補(bǔ)償密度測井儀器講課

1、補(bǔ)償密度測井儀補(bǔ)償密度測井儀 講課提綱講課提綱 儀器簡介儀器簡介測井原理測井原理 探測器探測器 電路簡介電路簡介 儀器刻度儀器刻度儀器構(gòu)成儀器構(gòu)成儀器簡介儀器簡介微球密度微球密度組合探頭組合探頭液壓液壓推靠推靠器器微球電子微球電子線路艙線路艙儀器簡介儀器簡介 雙源距補(bǔ)償密度測井儀是測量地層體積雙源距補(bǔ)償密度測井儀是測量地層體積密度的理想儀器，儀器滑板借助推靠器緊貼井密度的理想儀器，儀器滑板借助推靠器緊貼井壁，裝在滑板下端的放射源放射出中等能量的壁，裝在滑板下端的放射源放射出中等能量的伽馬射線射向地層，并與地層物質(zhì)的電子發(fā)生伽馬射線射向地層，并與地層物質(zhì)的電子發(fā)生康普頓散射。離放射源一定距離的探

2、測器，所康普頓散射。離放射源一定距離的探測器，所記錄的散射伽馬強(qiáng)度與巖石電子密度有關(guān)，而記錄的散射伽馬強(qiáng)度與巖石電子密度有關(guān)，而電子密度與地層的體積密度成非常近似的正比電子密度與地層的體積密度成非常近似的正比關(guān)系，因此，密度測井儀所記錄的散射伽馬射關(guān)系，因此，密度測井儀所記錄的散射伽馬射線的強(qiáng)度是巖石體積密度的函數(shù)，為了消除泥線的強(qiáng)度是巖石體積密度的函數(shù)，為了消除泥餅的影響，采用了餅的影響，采用了長、短兩種不同源距的探測長、短兩種不同源距的探測器。器。 儀器測量范圍：儀器測量范圍：1.50-3.00 g/cm1.50-3.00 g/cm3 3 ； 儀器測量精度：儀器測量精度：0.03 g/cm

3、0.03 g/cm3 3 ； 重復(fù)誤差：重復(fù)誤差：0.03g/cm0.03g/cm3 3( (井壁平整處井壁平整處) )； 可同時(shí)測量可同時(shí)測量 b b、 、井徑三條曲線；、井徑三條曲線； 儀器溫度性能：在儀器溫度性能：在155155 c c條件下正常工作條件下正常工作 1 1小時(shí)，高溫時(shí)的計(jì)數(shù)率相對(duì)室溫變化范小時(shí)，高溫時(shí)的計(jì)數(shù)率相對(duì)室溫變化范 圍在圍在 5%5%以內(nèi)；以內(nèi)； 儀器技術(shù)指標(biāo)儀器技術(shù)指標(biāo)儀器技術(shù)指標(biāo)儀器技術(shù)指標(biāo)泥餅補(bǔ)償：泥餅補(bǔ)償： 地層密度地層密度2.2 g/cm2.2 g/cm3 3時(shí)，泥餅厚度時(shí)，泥餅厚度 20mm20mm； 地層密度地層密度2.2 g/cm2.2 g/cm3

4、 32.5 g/cm2.5 g/cm3 3時(shí)，時(shí)， 泥餅厚度泥餅厚度15mm15mm； 地層密度地層密度 2.5 g/cm2.5 g/cm3 3時(shí)，泥餅厚度時(shí)，泥餅厚度5mm5mm。 儀器技術(shù)指標(biāo)儀器技術(shù)指標(biāo) 儀器最大外壓：儀器最大外壓：100mpa100mpa 儀器最大測速：儀器最大測速：560m/h 560m/h 測速與源強(qiáng)有關(guān)。測速與源強(qiáng)有關(guān)。 儀器使用電纜長度儀器使用電纜長度 7000m7000m 儀器測量范圍儀器測量范圍:1.50-3.00 g/cm:1.50-3.00 g/cm3 3 儀器耐溫：儀器耐溫：1551550 0 儀器的放射源和探測器裝在壓向井壁的滑儀器的放射源和探測器裝

