简介
3.3.2 MPAL多级子阵列声波测井仪
3、仪器电子系统
VP 2(1 ) 杨氏模量V和S泊松比是1重要2的岩石力学参数
3.1 声波测井原理
3.1.2 声系设计和测量原理
声系：由发射探头T和接收探头R组成的探测器 形成人工声场并设法接收通过地层传播的声波信号
3.1 声波测井原理
3.1.2 声系设计和测量原理
换能器 发射、接收探头，一般由磁致伸缩或压电陶瓷材料 制成，起到电-声或声-电转换作用
3.2 双发双收声波测井仪
时差检测过程（上发举例）
主控双稳翻转→上控方波有效→关闭r门→发送上 发命令至井下→地面延迟→延迟I触发→延迟门 I触发→开启R1分离门允许R1检测→R1首波到 来→时差形成触发器置位形成△t上的上升沿→ 延迟II触发→延迟门II触发→关闭R1门开启R2 门→R2首波到来→时差形成触发器置位形成△t 上的下降沿→完成△t上转换→延迟门组恢复稳态 →关闭分离门组
1、方法原理和声系结构
3.3 其它类型声波测井仪简介
3.3.3 BHTV井下声波电视测井仪
1、方法原理和声系结构
3.3 其它类型声波测井仪简介
3.3.3 BHTV井下声波电视测井仪
测井仪器方法及原理第二章5
m， n
S ij
K r 4 i， j1
I
m， n
W ij
i， j 1
（2-65）
上式中的
S ij
、W
ij
见p127页（2-63）和
（2-64）。
点状法计算的刻度系数K D 与积分法计算的 刻度系数 K 是有差别的。当刻度环直径很大
I
时，线圈可以当作点状，积分刻度系数和点状
I
e C
e C
e j
CZ Z
（2-52）
式中 Z为刻度环的阻抗。
Z R j(L 1) R jX Z e j C
式中 R、 L、 C分别为刻度环的电阻、电感、
电容。
由刻度环中的感应电流所建立的电磁场，在接
收线圈中所产生的感应电动势为：
e
2
rej
m，n
Kg
R
Z
ij ij i，j1
m ， n
刻度系数KC需要根据定义计算。根据（254）式，刻度系数KC为：
m，n
K g ij ij
K C
2rg 2r
i，j1 m，n
K ij
i，j1
（2-60）
当刻度环的直径比各个线圈长度大很多时，
可以将线圈视作点状，同地层单元环模型中的
线圈系系数、几何因子的计算公式一样，那么
刻度系数记为KD：
K D
r 4
一、刻度原理
把刻度环套在线圈系的记录点上，进行刻
度。刻度环相当于地层单元环，发射线圈中通
以电流
i T
，刻度环中的感生电动势为：
j r2i m Sn
e T
Ti Ti
（2-51）
C
第九章 补偿中子测井仪器
9.3.3 电路分析
低压电源 高压电源 测量电路 上传数据模式及电路 诊断电路 ＣＮＴ—Ｇ的命令格式 ＣＮＴ—Ｇ的数据格式
一、低压电源一般开关ຫໍສະໝຸດ 压电源的原理框图低压电源框图
低压电 源是一个开 关型电源， 用串联开关 调节器限流 保持稳定输 出＋24V， 然后经过 DC/DC变换 器输出±5V 和±15V低 压电源。
(1)开关调节器主要由开关管Q3，占空比控制电路、误差放大器和振荡器U1组成 (2)误差放大器将滤波输出的＋24V电压和参考电压比较、放大。若是正好24V时，误差放大器输出控 制占空比为某一定值。当滤波输出低于＋24V时，误差放大器输出控制占空比增大，相反，就控 制占空比减小。 (3)Q3工作在开关通、断方式，开关通、断频率由振荡器输出信号频率决定。开关通、断时间比，即 波形占空比将依据误差放大器输出信号改变而改变。流过开关Q3的电流经L2、C8滤波输出＋24V 直流。 (4)＋24V电源分两由输出，一路经斩波、变压、整流和滤波产生±5V和±15V直流。另一路送至高压 电源电路。
第九章补偿中子测井仪
9.1 测量方法原理 9.1.1 方法原理 9.1.2 测量原理 9.2 2435补偿种子测井仪 9.3 CNTG补偿种子测井仪 习题
9.1测量方法原理
一、中子和中子源
中子—— 原子核中不带电的中性微小粒子，
与质子以很强的核力结合在一起。 中子分类： 快中子—— > 0.5Mev
低压输入电路
Q3
C8
