生產(chǎn)測(cè)井井下儀器簡(jiǎn)介

儀器簡(jiǎn)介 目錄 一、信號(hào)傳輸方式 . 1 1、編碼傳輸方式 . 1 2、 脈沖傳輸方式 . 3 二、儀器工作原理及刻度方法 . 4 1、 定位儀 . 4 2、自然伽馬儀 . 4 3、流體密度儀 . 5 4、壓力儀 . 5 5、溫度儀 . 6 6、持水率儀 . 6 7、流量計(jì) . 6 三、其它儀器工作原理 . 9 1、 徑儀 . 9 2、四十臂井徑儀 . 9 3、四十獨(dú)立臂井徑儀 . 9 儀器簡(jiǎn)介 1儀器簡(jiǎn)介 由于我們主要的測(cè)井項(xiàng)目是兩個(gè)剖面測(cè)井，因此主要介紹 這 兩個(gè)剖面測(cè)井所用的儀器。 也就是七個(gè)參數(shù)的儀器。 分三個(gè)部分介紹：信號(hào)傳輸方式、儀器原理和刻度。 一、 信號(hào)傳輸方式 我們所用的基本上有兩種傳輸方式：編碼傳 輸方式和脈沖傳輸方式。 1、 編碼傳輸方式 編碼傳輸方式 是通過(guò)遙傳短節(jié)（ 分時(shí)傳送到電纜至地面儀，編碼形式為曼徹斯特碼， 一次可以測(cè)量多種參數(shù)。 際上是一個(gè)雙微處理器系統(tǒng)。六參數(shù)中的每一個(gè)儀器內(nèi)部都有一個(gè)與之進(jìn)行通訊的 。在這塊 板上設(shè)置有該儀器的地址。 微處理器 要負(fù)責(zé)與井下儀器的 的相互通訊。此處理器在 程序的支持下 依次對(duì)各個(gè)儀器進(jìn)行尋址， 經(jīng)內(nèi)部總線傳送到各儀器的 ， 中經(jīng)解調(diào)電路解調(diào)成不歸零碼。 中的微處理器 程序支持下，確認(rèn)所接收到的地址與其設(shè)定的地址 是否相同 ， 如果不同則儀器沒(méi)有任何動(dòng)作；如果相同，就會(huì) 將該儀器測(cè)得的數(shù)據(jù)發(fā)送到內(nèi)部總線上。 到此數(shù)據(jù)， 經(jīng)微處理器處理后 將同步、儀器地址、數(shù)據(jù)、齊偶校驗(yàn)等信號(hào)以曼徹斯特碼的形式發(fā)送到電纜上，地面系統(tǒng)根據(jù)這些信號(hào)可以檢測(cè)出每一種儀器的數(shù)據(jù)。 尋址一支儀器需要 4 幀 尋址 10 支儀器，所用時(shí)間為 40以，每支儀器 40被尋址一次，每秒有 25 幀 數(shù)據(jù)產(chǎn)生。這樣，每個(gè)儀器的地址和數(shù)據(jù)被不斷地送到地面設(shè)備中，地面系統(tǒng)將這些信息處理后，即可得到每個(gè)儀器的測(cè)量參數(shù)。 一般來(lái)說(shuō)， 儀器要求總線工作電壓為 33 35V。 現(xiàn)在的編碼傳輸普遍采用單片機(jī)技術(shù)，通過(guò)對(duì)測(cè)井信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、編碼、解碼等智能化處理，將多參數(shù)組合測(cè)井儀測(cè)試的數(shù)據(jù)通過(guò)單心電纜一 幀幀 的時(shí)分傳送到地面。 下圖是采用單片機(jī)的遙傳技術(shù)工作原理曼碼不歸編調(diào)制 微處理器 動(dòng)器 微處理器 調(diào) 驅(qū)動(dòng)器 總線隔離電路 解調(diào) 驅(qū)動(dòng)器 微處理器 部總線 電纜 儀器通訊部分（ ）原理框圖 1 板 來(lái)自 的儀器信號(hào) 儀器簡(jiǎn)介 2框圖。該框圖由四部分組成，即遙測(cè)筒、測(cè)試儀、電纜總線和儀器總線。各部分的功能簡(jiǎn)介如下： （ 1）、電纜總線：它是井下儀供電線路，又是多參數(shù)信號(hào)傳輸?shù)耐ǖ?