5、在壓向井壁的滑板上，測井時(shí)伽馬源向地層發(fā)射伽馬光子，經(jīng)板上，測井時(shí)伽馬源向地層發(fā)射伽馬光子，經(jīng)地層散射吸收后，有部分經(jīng)過散射的光子由密地層散射吸收后，有部分經(jīng)過散射的光子由密度測井儀器的兩個(gè)探測器接收。源和探測器之度測井儀器的兩個(gè)探測器接收。源和探測器之間由屏蔽體隔開，使源發(fā)射的伽馬光子不能直間由屏蔽體隔開，使源發(fā)射的伽馬光子不能直接射到探測器。儀器背向地層的一側(cè)也加以屏接射到探測器。儀器背向地層的一側(cè)也加以屏蔽，以減小井眼的影響。距離源近的探測器叫蔽，以減小井眼的影響。距離源近的探測器叫短源距探測器，距離源遠(yuǎn)的叫長源距探測器。短源距探測器，距離源遠(yuǎn)的叫長源距探測器。地層的密度不同，對(duì)伽馬光子

6、的散射和吸收能地層的密度不同，對(duì)伽馬光子的散射和吸收能力不同，探測器記錄到的讀數(shù)也不同。力不同，探測器記錄到的讀數(shù)也不同。 密度測井核物理基礎(chǔ)密度測井核物理基礎(chǔ) 伽馬射線與物質(zhì)的相互作用主要有電子對(duì)伽馬射線與物質(zhì)的相互作用主要有電子對(duì)效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)，而其中只有康效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和光電效應(yīng)，而其中只有康普頓效應(yīng)才與地層的密度成正比關(guān)系。因此密普頓效應(yīng)才與地層的密度成正比關(guān)系。因此密度的測井原理和技術(shù)手段，首先要保證被探測度的測井原理和技術(shù)手段，首先要保證被探測到的伽馬射線的強(qiáng)度主要反映光子在地層中的到的伽馬射線的強(qiáng)度主要反映光子在地層中的康普頓散射過程。密度測井選用康普頓散射過程。密

7、度測井選用c cs s137137為伽馬源，為伽馬源，它發(fā)射能量為它發(fā)射能量為0.661mev0.661mev的伽馬光子，這就排除的伽馬光子，這就排除了形成電子對(duì)的可能性。了形成電子對(duì)的可能性。 密度測井核物理基礎(chǔ)密度測井核物理基礎(chǔ) 如果將記錄伽馬射線的閥值定為如果將記錄伽馬射線的閥值定為0.10.10.2mev0.2mev，也就是說只記錄那些能量較高，也就是說只記錄那些能量較高的一次散射或多次散射伽馬射線，那就很的一次散射或多次散射伽馬射線，那就很大程度上避免了光電吸收的影響。在滿足大程度上避免了光電吸收的影響。在滿足上述條件下，對(duì)中等原子系數(shù)的原子組成上述條件下，對(duì)中等原子系數(shù)的原子組成的

8、一般地層來說，在伽馬光子與地層的相的一般地層來說，在伽馬光子與地層的相互作用中，康普頓占絕對(duì)優(yōu)勢?；プ饔弥?，康普頓占絕對(duì)優(yōu)勢。 密度測井核物理基礎(chǔ)密度測井核物理基礎(chǔ) 探測器和源的距離叫源距。當(dāng)源強(qiáng)和源距探測器和源的距離叫源距。當(dāng)源強(qiáng)和源距選定后，探測器接收到的散射伽馬射線的強(qiáng)度選定后，探測器接收到的散射伽馬射線的強(qiáng)度決定于兩個(gè)作用過程：（決定于兩個(gè)作用過程：（1 1）由源發(fā)射出的伽）由源發(fā)射出的伽馬光子經(jīng)地層一次或多次散射使部分伽馬光子馬光子經(jīng)地層一次或多次散射使部分伽馬光子射向探測器；（射向探測器；（2 2）射向探測器的伽馬光子，）射向探測器的伽馬光子，有一部分被再散射而改變方向或者被吸收。