（3）串联 开关Q3及过 流保护电路
L2
开关Q3串联在桥式全波整流的负边电路中，当单稳U1B的Q端输出高电平时，串联开关Q3接通。 Q2 、R8和R9 、 R１０构成过流保护电路 在Q3接通时间内，如果负载电流变得太大，那R8和R9两端的电压降将接通Q2，从Q2集电极 输出低电平加在单稳U1B的复位端脚13，使U1B立刻复位并断开Q3，在Q3通、断周期范围内 起到过流保护的作用。 R9是热敏电阻用以提供温度补偿。 当从U1B的Q端（脚10）变低时，Q3断开。在脉冲周期的断开时间内，负载电流由滤波电容
测井仪器习题答案
18、试画出FMI仪器结构图，并简述 其各部分的功能
DTC DTA FBCC
GPIC FBSC
遥传短节 遥传接头 控制短节
绝缘接头 倾斜测量短节
探臂短节
FBSS
扫描电极系
扫描电极系主要用来对192 个钮扣电极信号的多路切换 和前置放大。探棒探臂短节 主要完成对FBSS送来的信 号的进一步多路选择、放大、 去除直流分量的功能。控制 短节则用来控制井下仪器的 正常工作。遥传接头和遥传 短节则用于实现井下仪器和 地面仪器的数据传输。
当FD 0, b点接地时 A= R10 R6
R9
10 4.99 4.99 1
R6 R7 R8 R9 4.99 3 4.99
9、试分析1229仪器中带通有源滤波 器工作原理
节点联立方程：
简化后：
•
•
Y4 U b Y5 U 0 0
•
•
•
(Y1 Y2 Y3 Y4 )U b Y1 U i Y2 U o 0
19、试画出FMI仪器单一路FBSS电 路图，并简单说明其功能
FBSS001
8 极板电扣
测试
R10=2050Ω
PA22 PA19 PA16 PA13 PA10 PA7
PA4
PA1
MUX
VOUT1
16:1
VLSI 1
8 翼板电扣
R14=2050Ω
MUX
VOUT2
16:1Biblioteka VLSI 2R11=2050Ω
5、试看图分析1229双侧向测井仪器 中的电流测量道电路工作原理
15V
FD FD
15V
8 7 6 5 43 2 1
IC1
R11 9 10 11 12 13 14 15 16
《测井仪器原理》-文档资料
2.1.1 基本测量原理
e R M 'd d L it M '( jM )d d T it2 M ' iT M
eXM"ddTitjM"iT
σ
eLMddTitjMTi
iT I0ejt
• 在二次交变电磁场作用下，接收线圈中产生与地层电导率σ相关的感 应电动势eR ，且相位滞后π
• 因直接耦合产生的与地层电导率无关感应电势ex ，相位滞后π/2，必 须设法消除
• Usr增到i（r2＋r3）>0.7V时
U sc [i(r 1 r 2 r 3 ) i1 r 1 ]
• Usr增到ir3>0.7V时
i1
i(r2 r3) R8
UD1 R8
U s c [ i( r 1 r 2 r 3 ) i 1 r 1 i 2 ( r 1 r 2 )] i2
ir3 R7
1
GZ () 821L2
L L
2
2
L L
2
2
=GZ-1*A
(Z ) G Z 1 ()A (Z )dn(G Z 1i)
i n
A( iZ ) w 00 w 11 w 22
• 因感应线圈系纵向探测特性（几 何因子GZ）的非理想化使地层受围 岩影响畸变成为A
w02w1 1
（w1=w2）
参考信号放大器
R
KC
1
ZF Z
ZF
( 1
C13
//R8)
Z
1 C9
R9
相移网络
X
相敏检波器
变压器偶合全波R-PSD 变压器偶合半波X-PSD
20kHz主振荡器 ALC
• 变压器偶合自激推挽式振荡器，输出电流1.578A，功率约20W • 频率微调至20000±25Hz • Q3等组成ALC电路，稳定幅度可调 • 用电流互感器提供200mV的参考信号
《测井仪器原理》第八章 自然伽马能谱测井仪器
8.1.2 伽马能谱探测原理
1.伽马射线探测器
伽马射线与物质的相互作用能引起物质中原子的 电离和激发。利用这两种物理现象可以探测伽马 射线。 利用次级电子电离气体而建立的探测器有电离室、 正比计数器和盖革一弥勒计数器等。 利用次级电子使原子核的外层电子受激发，当原 子返回基态时放出光子，发生闪光，而建立了闪 烁计数器。