，電纜總線傳輸?shù)臑闅w偏曼徹斯特碼，信號(hào)位寬固定，數(shù)據(jù)格式中包括同步位、地址位、數(shù)據(jù)位、奇偶位共 20 位。 （ 2）、儀器總線：儀器總線是遙測(cè)筒和測(cè)試儀的供電線路，也是遙測(cè)筒單片機(jī) （主機(jī)）與各測(cè)試儀的單片機(jī)（從機(jī)）聯(lián)系的通道，總線傳輸?shù)臑闅w偏碼，總線信號(hào)的位寬與脈寬采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)格式包括起始位 、地址 /數(shù)據(jù)位、標(biāo)志位、奇偶位、停止位共 11 位。 （ 3）、總線隔離電路：用于將電纜總線信號(hào)與儀器總線信號(hào)相互隔離，防止二者相互干擾，該電路也是總線的供電網(wǎng)絡(luò)。 （ 4）、 測(cè)試儀電路： 測(cè)試儀傳感器 的 變化量 ，通過(guò)放大電路放大后，再經(jīng)過(guò) V/F 轉(zhuǎn)換為頻率，供單片機(jī)測(cè)頻。 工作原理： 地面儀通過(guò)電纜向井下儀供電，各測(cè)試儀的檢測(cè)轉(zhuǎn)換電路將傳感器的變化量處理后送各從機(jī)采集，從機(jī)采集完一道數(shù)據(jù)后，處于等待狀 態(tài)。 主機(jī)上電后，將一從機(jī)地址（如 0#）經(jīng)總線驅(qū)動(dòng)電路輸送至儀器總線，各測(cè)試儀從機(jī)都將從各自的接收電路中取得這組信息，因?yàn)閮x器總線也傳輸測(cè)試儀 發(fā)送給遙測(cè)筒的數(shù)據(jù)，因此各從機(jī)首先判斷該信息是否為地址，若不是，則為數(shù)據(jù)碼，從機(jī)不響應(yīng)；若是地址碼，則判斷與自身地址是否相符，若相符，發(fā) 送 最新采集的數(shù)據(jù) 到數(shù)據(jù)總線。主機(jī)收 到該數(shù)據(jù)后，按照曼徹斯特碼規(guī)則對(duì)之進(jìn)行編碼，再經(jīng)信號(hào)合成與驅(qū)動(dòng)電路發(fā)送到電纜上，完成一道數(shù)據(jù)采集。主機(jī)依次向儀器總線發(fā)送下道測(cè)試儀的地址（如 1#），如此循環(huán)下去，直到 址完 10 支儀器后，又 重新開(kāi)始新的循環(huán)。 幀尋址 10 支儀器，所用時(shí)間為 40以，每支儀器 40被尋址一次，每秒有 25 幀數(shù)據(jù)產(chǎn)生。這樣，每個(gè)儀器的地址和數(shù)據(jù)被不斷地送到地面設(shè)備中，地面系統(tǒng)將這些信息處理后，即可得到每個(gè)儀器的測(cè)量參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，儀器要求總線工作電壓為 33 35V。儀器簡(jiǎn)介 32、 脈沖傳輸方式 脈沖傳輸方式 每次只能使一種儀器工作，每一種儀器都有一定的工作電壓范圍，只有當(dāng) 供電電壓滿足要求時(shí)，儀器才能工作。在測(cè)井時(shí)，操作員通過(guò)地面儀器 給井下儀器 供 不同工作電壓，就可以測(cè)量出不同的參數(shù) ， 儀器信號(hào)是以脈沖形式加到電纜上的。 與 編 碼傳輸方式相比，儀器串中沒(méi)有遙傳短節(jié)（ 儀器內(nèi)部沒(méi)有發(fā)射接收板。 現(xiàn)在除最早的 英寸 環(huán)空測(cè)井 儀 是 脈沖傳輸方式外， 38在引進(jìn)的 小儀器 基 上都是編碼方式。 