1515HDIL高分辨率感应仪器

简
介
常规感应（1503）测井面临的难题： ●不能用来划分薄储层。受分辨率的影响，常规感应
薄储层的电阻率精度很差；
●得到的视电阻率曲线精度较低，致使分析的含油饱
和度误差较大；
●对侵入较深的储层不能如实反映地层的真电阻率；
●电导率高时趋肤影响校正效果较差，且只适合测量
电阻率小于200Ω·m的地层。
● 受井眼的影响较大，且无较好的校正方法，特别是
图1 高分辨感应测井基本原理图
发射电路
发射部分是仪器的核心部分，该部分产生仪器正常工作时所需的各种时 序信号。仪器工作时设置的有关参数可以通过命令传送到该部分进行 改变。发射部分与仪器其它部分之间的通讯，通过一对平衡的双扭线 串行进行。发射控制器的主要功能是： （1）产生驱动发射器所需的逻辑 （2）产生发送到采集系统的同步逻辑 （3）产生控制仪器不同工作方式的开关逻辑（Log、Cal、zero） （4）测量线圈系中两点处的温度 （5）选择一种参考信号。参考信号是发射到地层中的合成波的特征信号 ，电子线路中有一些点处都监视这个信号。可以通过发射控制器发送 命令，以便在两个监视点间进行切换，选定一种参考信号。这个命令 主要用于测试目的用的。 （6）存储与线圈系有关的刻度数据。这个特征使得能够交互使用不同的 电子线路和不同的电子线圈系，而对测量结果没有影响。
C30基本数字控制
1）与地面进行通讯（命令译码，发送 和接收数据） 2）采集波形，进行进一步的处理（压 缩处理） 3）与仪器的发射部分进行通讯。
接口板
1）寻址采集模块所需的控制线 2）C30基本数字控制器与发射器之间通讯 所需的串行平衡驱动器和接收器 3）监视保温瓶内部温度的温度传感器
故障检修
第二章 1515高分辨率感应仪器
1515 High Definition Induction Log
1515EA
R7
R6
R5
R4
R3
R2
R1
T
1515MA
HDIL仪器性能指标
最大耐温：400°F（204°C）/1小时
350°F（177°C）/4小时
最大耐压：20，000PSI（137.9MPS） 仪器外径：3.63英寸（92.2mm） 仪器长度：8.27m 测速：30英尺/分
故障检修
方波： （连续）：仪 器未均衡，磁性材料 单脉冲：脉冲下的区 域与地层的电导率是相 称的。 宽脉冲：非常导电的 材料，短间隔读取仪器 的线圈外壳 双脉冲：电子偶合， 如果太大则指示有屏蔽 物或者线圈有问题
故障检修
检查玻璃钢外壳损害和渗漏 2、去除丝扣保护帽。 3、去除两个O型圈（item 3）并且丢弃 4、检查组成的卡圈是否损害。 5、检查O型圈槽 6、清洁、润滑丝扣和O型圈槽。 7、安装新的O型圈
注意事项
线圈系内有两个温度探头分别是RXTEMP和 TXTEMP,温度差不 能超过10度（测井时候）。(有时候由于下放速度太快会造成温 度梯度)， 确保RXTEMP和 TXTEMP,温度差在刻度时不能超过5 度 主刻度至少每90天做一次。 刻度区域10M内不允许有大型金属物质，小金属物质要在5M以 外，木质刻度架下面不能有水泥地。天气基本不影响刻度，但是 高压电线，电台，闪电会产生干扰。 预热至少15分钟。 本仪器的电子线路与线圈系连接时通过45信连接头实现的， 所 以，具有32芯的扶正器不能接在此位置。每次连接要注意仪器是 否连接正确，否则，将会损坏仪器。
HDIL的简单原理
三线圈系结构没有硬件聚焦性能 ，其纵向响应曲线呈不对称形状 ，因此高分辨率阵列感应测井采 用“软件聚焦”，即用数学方法 对原始测量数据进行处理，得出 阵列感应合成曲线，经过处理后 得出的阵列感应测井曲线不同与 任何一组线圈系的响应函数值， 实际上，它相当于阵列感应测井 各组线圈系响应函数的加权和（ 相应工作频率下所有线圈系的R 和X信号合成）。
在大斜度井中、井眼扩径井段。
简
介
1515高分辨率感应(High Definition Induction Logging-HDIL)是阿特拉斯(Baker Atlas)生产的新一代感应 测井仪器。