伽马能谱测量要通过伽马脉冲幅度来判别它 们是从哪种放射性核素放射出来的，因而幅度信 息是重要的，必须保证不受其它因素影响。 由于闪烁晶体和光电倍增管的对温度十分灵 敏，由于温度的变化会导致谱信号记入错误的能 窗，因此，稳谱措施是自然伽马能谱测井仪设计 中很重要的一环。 NGT-C自然伽马能谱测井仪采用两种稳谱方法。
•解谱原理 用U、Th和K分别代表各自含量，W1~W5代表 五个能窗的计数率，则
W1 a11U a12Th a13 K W a U a Th a K 2 21 22 23 W3 a31U a32Th a33 K W a U a Th a K 41 42 43 4 W5 a51U a52Th a53 K 式中,a11 ~ a53由仪器刻度时标定.
铀（U）、钍（Th）、钾（K）的伽马射线能谱
各种粘土矿物的Th/K比
因此，用Th和K的比值可识别各种粘土矿物。
用Th和U的比值研究沉积环境
从化学沉积物到碎屑沉积物，Th和U的比 值增大 ； 碳酸盐岩的Th/U为0.3～2.8； 粘土岩的Th/U为2.0～4.1 ； 砂岩的U含量变化范围很大，因而Th/U 值变化范围也大。
第八章自然伽马能谱测井仪
8.1 自然伽马能谱测井方法原理 8.2 NGT—C自然伽马能谱测井仪测量原理 8.3 NGT—C自然伽马能谱测井仪电路分析 8.4 小结 习题
测井仪器方法及原理-第一章1
I
4 AM
VN
I
4 AN
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普通电阻率测井原理 （电阻率公式推导）
• 由上两式可得M、N两点间的电位差V为
V VM VN
MN 4 AM AN
I
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普通电阻率测井原理 （电阻率公式推导）
• 显然M、N间的平均电阻率 为
• 令
4 AM AN V MN 4 AM AN MN
电流聚焦测井方法
• 既然在实际测井中，电极是柱面，周围的盐水 泥浆也是柱壳，地层是层状，沿径向是均匀的， 那么能否将电流设计成沿径向流动，这样，虽然 盐水泥浆（均质）的电阻率非常小，但它与径向 均匀的地层电阻是串联关系呢？ • 据此，人们设计了电流聚焦式侧向测井仪。
电流聚焦测井方法
图1-2 电极系、地层、岩盐的相互关系示意(三侧向）
侧向测井仪器测量原理
图1-3
三侧向测井仪电极系和主电流层示意图
三侧向测井仪器测量原理
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普通电阻率测井原理
• 由上面普通电阻率测井原理我们知道，在 存在盐水泥浆和膏盐的地层中， 由于其电 阻率很低，分流作用非常强，使普通电阻 率测井无法进行。为了改善该情况，人们 提出了电流聚焦测井方法。
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电流聚焦测井方法
普通电阻率测井方法是把供电电极当成 点电极，电流是沿以点电极为球心的球的 半径方向，向四面流动，其等电位面是球 面。在实际测井中，电极是柱面，周围的 盐水泥浆也是柱壳，实际地层也是层状， 而非均质无限大，这就破坏了普通电阻率 测井的基本假设。
FR S
w
（1——2）
2 w
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测井解释与生产测井习题与答案
《测井解释与生产测井》期末复习题一、填充题1、在常规测井中用于评价孔隙度的三孔隙测井是__________________、_________________、___________________。
2、在近平衡钻井过程中产生自然电位的电动势包括____________、____________。