總線隔離電路 總線驅(qū)動(dòng) /接收電路 單片機(jī)譯碼編碼發(fā)送 信號(hào)合成與驅(qū)動(dòng)電路 0#單片機(jī) 采集譯碼發(fā)送 V/放大電路 傳感器 差動(dòng)放大 振電路 脈沖整形 總線驅(qū)動(dòng) /接收電路 總線驅(qū)動(dòng) /接收電路 總線驅(qū)動(dòng) /接收電路 總線驅(qū)動(dòng) /接收電路 總線驅(qū)動(dòng) /接收電路 1#單片機(jī) 采集譯碼發(fā)送 2#單片機(jī) 采集譯碼發(fā)送 8#單片機(jī) 采集譯碼發(fā)送 9#單片機(jī) 采集譯碼發(fā)送 V/V/V/放大電路 傳感器 傳感器 傳感器 傳感器 交流放大 12V、 5V 供電電路 遙測(cè)短接 總線 遙傳技術(shù)工作原理 電纜 儀器簡(jiǎn)介 4二、 儀器工作原理 及刻度方法 主要 包括流量、密度、持水、溫度、壓力、自然伽馬、 幾種儀器。 不 論是哪種傳輸方式，不論是用于自噴井還是環(huán)空井或者是用于產(chǎn)液剖面還是吸水剖面， 同參數(shù)儀器的工作原理都 基本相同。 1、 定位儀 線圈、磁鋼及放大電路組成，其中感應(yīng)線圈位于兩個(gè)磁鋼之間，當(dāng) 器在套管中移動(dòng)到接箍位置時(shí)，由于儀器周圍鐵磁性物質(zhì)的分布發(fā)生了變化，因而，感應(yīng)線圈內(nèi)的磁場(chǎng)強(qiáng)度也相應(yīng)地變化，故此線圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，該信號(hào)被放大器放大 輸出。 2、自然伽馬儀 儀器探頭有兩種，一種為蓋革管一種為光電倍增管。由于光電倍增管靈敏度高，輸出脈沖遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于蓋革管，特別在分層測(cè)試中顯示巨大的優(yōu)越性，因此在伽馬測(cè)試儀中已廣泛被使用。 現(xiàn)在除老的 器外，以后所進(jìn)伽馬儀探頭都為光電 倍增管。 當(dāng)伽馬射線進(jìn)入蓋革管時(shí)，量子與陰極的金屬相互作用，通過(guò)光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)或電子對(duì)效應(yīng)，可以產(chǎn)生次生電子。 在強(qiáng)大的電場(chǎng)作用下，次生電子被加速，獲得相當(dāng)大的動(dòng)能，使管中的氣體瞬間電離，其陽(yáng)極將產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)整形電路， 得到與伽馬強(qiáng)度有關(guān)的脈沖信號(hào)輸出。放大 整形處理 S 磁電位儀原理框圖 儀器簡(jiǎn)介 5光電 倍增管由晶體、光電陰極、陽(yáng)極與若干附加的稱為打拿極的電極組成，閃爍體采用碘化鈉晶體，其作用是把射線的能量轉(zhuǎn)化為閃爍光， 光電陰極將閃爍光轉(zhuǎn)換成電子被第一打拿極加速，并激發(fā)出較多的次 生電子，這些次生電子又被加速匯聚到較高電位的第二打拿極并進(jìn)一步被倍增，如此繼續(xù)下去，打出的電子越來(lái)越多。陽(yáng)極的作用是收集最后一個(gè)打拿極所打出的次生電子，使管子導(dǎo)通 ，在負(fù)載電阻上產(chǎn)生一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)。此信號(hào)經(jīng)整形電路 整形后得到 伽馬計(jì)數(shù) 輸出。 刻度：自然伽馬儀器的內(nèi)部電路一般情況下不需要進(jìn)行刻度和調(diào)節(jié)，測(cè)井前，地面系統(tǒng)的刻度取兩個(gè)點(diǎn)，低值為本底，高值采用了相當(dāng)于 120刻度器。