9、當(dāng)有一部分被再散射而改變方向或者被吸收。當(dāng)源距很小時(shí)，上述第一個(gè)過程是主要的，因而源距很小時(shí)，上述第一個(gè)過程是主要的，因而地層密度越大，計(jì)數(shù)率也越高。當(dāng)源距很大時(shí)，地層密度越大，計(jì)數(shù)率也越高。當(dāng)源距很大時(shí)，第二個(gè)過程的作用超過了第一個(gè)過程的作用，第二個(gè)過程的作用超過了第一個(gè)過程的作用，因而地層密度越大，探測器接收到的光子越少，因而地層密度越大，探測器接收到的光子越少，計(jì)數(shù)率也越小。計(jì)數(shù)率也越小。 密度測井的核物理基礎(chǔ)密度測井的核物理基礎(chǔ)密度測井的核物理基礎(chǔ)密度測井的核物理基礎(chǔ) 在密度大的地層中，計(jì)數(shù)率隨源距的增在密度大的地層中，計(jì)數(shù)率隨源距的增大下降得快，而在密度小的地層中，計(jì)數(shù)率大下降得快，

10、而在密度小的地層中，計(jì)數(shù)率隨源距增大下降得慢。很明顯，在不同的地隨源距增大下降得慢。很明顯，在不同的地層中，計(jì)數(shù)率隨源距的衰減的曲線會(huì)有一個(gè)層中，計(jì)數(shù)率隨源距的衰減的曲線會(huì)有一個(gè)交點(diǎn)。相應(yīng)的源距叫零源距。當(dāng)儀器的源距交點(diǎn)。相應(yīng)的源距叫零源距。當(dāng)儀器的源距為零源距時(shí)，不同密度的地層具有相同的計(jì)為零源距時(shí)，不同密度的地層具有相同的計(jì)數(shù)率，儀器對(duì)地層的密度的靈敏度為零。密數(shù)率，儀器對(duì)地層的密度的靈敏度為零。密度測井均采用正源距。因此，密度儀器記錄度測井均采用正源距。因此，密度儀器記錄的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)率與地層密度值之間成反比的脈沖信號(hào)計(jì)數(shù)率與地層密度值之間成反比關(guān)系。關(guān)系。 儀器特點(diǎn)儀器特點(diǎn)儀器特點(diǎn) 本

11、儀器由探測器、前置放大電路、信號(hào)本儀器由探測器、前置放大電路、信號(hào)處理電路以及高壓電路組成。探測器由處理電路以及高壓電路組成。探測器由nainai晶晶體和光電倍增管組成，它接收由伽馬源轟擊體和光電倍增管組成，它接收由伽馬源轟擊地層后地層散射的伽馬射線；前置放大電路地層后地層散射的伽馬射線；前置放大電路是把來自光電倍增管的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大；是把來自光電倍增管的脈沖信號(hào)進(jìn)行放大；信號(hào)處理電路是一個(gè)高溫混合電路模塊，它信號(hào)處理電路是一個(gè)高溫混合電路模塊，它把放大后的信號(hào)進(jìn)行鑒別、分頻、整形，然把放大后的信號(hào)進(jìn)行鑒別、分頻、整形，然后輸出給遙測短節(jié)；高壓電路是由兩個(gè)高壓后輸出給遙測短節(jié)；高壓電路是由兩

12、個(gè)高壓模塊組成，分別提供長、短兩個(gè)探測器所需模塊組成，分別提供長、短兩個(gè)探測器所需要的高電壓，它輸出的高壓為負(fù)高壓。要的高電壓，它輸出的高壓為負(fù)高壓。 密度儀器調(diào)試注意事項(xiàng)密度儀器調(diào)試注意事項(xiàng) 補(bǔ)償密度儀器中有高壓電源，高壓接近補(bǔ)償密度儀器中有高壓電源，高壓接近2kv2kv。調(diào)試過程中要注意避免被高壓擊傷。調(diào)試過程中要注意避免被高壓擊傷。 儀器通電后，即使關(guān)掉電源，在高壓隔儀器通電后，即使關(guān)掉電源，在高壓隔直電容和濾波電容上在短時(shí)間內(nèi)仍然殘留高直電容和濾波電容上在短時(shí)間內(nèi)仍然殘留高壓電位。調(diào)試過程中容易造成觸電。需要注壓電位。調(diào)試過程中容易造成觸電。需要注意安全。意安全。 電烙鐵使用完后及時(shí)放