3 、在淡水泥浆钻井液中（ R mf > R w），当储层为油层时出现____________现象，当储层为水层是出现______________现象。
4、自然电位包括、和三种电动势。
5、由感应测井测得的视电导率需要经过、、和、四个校正才能得到地层真电导率。
6、感应测井的发射线圈在接收线圈中直接产生的感应电动势通常称为 ___________信号，在地层介质中由_____________产生的感应电动势称为 __________信号，二者的相位差为 ________。
7、中子与物质可发生、、和四种作用。
8、放射性射线主要有、和三种。
9、地层对中子的减速能力主要取决于地层的元素含量。
10、自然伽马能谱测井主要测量砂泥岩剖面地层中与泥质含量有关的放射性元素 ____________、 ______________。
11、伽马射线与物质主要发生三种作用，它们是、和；12、密度测井主要应用伽马射线与核素反应的_______________。
13、流动剖面测井解释的主要任务是确定生产井段产出或吸入流体的、、和。
14、垂直油井混合流体的介质分布主要有、和、四种流型。
15、在流动井温曲线上，由于井眼流体压力地层压力，高压气体到达井眼后会发生效应，因此高压气层出气口显示异常。
16、根据测量对象和应用目的不同，生产测井方法组合可以分为____________、、三大测井系列。
17、生产井流动剖面测井，需要测量的五个流体动力学参量分别是、、、和。
18、在近平衡钻井过程中产生自然电位的电动势包括____________、____________。
(完整版)《测井仪器原理》第三章阵列感应测井仪器
(1)与地面计算机通信(包括对控制命令的解码、发送和 接收数据)。
(2)采集信号并处理。
(3)与发射电路通信。
二、主要电路分析
1．发送控制电路 2. 预处理电路 3. 发射驱动电路 4. 通信接口电路 5. 信号采集电路 6. C30主控制电路
+5V +15V C36
.1 8
OP1776S C14
4 5 U18 6
.1 -15V
NC74HC860
9 10
U18
8
NC74HC860 12 13 U18 11
NC74HC860
+5V R64 1K
NR
500KHZ
SER_TX SER_RX
NR
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 95
+
+
预处理
模数转换
堆垛处理
图3-5 子阵列处理框图
每个子阵列的信号经预处理通道处理后 经屏蔽双绞线传送到其上部的EA短节， 然后由EA短节中的七个DSP采集模块对 每个子阵列的信号进行采集和处理，这 个处理过程形象的称之为“栈式存储”， 从而得到对应每个子阵列的七个特性信 息，每个特性信息占用96个缓冲区，每 个缓冲区字长为32位。
图3-3 HDIL阵列感应测井仪器组成框图
经由地层传来的R-信号由多组线圈接收。每组线圈，包括 发送线圈，都是测量部分的子阵列，发射线圈是所有子阵 列的基础。仪器共有7个子阵列。都具有靠近发射线圈的接 收线圈。每组接收线圈都由两个线圈组成，一个线圈是辅 助线圈(靠近发射线圈)，另一个线圈是主接收线圈，图3-4 给出了每个子阵列的工作方式。
INC+ INC-
2004测井仪器原理试题A卷
A卷2003—2004学年第二学期《测井仪器原理》试题班级：姓名：学号：成绩：日期：2004年6月22日一、选择题（共30分）1、从探测深度、分层能力和测量动态范围考虑，性能最好的电流聚焦测井仪是（）A．七侧向测井仪 B．双侧向测井仪Ｃ．三侧向测井仪2、电流聚焦测井仪与普通电阻率测井仪的最明显区别是后者增加了（）Ａ．平衡子系统Ｂ．屏蔽电极Ｃ．调制放大器3、侧向测井仪的（）工作方式有最好的测量动态范围。