先測(cè)定儀器本底計(jì)數(shù)值 將刻度器置于儀器測(cè)量點(diǎn)垂直距離 處，測(cè) 120準(zhǔn)源的計(jì)數(shù)值 刻度值 =（ 、流體密度儀 伽馬射線在介質(zhì)中的衰減程度與介質(zhì)的密度有著一定的關(guān)系，井內(nèi)介質(zhì)不同，探頭接收到的伽馬射線強(qiáng)度也不同，通過(guò)地面刻度，從而建立起伽馬射線強(qiáng)度與井內(nèi)流體密度的關(guān)系曲線，進(jìn)而求出流體密度。這就是流體密度儀的測(cè)量流體密度的基本原理。儀器裝有一個(gè) 17 毫居里的 ）源，在放射性源和探頭之間流體可以 自由進(jìn)出，因此，探頭測(cè)得的伽馬射線的強(qiáng)度可以反映出流體密度的大小。密度儀的線路與自然伽馬儀器線路基本相同。 刻度：此儀器的電路部分也不需要刻度，測(cè)井前，地面系統(tǒng)的刻度采用的是鉛刻度塊，對(duì)應(yīng) 的刻度值分別為 測(cè)出儀器的空氣值 ，設(shè)為 取標(biāo)準(zhǔn)刻度塊，把 刻度塊放在源和探頭之間的框架上，讀出 1.0 g/的計(jì)數(shù)值 則密度值 =量值 )/(g/后分別用 刻度塊進(jìn)行硝煙校驗(yàn)，誤差應(yīng)小于 g/ 4、壓力儀 該儀器探頭采用的是應(yīng)變電阻式傳感器，它是由應(yīng)變電阻和另外三個(gè)電阻組成電橋封裝而成。當(dāng)外界壓力變化時(shí)，應(yīng)變電阻的阻值也隨之變化 ，電橋輸出的微電壓變化經(jīng)差動(dòng)放大器放大，放大后的電壓經(jīng) V/F 轉(zhuǎn)換電路變換成相應(yīng)的頻率信號(hào)。 直流變換 低壓電源 單穩(wěn)整型 壓 R 自然伽馬儀儀原理圖 應(yīng)變式壓力探頭 V/F 轉(zhuǎn)換器 差動(dòng)放大器 信號(hào)輸出 應(yīng)變式壓力儀原理方塊圖 儀器簡(jiǎn)介 6刻度：壓力儀的刻度，也就是確定壓力系數(shù)，需要使用校驗(yàn)臺(tái)，這項(xiàng)工作是在監(jiān)測(cè)站進(jìn)行的。壓力儀受溫度影響較大，在刻度壓力時(shí)，需同時(shí)測(cè)量溫度，然后根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算?？潭葧r(shí)在不同的溫度下分別改變壓力值，測(cè)出儀器的輸出頻率，代入公式解多項(xiàng)式，求出 G、 H、 I、 J、 K 這些校正系數(shù)。測(cè)井時(shí)只要把這些校正系數(shù)輸入計(jì)算機(jī)，就可以算出井下壓力值。 5、溫度儀 溫度儀選用的是鉑金電阻，其阻值隨溫度線性變化。 溫度儀的測(cè)量原理及線路與壓力儀相似 ，只是熱敏電阻代替了應(yīng)變電阻。 刻度：當(dāng)更換新的傳感器和測(cè)量不準(zhǔn)時(shí)，都需對(duì)調(diào)節(jié) 上的兩個(gè)電位器 于自噴井的 38外界溫度每變化 1，頻率變化 90于環(huán)空井的 26器調(diào)試依據(jù)是儀器輸出脈沖信號(hào)頻率的變化為 10 溫度儀的標(biāo)定：溫度儀應(yīng)定期進(jìn)行標(biāo)定，標(biāo)定時(shí)把儀器放在恒溫油浴中，用高一級(jí)的溫度計(jì)讀出油浴中的實(shí)際溫度與儀器測(cè)出的溫度，兩者之差應(yīng)小于 ，如超差，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器和靈敏度電位器，必要時(shí)更換溫度探頭，探頭更換后必須進(jìn)行檢查和標(biāo)定。頻率與溫度的轉(zhuǎn)換 關(guān)系為： F=T 90600F 為頻率， T 為攝氏度。 