13、回原位，以免在電烙鐵使用完后及時(shí)放回原位，以免在維修中造成燙傷。探測器是精密部件，制造維修中造成燙傷。探測器是精密部件，制造過程過程中安裝、拆卸的時(shí)候要輕拿輕放，過程過程中安裝、拆卸的時(shí)候要輕拿輕放，不能碰撞，以免損壞。不能碰撞，以免損壞。 在拆卸、安裝密度探頭時(shí)，由于密度在拆卸、安裝密度探頭時(shí)，由于密度探頭較重，在拆卸、安裝過程中要注意人探頭較重，在拆卸、安裝過程中要注意人身安全。身安全。 往密度滑板里放入線路骨架時(shí)，手指往密度滑板里放入線路骨架時(shí)，手指千萬不能伸入滑板上的圓孔。千萬不能伸入滑板上的圓孔。 在維修液壓推靠器時(shí)，要防止由于推在維修液壓推靠器時(shí)，要防止由于推靠器的自鎖故障而造成的

14、推靠器付臂突然靠器的自鎖故障而造成的推靠器付臂突然崩開。崩開。 密度儀器調(diào)試注意事項(xiàng)密度儀器調(diào)試注意事項(xiàng) 電阻：電阻： 補(bǔ)償密度測井儀采用的電阻和高溫精補(bǔ)償密度測井儀采用的電阻和高溫精密電阻，要求電阻的精度在密電阻，要求電阻的精度在5 5以下。電以下。電阻采購回來后，進(jìn)行抽樣檢查，確保精度阻采購回來后，進(jìn)行抽樣檢查，確保精度。 電阻抽樣檢查合格后，須進(jìn)行高溫老電阻抽樣檢查合格后，須進(jìn)行高溫老化。把電阻放入烘箱內(nèi)加溫至化。把電阻放入烘箱內(nèi)加溫至175175c c，并，并且恒溫二個(gè)小時(shí)。反復(fù)兩次后再對(duì)電阻進(jìn)且恒溫二個(gè)小時(shí)。反復(fù)兩次后再對(duì)電阻進(jìn)行抽樣檢查，保證電阻精度后方可使用。行抽樣檢查，保證電阻

15、精度后方可使用。 密度儀器對(duì)電子元器件的要求密度儀器對(duì)電子元器件的要求密度儀器對(duì)電子元器件的要求密度儀器對(duì)電子元器件的要求 電容電容 對(duì)膽電容要檢查其耐壓值是否適合電路要對(duì)膽電容要檢查其耐壓值是否適合電路要求，并經(jīng)過溫度試驗(yàn)檢查其溫漂。要求求，并經(jīng)過溫度試驗(yàn)檢查其溫漂。要求175175c c時(shí)電容的容量下降幅度不超過時(shí)電容的容量下降幅度不超過3030。 對(duì)高壓隔直電容要檢查其漏電流的大小，對(duì)高壓隔直電容要檢查其漏電流的大小，并經(jīng)過溫度試驗(yàn)檢查其溫漂和漏電流。要求并經(jīng)過溫度試驗(yàn)檢查其溫漂和漏電流。要求175175c c時(shí)電容的容量下降幅度不超過時(shí)電容的容量下降幅度不超過3030。 密度測井儀采用

16、的貼片電容和其它電容，密度測井儀采用的貼片電容和其它電容，須進(jìn)行高溫老化。把電容放入烘箱內(nèi)加溫至須進(jìn)行高溫老化。把電容放入烘箱內(nèi)加溫至175175c c，并且恒溫二個(gè)小時(shí)。反復(fù)兩次后方，并且恒溫二個(gè)小時(shí)。反復(fù)兩次后方可使用?？墒褂?。 密度儀器對(duì)探測器的要求密度儀器對(duì)探測器的要求 探測器晶體（探測器晶體（nainai） 尺寸篩選尺寸篩選：密度儀器使用的晶體尺寸為密度儀器使用的晶體尺寸為22502250，17221722。 外觀檢查：外觀檢查：正常的晶體是無色透明，如果晶體發(fā)黃正常的晶體是無色透明，如果晶體發(fā)黃，則表示晶體已經(jīng)潮解，不能使用。另外，晶體，則表示晶體已經(jīng)潮解，不能使用。另外，晶體上不