高分辨率阵列感应（HDIL）的特点：
●可获得不同纵向分辨率和径向探测深度的电阻率曲线
●可描述储层侵入带电阻率变化情况 ●可得到原状地层电阻率、侵入带地层电阻率、侵入半径 ●复杂井眼条件下提供高精度的地层电阻率
探测深度：10、20、30、60、90、120英 寸
垂直分辨率：1、2、4英尺 测量范围：0.2-2000欧姆米
HDIL测量原理 通过在发射线圈中加一个幅度和频率恒定的交流电时，发射
线圈就能在井周围地层中感应出电动势，形成以井轴为中心
的圆环状涡流，其强度与地层的电导率成正比。涡流又会产 生二次交变电磁场，在接收线圈中又会产生感应电动势，该 电动势的大小与涡流强度有关，即与地层的电导率有关。
HDIL的优越性
●先进的软件数字处理技术
●多种纵向分辨率 ●多种径向探测深度 ●消除井斜对测井资料的影响 ●围岩校正
先进的软件数字数字处理技术
●新的趋肤影响校正技术 ●井眼环境校正技术
●软件聚焦优化合成处理技术
●分辨率匹配技术
●径向电阻率反演技术
多种纵向分辨率
常规感应测井响应是径向
1ft分辨率 4ft分辨率 2ft分辨率
电子线路
共两块数字信号处理DSP、C30基本数字
控制、接口板
数字信号处理DSP
发射线圈产生一个重复的 发射信号，在接收线圈中 ，接收到的信号通常埋没 在噪声中，将其接收到的 信号叠加起来，即 “stack”1+2+3+……等。 假设噪声是随机的，则真 实的信号将被“净化”。 这很清楚，我们叠加的越 多，则信号显得越好
技术，可以同时获得六种不同径向
探测深度的电阻率曲线，而且在很 宽的地层电导率范围内，其探测深
度基本不变。
1515HDIL仪器是由电子线路和线圈系组成 线圈系包括：发射电路、接收电路、七组接收线圈、一个 发射线圈 电子线路包括：共两块数字信号处理DSP、C30基本数字 控制、接口板
1515HDIL简图
聚焦和纵向聚焦的一种折中结
果，提高纵向分辨率就增大了
对井眼附近地层的影响，即扩 大了井眼影响。而HDIL测井曲
线是通过对阵列测量信息进行
井眼环境影响校正，然后进行 优化合成，可以形成多种纵向 分辨率电阻率曲线曲线。
多种径向探百度文库深度
常规感应采用硬件聚焦，其探
测深度随地层的电导率的变化而变
化，在高电导率地层，探测深度降 低。而HDIL采用先进的数字处理
故障检修
数字化失败，例如一个永久或间歇性坏道（大概读数为-2.048伏）。 移动波形：在波形上偶然第一个采样坏了，波形上其余的将被移动一个采样到正确的 过多的噪声（＞20mv at A/D）,随机或者一个认可的标记，例如，一个正弦波通过在一 个或更多通道的数据移动。 指示接外壳或接地问题的振铃 在导电的环境下与希望的脉冲不一致的任何情况，参考前面讲过的有磁性或金属物体 和外壳接地故障。 如果脉冲在任何时间改变极性，然后这个建议有一个冲蚀或者相似的问题并且电导同 时也变为负的 如果一条曲线的基线显示跳跃，这可能那个通道有问题，在测井时就会引起问题。 如果所有曲线的基线，包括ref,同时在跳跃，这可能在堆栈计数上出现错误，这不影响 电导率由于它在划分时已取消。 有时一个通道可能出现flat-top,但这通常由于波形的有限的采样速率所致。如果A/D电 压超过2.048伏就会出现flat-top。 在参考信号上的斜端宽为2～3微秒，在每个极性上参考信号有一个渐进的倾斜面。它 应该是对称的。关闭测试，二极管被发现关掉20～70微秒。
测井时，如果发现adstd.1值降落到2000以下,这可能不是 问题,除非工程师在hdil.wave窗口上发现有过多的噪声,如 果发现噪声可降低测速来增加堆栈数。 Rxtemp and txtemp (接收线圈温度和发射线圈温度)：代 表井眼温度，两者温度差在10deg.c之内（否则线圈系温 度梯度可能太大）。
预热10-15分钟，，线圈系内发射温度和接收温度在5度之 内 测井10度内 插头不要插，放到开路位置，环放到下面的电子线路上，
故障检修