6、持水率儀 由于不同持水率的流體的電介質(zhì)常數(shù)不同，因此，通過(guò)測(cè)量流體的電介質(zhì)常數(shù)即可確定流體的持水率，本儀器測(cè)量流體的電介質(zhì)常數(shù)采用的是電容法。 儀器的探頭是一個(gè)可在兩極間填充流體的電容，其電容值隨著流體的電介質(zhì)常數(shù)的變化而變化。所以電容值的大小 可以反應(yīng)持水率的高低。電路部分將探頭中電容值轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。刻度： 持水率儀的刻度采用了水和空氣兩點(diǎn)，在兩種條件下，分別調(diào)整電路內(nèi)的兩 個(gè)電位器， 38出的頻率分別為 100 26器的輸出頻率 分別為 600 和 4000 7、流量計(jì) （ 1）渦輪流量計(jì) 渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)變成數(shù)字量的過(guò)程是由渦輪、光電總成以及電路部分共同完成的。光電總成內(nèi)裝有一對(duì)發(fā)光二極管和一對(duì)光電二極管及一個(gè)磁性遮光板，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于磁場(chǎng)作用的結(jié)果，使得遮光板也隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣在兩個(gè)光電二極管上便產(chǎn)生 了兩道相位差 90的方波，電路部分將兩道方波處理成脈沖信號(hào)，并且渦輪每轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生八個(gè)脈沖，該脈沖信號(hào)頻率高低即可反映出渦輪轉(zhuǎn)速的快慢。另外，電路還可 以鑒別出渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)的方向。 （ 2）、 示蹤流量：示蹤流量的測(cè)量是通過(guò)示蹤儀和伽馬儀組合起來(lái)完成的測(cè)量的。示蹤儀的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，振蕩器 檢波器 緩沖器 持水率 儀原理圖 儀器簡(jiǎn)介 7它的主要部件是馬達(dá)、滾珠絲杠和活塞，借助于馬達(dá)的推動(dòng)，該儀器能夠吸入和排出液體天測(cè)量產(chǎn)液井的情況下都是將自然伽馬儀器接在示蹤儀的上方。儀器下井前，需要在示蹤儀中裝入含有同位素的液體，當(dāng)儀器下到 目的層時(shí)，停下儀器并給示蹤儀供電，使其發(fā)射同位素液體，此時(shí)，在隨時(shí)間測(cè)井的測(cè)井圖上便記錄下了發(fā)射時(shí)間，當(dāng)示蹤停止發(fā)射后，地面系統(tǒng)自動(dòng)改變供電電壓使自然伽馬儀器工作，當(dāng)同位素載體隨著井內(nèi)液體流動(dòng)到自然伽馬探頭附近時(shí)，伽馬曲線的數(shù)值將會(huì)變大，根據(jù)測(cè)井圖可以求得同位素載體從發(fā)射點(diǎn)移動(dòng)到伽馬探頭 的時(shí)間 t，由于示蹤儀的發(fā)射點(diǎn)到伽馬探頭的距離 此，利用距離除以時(shí)間 s/了流體的速度，對(duì)于給定套管的生產(chǎn)井來(lái)說(shuō)，就可以計(jì)算出流量。 （ 3）、集流 傘式渦輪流量：傳感器采用霍爾器件。當(dāng)液體流 動(dòng)時(shí)，使渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，在渦輪的軸端上裝有一塊磁鐵，當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)正對(duì)傳感器時(shí)，傳感器輸出一低電平，經(jīng)過(guò)電路處理后產(chǎn)生四個(gè)脈沖。