A．恒压式 B．恒流式Ｃ．可控功率式4、在侧向测井仪和感应测井仪中都广泛采用了相敏检波器（PSD），在这些系统中PSD所起的主要作用是（）A．取出输入信号中的直流成分 B．从相位上滤除干扰信号Ｃ．可控放大5、PSD的核心器件是（）A．RC低通滤波 B．带有中心抽头的变压器Ｃ．受控电子开关6、斩波式调制放大器的主要作用是（）Ａ．将直流信号变为交流信号Ｂ．放大直流信号Ｃ．放大交流信号7、双侧向测井仪中采用带通滤波器的目的是（）Ａ．消除工频干扰Ｂ．使系统工作稳定Ｃ．抑制另一侧向通道的频率成分8、JSC801双侧向测井仪的反馈环路和DLT-E双侧向测井仪的辅助监控回路用于（）Ａ．使系统稳定Ｂ．改善深侧向屏蔽效果Ｃ．增加测量动态范围9、双线圈系感应测井仪受井眼和围岩影响较大，为此增加（）和（）来改善纵向和径向探测特性。
Ａ．补偿线圈Ｂ．成对的聚焦线圈Ｃ．主线圈10、为克服因地层电导率造成感应测井信号的衰减和相移，要对深感应仪进行（）A．三点反褶积校正 B．传播效应校正 C．井眼影响校正11、DIT-D双感应测井仪的接收回路中串入X变感器是为了（）A．尽可能消除X信号的影响 B．消除线圈系误差 C．系统误差校正12、ＮＧＴ－Ｃ采用了两种稳谱方法，一是（），通过（）实现；二是（），通过（）实现。
A．Am源稳谱B．Th能谱峰稳谱C．调整探头高压Ｄ．调整能窗比较器的门槛电压13、感应测井仪刻度器刻度元件计算有三种方法，刻度线性范围最大的是（）A．补偿法 B．自然法 C．谐振法14、双发双收声系的优点是（）A．源距可取得较短 B．结构简单C．在一定程度上补偿井眼不良造成的误差15、声波测井仪中使用鉴别器是为了（）A．从时间上压制干扰 B．从幅度上压制干扰 C．A和B16、SSF79声波测井仪中跟踪延迟电路的作用是（）A．防止因首波丢失造成的周波跳跃 B．求ΔT上和ΔT下的平均值C．尽可能从时间上压制干扰17、深度系统中，消除测量轮磨损造成的深度误差应采取（）A．瞬时校正 B．连续校正 C．YO-YO校正18、补偿中子测井仪的前置放大器采用（）A．同相放大器 B．反相放大器 C．仪器放大器 D．电荷放大器19、ＣＮＴ－Ｇ补偿中子测井仪与２４３５补偿中子测井仪相比，有两个突出的优点：（）、（）A．使用了分频器 B．具有补偿超热中子测量功能C．使用了数字传输 D．使用了开关电源20、光电倍增管的输出脉冲幅度与（）成正比，脉冲计数率与（）成正比。
《测井仪器原理》解答题答案
程序（SAND）、复杂岩性解释程序（CRA）… （3）文件管理程序：曲线剪辑程序（SPLICE）、刻度数据管理程序（CALMGT）、服务表
参数修改程序（CPRES）。 9、典型的成像测井系统 斯仑贝谢MAXIS500、贝克休斯ECLIPS2000和中国石油EILog，等
价（如水泥胶结质量），提供交会图和测井曲线成果图，等。
（2） 8/16E的多路转换IO总线原理：异步IO，最多可挂接255台外设；菊花链式中 断优先权。
7、裸眼井测井信号恢复面板SRP
SRP（3752）是裸眼井测井仪器与计算机之间的专用接口，在主控测井系 统中有极其重要的作用
主要功能
对各种类型的测井信号（模拟，脉冲，声波波形）进行处理，并转换成数字 信号（数据采集）
合选择(单极，偶极，交叉偶极，四极，单站，自检);8路程控放大(69dB，3dB步 进);8路有源带通滤波. (2)信号合成电路
单极，Mn=(X1+X2)+(Y1+Y2) 偶极，RnX=（X2-X1）， RnY=（Y2-Y1） 四极，Qn=(X1+X2)-(Y1+Y2) (3)程控增益调节 衰减器从0dB到-21dB共八级，3dB步进 放大电路0dB，24dB和48dB三级，24dB步进
以车载计算机为核心的野外实时控制、数据采集和数据处理系统
硬件配置
系统主机：PE 8/16E，16b定点小型机（带32b浮点部件），带有高速选择总线和 MUXBUS IO总线
通用外设：电传打字机、数字磁带机、硬磁盘机、绘图仪、等
专用外设：测井信号恢复面板SRP （3752，3764）、信号模拟器（3766）、 CRT测井显示器（3631）、测井接线控制面板 ，取芯射孔专用面板，远程通讯面板 （3761），等
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《测井仪器》习题答案
二、试画出2435补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的作用。