17、能有破裂或氣泡。高溫老化：上不能有破裂或氣泡。高溫老化： 將將nainai晶體放入烘箱中加溫至晶體放入烘箱中加溫至175175c c，并且，并且恒溫二個(gè)小時(shí)。冷卻后觀察晶體，應(yīng)該與加溫前恒溫二個(gè)小時(shí)。冷卻后觀察晶體，應(yīng)該與加溫前一樣。晶體的高溫老化必須做兩次。一樣。晶體的高溫老化必須做兩次。 探測器探測器 高溫篩選閃爍探測器的方法和步驟：高溫篩選閃爍探測器的方法和步驟：高溫坪區(qū)篩選高溫坪區(qū)篩選 將光電倍增管和晶體耦合好，置于將光電倍增管和晶體耦合好，置于黑暗的烘箱內(nèi)，晶體附近放一顆高溫檢查源黑暗的烘箱內(nèi)，晶體附近放一顆高溫檢查源( (伽馬伽馬源源) )，接好高壓線，信號(hào)線及相應(yīng)的測試設(shè)備。，接

18、好高壓線，信號(hào)線及相應(yīng)的測試設(shè)備。 在常溫下，從在常溫下，從1000v1000v開始，高壓每升高開始，高壓每升高50v50v，記錄一組計(jì)數(shù)率，以電壓為橫坐標(biāo)，計(jì)數(shù)率為縱坐記錄一組計(jì)數(shù)率，以電壓為橫坐標(biāo)，計(jì)數(shù)率為縱坐標(biāo)，畫出一條坪曲線，烘箱升溫到標(biāo)，畫出一條坪曲線，烘箱升溫到175175時(shí)，再測時(shí)，再測一條坪曲線。一條坪曲線。 探測器簡介探測器簡介 在在175175恒溫一小時(shí)后，再測一條坪曲線恒溫一小時(shí)后，再測一條坪曲線。 對(duì)比三條坪曲線，選一段重合較好，也就對(duì)比三條坪曲線，選一段重合較好，也就是高溫計(jì)數(shù)相對(duì)常溫計(jì)數(shù)變化較小的，確定出是高溫計(jì)數(shù)相對(duì)常溫計(jì)數(shù)變化較小的，確定出合適的工作高壓。然后再

19、看在該高壓情況下，合適的工作高壓。然后再看在該高壓情況下，恒溫一小時(shí)后的計(jì)數(shù)與常溫時(shí)的計(jì)數(shù)相對(duì)變化恒溫一小時(shí)后的計(jì)數(shù)與常溫時(shí)的計(jì)數(shù)相對(duì)變化范圍是否小于范圍是否小于5%5%，若滿足則可確定其高壓。，若滿足則可確定其高壓。 光電倍增管的坪寬在光電倍增管的坪寬在150v150v左右。坪寬太低（左右。坪寬太低（低于低于50v50v）的光電倍增管將不能使用。）的光電倍增管將不能使用。密度儀器電路簡介電路簡介電路簡介密度密度探測探測器器1 1密度密度探測探測器器2 2密度密度源室源室密度電子密度電子線路艙線路艙高壓電路高壓電路123412345656r?r21r?r23hv-lhv-su5u6r?r22r