這樣渦輪每轉(zhuǎn)一周便有由個(gè)脈沖經(jīng)電纜送至地面，然后根據(jù)圖板就可以查出流速和流量數(shù)據(jù)。集流傘是配合渦輪工作的，當(dāng)?shù)孛娼o集流傘供張傘所需電壓時(shí)，傘撐開(kāi)至套管四壁， 流體集流后推動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)，可以較準(zhǔn)確地測(cè)出低產(chǎn)出井的流量。測(cè)量時(shí)必須定點(diǎn)測(cè)量，否則將損壞集流傘。 另外用于吸水剖面測(cè)井的還有電磁流量計(jì)和脈沖中子氧活化測(cè)井 。 （ 4）、脈沖中子氧活化測(cè)井儀 儀器主要由兩部分組成：采集傳輸短接和中子發(fā)生器短接。 采集傳輸短接又包括磁性定位器、電源總承、遠(yuǎn)中近三個(gè)探測(cè)器、電路處理等部分。中子發(fā)生器短接部分包括：中子發(fā)生器總承、高壓驅(qū)動(dòng)電源等部分。儀器采用單供電方式，單發(fā)三收，單向測(cè)量方式，可通過(guò)儀器掉頭的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)雙向水流的測(cè)量。測(cè)上水流時(shí)，發(fā)生器短接在下；測(cè)下水流時(shí)，發(fā)生器短接在上。儀器采用曼碼傳輸方式，并可以下傳指令來(lái)控制中子發(fā)生器的工作狀況。 測(cè)量原理：脈沖中子氧活化測(cè)井儀采用高能中子發(fā)生器作為中子源。儀器工作時(shí)以脈沖形式間歇發(fā)射快中子，中子能量為 14能中子與儀器周圍注入水和地層中所有氧原子 8 發(fā)生活化反應(yīng)，產(chǎn)生活化核7，而核素7 極不穩(wěn)定，其半衰期為 快經(jīng)過(guò)衰變發(fā)射出能量為 活化伽馬射線并生成穩(wěn)定核素 8 。其反應(yīng)方程式為 8+0 7N 1 6+1 7N 1 6 8+ +。脈沖中子氧活化測(cè)井儀器采用一個(gè)較短的活化期（ 2s、 10s 視水流速度而定）和一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)采集期（一般為 60s），以點(diǎn)測(cè)非集流方式進(jìn)行活化測(cè)量。當(dāng)水流經(jīng)中子發(fā)生器時(shí)，被快中子活化，活化后的水在流經(jīng) 3 個(gè)不同源距的探測(cè)器時(shí)，記錄下活化伽馬射線（能量為 的時(shí)間譜，在已知探測(cè)器源距的情況下，通過(guò)測(cè)量水從中子源流動(dòng)到探測(cè)器所用的時(shí)間，結(jié)合源距（遠(yuǎn)、中、近探測(cè)器源距分別為 1809045就可以計(jì)算水流速度 V，流速乘以截面積，就可得出水的流量。 儀器工作原理： 儀器共包括三個(gè)不同源距的探測(cè)器，還有一路接箍信號(hào)。這四路信號(hào)和井下儀器工作狀態(tài)參數(shù)（包括一路電纜頭電壓、一路靶壓、一路中子發(fā)生器陽(yáng)極脈沖時(shí)序以及一路 作溫度）一同傳送至地面系統(tǒng)，以便對(duì)儀器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。 電路控制的核心部分，在這里各路信號(hào)被編碼經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)后傳至 地面，地面下傳的指令也通過(guò) 首先通過(guò)電纜給儀器探測(cè)器部分、接箍部分、 分供電。