The hdil.wave 窗口把曲线标尺以便它们的 幅度与进入到A/D中的电压成比例。事实上 ，用隐含的数值（例如，对于所有波形用 100℅标尺），在基线之间被标尺为1伏， 当问题被怀疑在仪器的数字化部分时这种 表示是最好的，例如，如果A/D或存储器没 有提供数据，在那个通道上波形将显示2.048伏,
故障检修
幅度稳定。在幅度上的快速变化指示 adstk 计数有问题，如果怀疑请检查 adstk.1 时间稳定。 没有突然的向左或向右漂移。基线上 没有过多的噪声，基线接近于零（＜ 20mV）。如果基线没有了或者移动了 可能是由于电子偏置或堆栈有问题。 注意由于波形采样的不连续，脉冲可 能出现有一个flat-top,但不是饱和。当 脉冲超过2.048伏时就会出现饱和，在 不同的仪器串中出现饱和的主要原因 是导电性物体覆盖在接收线圈上，如 stand-off或centralizer. 参考信号是一个方波，它的倾斜端 头超过2微秒并且逐渐衰减。
渤海钻探工程公司大港测井分公司 郭俊明
目 录 第一章 简介
第二章 1515高分辨率感应仪器
第三章 刻度
第一章 简介
简
介
由于直流电法测井（普通电阻率测井、侧向测 井等）是由供电电极发射电流在井周围地层中形 成直流电场，测量地层中的电位分布，得出地层 电阻率，所以它要求井内钻井液导电，提供电流 通道。有时，为了获取地层原始含油饱和度信息 、减少油气层污染等目的，需要采用油基泥浆钻 井或空气钻井。在这种条件下，井内没有导电介 质，不能进行直流电法测井。而感应测井则可解 决这一问题。
接收电路
接收电路
仪器的前置放大部分，位于线圈系的 上部，包含了所有的前置放大通道。 三个前置放大器板用一个三角形骨架 固定，每个前置放大器板含有三个前 置放大器通道，仅有一块板处理三个 通道，而其它两块板各处理两个通道 。
线圈系
七组基本接收线圈（源距为6～94英寸）组成 ，共用一个发射线圈，使用八种频率（10KHz 、30KHz、50KHz、70KHz、90KHz、110KHz、 130KHz、150KHz）同时工作；
线圈系由七组基本接收单元（源 距为6～94英寸）组成，共用一 个发射线圈，使用八种频率（ 10KHz、30KHz、50KHz、70KHz、 90KHz、110KHz、130KHz、 150KHz）同时工作，测量112个 原始实分量和虚分量信号，通过 多路遥测短节，把采集的大量数 据传输到地面，再经计算机进行 预处、趋肤校正等，得出具有不 同探测深度和不同纵向分辨率的 电阻率曲线。
HDIL与双感应测井的一些特性对比
仪器性能 聚焦方式 工作频率 测量曲线 探测深度 纵向分辨率 测量范围 高分辨率阵列感应 （1515） 软件聚焦 八种频率 常规感应（1503） 硬件聚焦 一种频率
六种探测深度、 四组纵向 深、中两种探测深度曲 分辨率曲线 线 10in、 20in、 30in、 60in、 90in、120in 1ft、2ft、4ft 和实际分 辨率 0.2-2000Ω ·m 中感应：0.81 米 深感应：1.63 米 中感应：0.81 米 深感应：1.63 米 0.2-200Ω ·m
故障检修
给1515EA/MA供电180VAC, 观察电流大约260mA。用PC 测试系统（或ECLIPS）开始通讯。 在地面系统上，设置堆栈数为41725。当仪器开关设为 ZERO\CAL\LOG时，观察每个阵列正确的波形外观，参考 图3.3.1、图3.3.2、图3.3.2。在ECLIPS系统上，用鼠标在 hdil.wave图上确定参考信号的上升沿和下降沿时间大约为 2微秒。温度曲线rxtemp和txtemp读数应该和周围的温度 大约相同，每个曲线温度应该和周围温度差在5℃之内。
HDIL测量技术
1、电磁感应原理为理论基础
2、线圈系由七组基本接收单元组 成
3、使用八种工作频率同时工作
4、采用软件进行数字聚焦、环境 校
正和分辨率匹配
5、获得3种纵向分辨率（1ft、 2ft、
4ft）、六种径向探测深度 （10in、20in、30in、60in、 90in、120in）的电阻率曲线