20、?r24hcted01-j1hcted01-j1hctedo1-j1hctedo1-j110000pc1910000pc20 高壓部分采用的是高壓部分采用的是hvc175pb12-02hvc175pb12-02超小型電源模超小型電源模塊。它可帶塊。它可帶7m7m以上負(fù)載，且可開路（相當(dāng)負(fù)載為無以上負(fù)載，且可開路（相當(dāng)負(fù)載為無窮大）使用。負(fù)載電阻越大，高壓輸出的紋波就越小窮大）使用。負(fù)載電阻越大，高壓輸出的紋波就越小，中子儀器高壓輸出紋波，中子儀器高壓輸出紋波30mv30mv。 高壓模塊的輸入電壓為高壓模塊的輸入電壓為12v12v，輸出電壓最高為，輸出電壓最高為+2000v+2000v，工作電流

21、小于，工作電流小于30ma30ma。輸出電流為。輸出電流為250250 a a。 高壓模塊的輸出電壓由高壓模塊的輸出電壓由2 2個(gè)電阻來調(diào)節(jié)，如圖，個(gè)電阻來調(diào)節(jié)，如圖，r21r21調(diào)節(jié)長源距的輸出高壓，此電壓一般調(diào)節(jié)在調(diào)節(jié)長源距的輸出高壓，此電壓一般調(diào)節(jié)在1550v1700v1550v1700v之間，再由之間，再由r23r23調(diào)節(jié)短源距高壓，此電調(diào)節(jié)短源距高壓，此電壓一般選在壓一般選在+1100v1250v+1100v1250v，實(shí)際工作電壓由探測器，實(shí)際工作電壓由探測器的坪曲線決定的坪曲線決定 高壓電路高壓電路儀器電路簡介儀器電路簡介前放電路前放電路32671548u1ha-2510510r

22、r210kr333kr5100rr6100rr70.01uc110pc30.1uc55.1pc20.1uc40.1uc651kr1gdb-l10kr4-12vtp3tp1+12vtp12lh117068-12由碘化納晶體和光電倍增管組成的探測器將接收到的伽馬射線轉(zhuǎn)換成電脈沖，經(jīng)電容c1耦合到ha2510運(yùn)算放大器。以長道電路為ha2510ha2510的工作電壓為的工作電壓為dcdc12v12v，電阻，電阻r6r6、r7r7，電容電容c4c4、c5c5分別構(gòu)成濾波網(wǎng)絡(luò)對(duì)電源進(jìn)行濾波。分別構(gòu)成濾波網(wǎng)絡(luò)對(duì)電源進(jìn)行濾波。 電阻電阻r1r1負(fù)責(zé)收集光電倍增管來的脈沖信號(hào)，負(fù)責(zé)收集光電倍增管來的脈沖信號(hào)，

23、并且產(chǎn)生壓降輸出。并且產(chǎn)生壓降輸出。 電阻電阻r4r4、r5r5和和ha2510ha2510對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，一般對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，一般調(diào)整電阻調(diào)整電阻r5r5來實(shí)現(xiàn)所需要的放大倍數(shù)。密度儀器長來實(shí)現(xiàn)所需要的放大倍數(shù)。密度儀器長、短道放大倍數(shù)都為、短道放大倍數(shù)都為k=4k=4。 從光電倍增管輸出的光電峰（觀察點(diǎn)從光電倍增管輸出的光電峰（觀察點(diǎn)tp1tp1）一）一般為般為1-2v1-2v的負(fù)脈沖，脈沖寬度在的負(fù)脈沖，脈沖寬度在5 5 s s左右，經(jīng)放大左右，經(jīng)放大電路放大后，輸出幅度（觀察點(diǎn)電路放大后，輸出幅度（觀察點(diǎn)tp3tp3）為）為7-8v7-8v的負(fù)的負(fù)脈沖，脈寬在脈沖，脈寬在3 3 s s

24、左右。左右。前放電路前放電路信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路124223322421520619718817916101511141213u239kr9r?r8100rr100.1uc60.1uc70.1uc8+12vj1-8tp5tp7816tp10ha2510-6信號(hào)處理電路信號(hào)處理電路密度儀器的信號(hào)處理電路只有一塊高溫混合電路密度儀器的信號(hào)處理電路只有一塊高溫混合電路lh117068lh117068，它，它集跟隨、鑒別、分頻、整形為一體，外圍元件只有兩個(gè)調(diào)鑒別門檻集跟隨、鑒別、分頻、整形為一體，外圍元件只有兩個(gè)調(diào)鑒別門檻的電阻，以的電阻，以l l道電路為例。道電路為例。lh117068lh117