該電纜電壓經(jīng)過(guò)低壓電源后轉(zhuǎn)換出儀器正常工作所需要的 +24V， 15V 和 +5們?cè)俳o 測(cè)器高壓、陽(yáng)極高壓和燈絲電源以及驅(qū)動(dòng)部分供電。探測(cè)器高壓給近、中、遠(yuǎn)三個(gè)伽馬探測(cè)電路的三個(gè)光電倍增管供電，光電倍增管探測(cè)伽馬射線。當(dāng)中子管工作時(shí)，它們探測(cè)活化氧的時(shí)間譜。中子管不工作時(shí)，遠(yuǎn)探測(cè)器可用來(lái)探測(cè)地層的自然伽馬曲線。三個(gè)探測(cè)器所最后產(chǎn)生的都是脈沖計(jì)數(shù)信號(hào)。 陽(yáng)極脈沖高壓電路的作用就是當(dāng)輸入端 有一個(gè) 0 5V 的控制脈沖時(shí)，在輸出端產(chǎn)生一個(gè) 0高壓，來(lái)給中子管里的氚氣產(chǎn)生電離?？刂菩盘?hào)來(lái)自于 能以 30 秒和 60 秒兩種周期，任意占空比的形式來(lái)產(chǎn)生，這種控制是通過(guò)下發(fā)指令來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在通常情況下，陽(yáng)極脈沖有一個(gè)默認(rèn)的發(fā)射時(shí)間為 2 秒，周期為60秒的陽(yáng)極脈沖信號(hào)。 燈絲電源也是下發(fā)指令來(lái)控制的，地面下發(fā)的指令到達(dá) ，經(jīng)過(guò) D/A 轉(zhuǎn)換后，產(chǎn)生一個(gè) 0直流電平，來(lái)控制燈絲電源產(chǎn)生一個(gè) 0電壓給燈絲供電時(shí)，通過(guò)電路部分產(chǎn)生一個(gè)燈絲電流參數(shù)，經(jīng) A/ 碼傳至地面。 通過(guò)燈絲電流的調(diào)節(jié)，可以更好地控制中子發(fā)生器的工作狀態(tài)，延長(zhǎng)其使用壽命。 儀器簡(jiǎn)介 8號(hào)經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換后，出經(jīng) 碼傳至地面，該 做輔助校深，也可測(cè)量井下工具，更好的確定儀器測(cè)量點(diǎn)。 需要打中子時(shí)，給靶壓供電。通過(guò)地面下發(fā)一個(gè)增加占空比的命令，經(jīng)過(guò)一個(gè)高壓驅(qū)動(dòng)電路后，給中子管的倍壓器供電，在這里產(chǎn)生一個(gè)負(fù) 10萬(wàn) 中子管靶壓供電。纜頭電壓經(jīng)采樣后，也都經(jīng) A/便對(duì)井下儀器的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。 各路信號(hào)編碼后，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)后直接耦合到電纜傳送至地面處理系統(tǒng)。 （ 5）、 外流式 電磁流量計(jì) 電磁流量計(jì)的測(cè)量原理是基于法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)流體在磁場(chǎng)中作切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體中的帶電粒子受羅侖磁力的作用將感應(yīng)出與流速成正比的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，其感生電壓 e=B D v 式中 B 磁場(chǎng)強(qiáng)度； D 測(cè)量管道的直徑； v 流體的速度。