（10分）
高压电源：输出+1150V直流高压供探测器。
低压电源：输出+24V直流低压供给个单元电路。
前置放大器：将探测器输出的微伏级脉冲信号放大到可处理的电平。
鉴别器：从背景噪声中取出信号脉冲。
分频器：使长短计数道分别将计数减少到原来的1/4和1/6，避免了高计数率情况下，因电缆充电和衰减影响会造成信号首尾重叠而产生漏记。
缆芯驱动器：将脉冲信号功率放大后送上测井电缆。
三、试画出CNT-G补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的功能。
（10分）
低压电源：输出±5V 、±15V 和+24V。
高压电源：输出四路直流高压（可调）供探测器使用。
测量电路：由探测器、前置放大器、鉴别器、分频器构成,其作用是：将探测到的中子射线转换为脉冲信号。
计数器：脉冲计数。
移位寄存器：实现计数结果的并—串转换。
仪器总线接口：实现与遥测短节的命令/数据通讯。
诊断电路：用于仪器测试。
四、试画出CNT-G补偿中子仪器中的高压电源电路框图。
（10分）
五、试述CNT-G补偿中子仪器中的低压电源的稳压原理。
（10分）
CNT-G补偿中子仪器中低压电源是一个开关型稳压电源，它通过利用误差电压的大小改变控制串联开关通断的矩形波的占空比，从而改变串联开关的接通时间而调节电源的输出电压，使其保持稳定输出＋24V。
六、LDT岩性密度测井仪器为什么要进行稳谱？怎样进行稳谱？（10分）
由于LDT岩性密度测井仪器不但要探测反应来自地层伽马射线强度的计数率，同时还要根据伽马射线的能量进行分开计数，因此对伽马射线产生的脉冲幅度进行放大必须是固定的放大倍数，因而在仪器测量过程中需要确保放大倍数的稳定，这就是稳谱。
仪器采用一个固定的伽马源产生一个能谱峰，然后通过在该峰中心位置两侧分别开窗计数，然后根据这两个计数率的差异来调整伽马探测器的高压以稳定探测器的放大倍数。
七、试画出LDT岩性密度测井仪器原理框图，并说明各部分的功能。
（10分）
仪器总体由地面仪器、井下仪器和连接它们的CCC短节组成。
地面仪器：控制整个系统的正常运行。
CCC短节在CSU和NSC-E/PGD-G之间。
它向上传输下井仪器获得的数据，向下传输来自地面的指令
井下仪器则完成信号的测量及向地面传送的任务。
八、试画出LDT岩性密度测井仪器接口电路组成框图，并说明各混合电路功能。
（10
分）
U2和U3是电平和阻抗适配器，解决总线信号电平低而接口电路电平高的矛盾和互相间的阻抗匹配。
U2还对D-SIG 译码，获得32位DCK 时钟和32位D-DATA 指令，并送给U1。
U1一方面负责对BIW 中LDT-D 地址识别和B8寄存，另一方面是和U3一起完成对UCK 和UDATA 信号的转接。
九、试分析以下LDT 岩性密度测井仪器中的奇偶校验电路的工作过程。
（10分）
工作波形如下图所示：
十、试分析以下LDT 岩性密度测井仪器中的快脉冲电路工作原理。
（10分）
将原来的信号适量延迟，然后再从原来信号中减去这个被延迟的信号，达到减小脉冲的持续时间。
十一、NGT-C自然伽马能谱测井仪器为什么要进行稳谱？怎样进行稳谱？（10分）
由于NGT-C自然伽马能谱测井仪器不但要探测反应来自地层伽马射线强度的计数率，同时还要根据伽马射线的能量进行分能窗计数，因此对伽马射线产生的脉冲幅度进行放大必须是固定的放大倍数，因而在仪器测量过程中需要确保放大倍数的稳定，这就是稳谱。
仪器采用一个固定的伽马源产生一个能谱峰，然后通过在该峰中心位置两侧分别开窗计数，然后根据这两个计数率的差异来调整伽马探测器的高压和谱信号能窗比较电路的参考电压以稳定探测器的放大倍数。
同时也利用地层的Th和K的能谱峰的左右两侧开窗计数率的差异来进行微调以达到稳谱效果。
十二、试画出NGT-C自然伽马能谱测井仪器原理框图，并说明各部分的功能。
（10分）
（框图只要画出虚框及各框名称即可）
探测器：接收来自地层的伽马射线，并将其转换位电脉冲信号。
谱信号与环信号放大：对谱信号和环信号进行放大，同时对环信号进行能量分级输出。