25、068采用采用dc+12vdc+12v單電源供電，工單電源供電，工作電流為作電流為10ma10ma。 電路中電阻電路中電阻r8r8、r9r9起調(diào)節(jié)鑒別門檻的作用，如果電阻起調(diào)節(jié)鑒別門檻的作用，如果電阻r9r9固定在固定在39k39k，電阻，電阻r8r8應(yīng)該在應(yīng)該在3.9k3.9k左右，最終鑒別電壓應(yīng)該以電阻左右，最終鑒別電壓應(yīng)該以電阻r8r8兩端電兩端電壓為準(zhǔn)，電阻壓為準(zhǔn)，電阻r8r8兩端電壓應(yīng)（兩端電壓應(yīng)（tp5-tp10tp5-tp10）該調(diào)整到）該調(diào)整到u=0.70vu=0.70v。 為防止電纜漏計(jì)和消除整形電路可能產(chǎn)生的阻塞現(xiàn)象，所以采為防止電纜漏計(jì)和消除整形電路可能產(chǎn)生的阻塞現(xiàn)象，所

26、以采取了分頻措施。為方便起見，在電路印制板上的分頻部分引出了兩取了分頻措施。為方便起見，在電路印制板上的分頻部分引出了兩個(gè)端子，分別為個(gè)端子，分別為8 8分頻和分頻和1616分頻。儀器出廠時(shí)為分頻。儀器出廠時(shí)為8 8分頻，如果需要分頻，如果需要1616分頻，把分頻，把lh117068lh117068的的2222腳的引出端與腳的引出端與lh117068lh117068的的2 2腳的引出端短路腳的引出端短路即可。即可。 lh117068lh117068的輸出信號(hào)為幅度：的輸出信號(hào)為幅度：+10v+10v，脈寬：，脈寬：35-40s35-40s的方波。的方波。此信號(hào)直接傳輸?shù)酱诵盘?hào)直接傳輸?shù)絛tbd

27、tb接口。接口。 信號(hào)處理電路的主要波形圖信號(hào)處理電路的主要波形圖輸入信號(hào)，ha2510的3腳ha2510的6腳信號(hào)模塊的輸出波形15v4-8v1-2v37us5us5us井徑電路井徑電路t1gnd462.2k100u100u50r1k2cw58d2c4c5r1r5d4rw井徑測量電路原理井徑測量電路原理井徑測量電路由井徑電源和井徑電位器組成。井徑測量電路由井徑電源和井徑電位器組成。井徑電源由單獨(dú)的電源提供，它通過整流、穩(wěn)壓和井徑電源由單獨(dú)的電源提供，它通過整流、穩(wěn)壓和濾波獲得濾波獲得10v10v的直流電壓。井徑電位器是一個(gè)三端的直流電壓。井徑電位器是一個(gè)三端可調(diào)的拉桿電位器，調(diào)節(jié)范圍在可調(diào)的

28、拉桿電位器，調(diào)節(jié)范圍在02k02k之間。儀器之間。儀器在井下所反映的井徑的變化，直接從井徑電位器的在井下所反映的井徑的變化，直接從井徑電位器的可變端上的電壓的變化所獲得。此電壓的變化量接可變端上的電壓的變化所獲得。此電壓的變化量接到電壓變壓器輸入端的中心抽頭上，由地面儀器采到電壓變壓器輸入端的中心抽頭上，由地面儀器采樣得到。樣得到。儀器常規(guī)檢查儀器常規(guī)檢查 1. 1. 給井下儀器供電給井下儀器供電ac180v(ac180v(電流約為電流約為50ma)50ma)， 觀察本底計(jì)數(shù)，長源距每分鐘為觀察本底計(jì)數(shù)，長源距每分鐘為80805 5個(gè)，個(gè)， 短源距每分鐘為短源距每分鐘為10102 2個(gè)。如果有