從式中可以看出，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度恒定時(shí)，感生電壓與流體的速度成線性關(guān)系，與流體的壓力、溫度、密度、粘度等物理參數(shù)無(wú)關(guān)。 井下儀器原理： 該流量計(jì)的 測(cè)量探頭是一個(gè) 感應(yīng)電極設(shè)置在儀器的外部表面，儀器產(chǎn)生的磁場(chǎng)在感應(yīng)電極四周的外部空間，所有被測(cè)流體都由流量計(jì)和油管之間的空間流過(guò)。 儀器工作時(shí)，流體流過(guò)垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng)所產(chǎn)生的感生電壓通過(guò)與被測(cè)流體直接接觸的電極檢出，送至低噪聲鎖相放大器進(jìn)行放大整形，經(jīng)電壓 頻率轉(zhuǎn)換后，微處理機(jī)便得到一個(gè)與流量相對(duì)應(yīng)的記數(shù)值。該值保存在 非揮發(fā)存儲(chǔ)器中，經(jīng)過(guò) 用專用的數(shù)據(jù)處理軟件便可計(jì)算出對(duì)應(yīng)的流量值。 流量探頭 放大整形 V/F 轉(zhuǎn)換 微處理機(jī) 磁場(chǎng)激勵(lì) 存儲(chǔ)器 直流供電 電磁流量計(jì)原理框圖 低壓電源 高壓 近探測(cè)器 陽(yáng)極脈沖電源 燈絲電源 、 其它儀器工作原理 1、 徑儀 徑儀測(cè)量的是兩個(gè)垂直方向的井徑，多用于測(cè)量裸 眼井和套管井的井徑或確定套管的形變，該儀器有四個(gè)井徑臂， X 方向和 方向的井徑發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)電位器的阻值也會(huì)變化，電路將兩個(gè)電位器的阻值轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，最后經(jīng)電纜送往地面系統(tǒng)的正負(fù)脈沖，因此，輸出脈沖信號(hào)頻率的變化可以反映出井徑的變化。 刻度：地面系統(tǒng)的刻度采用的是刻度架，刻度點(diǎn)是根據(jù)具體情況而定，一般應(yīng)使刻度點(diǎn)與測(cè)井徑范圍相對(duì)應(yīng)。 2、四十臂井徑儀 四十臂井徑儀可以測(cè)量套管的最小和最大井徑，對(duì)于外徑已知的套管還可以計(jì)算出剩余 臂厚，因此，該儀器一般用 于檢查套管的腐蝕及形變情況。此儀器內(nèi)部有一個(gè)最大井徑電位器和一個(gè)最小井徑電位器，設(shè)計(jì)巧妙的機(jī)械傳動(dòng)部分，使得最小井徑電位器的阻值由四十臂中所測(cè)井徑最小的一個(gè)決定；最大井徑電位器的阻值由所測(cè)井徑最大的一個(gè)決定，電路部分將兩個(gè)電位器的阻值轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，最后經(jīng)電纜送往地面系統(tǒng)的是正負(fù)脈沖，并且，正向脈沖信號(hào)的頻率代表最大井徑值，負(fù)向脈沖信號(hào)的頻率代表著最小井徑值。 測(cè)井前的刻度需要根據(jù)套管直徑 選擇不同的檢驗(yàn)筒和刻度鑰匙，檢驗(yàn)筒結(jié)合刻度鑰匙可以產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的剩余臂厚和最小井徑。 3、四十獨(dú)立臂井徑儀 0條測(cè)量臂來(lái)實(shí)現(xiàn)檢查套管的變形、彎曲、斷裂、孔眼、內(nèi)壁腐蝕等情況。該儀器采用無(wú)觸點(diǎn)位移傳感器，實(shí)現(xiàn)小直徑下的高密度測(cè)量，從而得到地面套管內(nèi)徑的展開(kāi)成像、圓