谱信号能窗比较逻辑：对谱信号进行按能量分级送往各能窗计数器。
计数与移位寄存：对谱信号进行各能窗计数，并将计数结果送入寄存器寄存。
接口电路：实现井下仪器与地面仪器之间的信息交换功能，如接收命令与发送数据等。
高压与谱误差控制电路：产生高压和谱误差的控制信号。
电源模块：产生井下仪器电路所需的直流电压。
十三、什么是NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的谱信号和环信号？其中环信号是用来做什么用的？（10分）
谱信号指来自地层自然伽马射线产生的信号。
环信号指来自稳谱源的信号。
环信号将被用来判断和控制高压及谱信号能窗比较逻辑的参考电压，使仪器稳谱。
十四、试分析NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的环信号比较逻辑电路的工作原理。
（10
分）
当环信号电平处在0.8V和1.0V之间，比较器U3输出底电平，而U2保持输出高电平。
因而由U5D和U5C组成的R-S触发器的Q端输出高电平。
而由U4A和U4B组成的触发器的Q端是低电平，其Q非端为高电平。
此时如读脉冲有效则N1端将输出一个负脉冲，而N1端因被封锁而无脉冲输出。
当环信号电平处在1.0V和1.2V之间，分析过程类似，N2端输出负脉冲而N1端无脉冲输出。
十五、试分析NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的谱信号比较逻辑电路的工作原理。
（10
分）
3000keV
500keV
200keV
当来自地层的伽妈射线能量处在200keV和500keV之间，比较器U13输出底电平，而U12保持输出高电平,因而接在U13输出端的R-S触发器Q端输出高电平。
而接在U12输出端的触发器Q非端输出高电平。
此时如读脉冲有效则W1端将输出一个负脉冲，而其它W端因被封锁而无脉冲输出。
当来自地层的伽妈射线能量处在其它窗口能量区间时，分析过程类似。
十六、NGT-C自然伽马能谱测井仪器上传数据格式是什么？（10分）
十七、试画出NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的能窗计数率发送电路原理框图，并说明其工作过程。
（10分）
（框图只要结构类似即可，上排是计数器，下排是移位寄存器）
各路脉冲计数信号进入各自的计数器进行计数。
计数完成后将结果存入对应的移位寄存器中。
移位寄存器中的计数在上传时钟的驱动下，逐位传到地面。
十八、试画出CTS测井电缆遥测系统结构示意图。
（10分）
下传命令格式是：
上传数据格式是：
二十、什么是双相位调制BPSK？（10分）
在BPSK调制方式中，只有两种相移状态，即0°和180°。
对“0”电平来说，在数据位的中央有180°相移；对“1”电平来说，则无相移（相移为0°）。
换句话说，BPSK信号的特点是：对“0”电平来说，只在位边界上有电平跳变；对“1”电平来说，在位边界及位的中央，皆有电平跳变。
二十一、试画出D-SIGNAL信号的下传时钟和下传数据波形。
（10分）
二十二、CLS裸眼井测井信号恢复面板接收的信号类型有哪些？各有几道？（10分）3752面板接收信号的类型有8道模拟信号，4道脉冲信号，1道脉冲编码（PCM）信号和1道声波信号。
此之外，还有深度逻辑电路。
二十三、试画出PCM系统逻辑示意图，并说明其工作原理。
（10分）
井下仪器将各道测量数据经量化和编码后送上电缆，在地面首先进行解编和信号恢复，然后在将各道信号分开送到各自的处理通道。
二十四、简述深度系统工作原理，并说明引起深度误差有哪些因素？（10分）
测井深度采集采用测量轮测深系统，测量轮测深系统由测量轮、编码器、深度逻辑电路和接口电路等组成。
编码器的编码盘和测量轮同轴连接，由测量轮驱动，测量轮由电缆的移动带动。
测量轮把电缆上、下移动变成编码盘的正、反方向的转动，并按通过脉冲数来记录电缆的移动距离。
引起测井深度误差的原因有：电缆弹性伸长，测量轮本身尺寸改变，测量轮振动。