29、標(biāo)準(zhǔn)源，個(gè)。如果有標(biāo)準(zhǔn)源， 則在儀器上固定位置，取下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)，以后則在儀器上固定位置，取下標(biāo)準(zhǔn)數(shù)，以后 檢查對(duì)照，效果更好。檢查對(duì)照，效果更好。 2. 2. 推靠器放開過程中，電流不超過推靠器放開過程中，電流不超過100ma100ma。 3. 3. 推靠器收攏過程中，電流不超過推靠器收攏過程中，電流不超過200ma200ma。 4. 4. 推靠器在放開、收攏過程中應(yīng)當(dāng)很平穩(wěn)，推靠器在放開、收攏過程中應(yīng)當(dāng)很平穩(wěn)， 不能出現(xiàn)發(fā)卡和自鎖鎖不住現(xiàn)象。不能出現(xiàn)發(fā)卡和自鎖鎖不住現(xiàn)象。 儀器常見故障檢查儀器常見故障檢查 觀察本底時(shí)，計(jì)數(shù)不穩(wěn)，有跳動(dòng)現(xiàn)象觀察本底時(shí)，計(jì)數(shù)不穩(wěn)，有跳動(dòng)現(xiàn)象, ,此此時(shí)可檢查探測器避

30、光是否良好，管座是否干時(shí)可檢查探測器避光是否良好，管座是否干凈，高壓是否穩(wěn)定，在排除了上述諸方面原凈，高壓是否穩(wěn)定，在排除了上述諸方面原因外，可檢查電路板，更換相應(yīng)元件，當(dāng)然因外，可檢查電路板，更換相應(yīng)元件，當(dāng)然認(rèn)真檢查引入引出的信號(hào)線是否破壞也是十認(rèn)真檢查引入引出的信號(hào)線是否破壞也是十分必要的。分必要的。 儀器常見故障檢查儀器常見故障檢查 密度儀器的探測器和電路在滑板之中密度儀器的探測器和電路在滑板之中, ,維修維修時(shí)需從滑板中拆卸時(shí)時(shí)需從滑板中拆卸時(shí), ,應(yīng)先把滑板和掛臂頭連接應(yīng)先把滑板和掛臂頭連接的兩個(gè)頂絲卸下，用螺絲刀把掛臂接頭和滑板的兩個(gè)頂絲卸下，用螺絲刀把掛臂接頭和滑板分離，這時(shí)再

31、從滑板尾端卸去小頂絲，探測器分離，這時(shí)再從滑板尾端卸去小頂絲，探測器和線路此時(shí)才能從滑板中旋轉(zhuǎn)卸出。和線路此時(shí)才能從滑板中旋轉(zhuǎn)卸出。 儀器在室內(nèi)正常，但測井資料不好，很可儀器在室內(nèi)正常，但測井資料不好，很可能是井下儀器相應(yīng)得水密插頭絕緣破壞造成。能是井下儀器相應(yīng)得水密插頭絕緣破壞造成。 井徑曲線測不好，可能是井徑電位器接觸井徑曲線測不好，可能是井徑電位器接觸不良。不良。 儀器常見故障檢查儀器常見故障檢查密度儀器的探測器和電路部分卸出后，密度儀器的探測器和電路部分卸出后，若要通電檢查，則需對(duì)探測器若要通電檢查，則需對(duì)探測器( (光電倍增管和光電倍增管和碘化納晶體碘化納晶體) )進(jìn)行避光，一般是用

32、黑布將探測進(jìn)行避光，一般是用黑布將探測器部分罩起來。若只需檢查電路時(shí)，可將探器部分罩起來。若只需檢查電路時(shí)，可將探測器的高壓斷開，這時(shí)可不必對(duì)探測器采取測器的高壓斷開，這時(shí)可不必對(duì)探測器采取避光措施。避光措施。 探測器維修使用注意事項(xiàng)探測器維修使用注意事項(xiàng) 在拆卸和安裝光電倍增管時(shí)一定要小心，注在拆卸和安裝光電倍增管時(shí)一定要小心，注意輕拿輕放。光電倍增管和晶體是放在一個(gè)鋁合意輕拿輕放。光電倍增管和晶體是放在一個(gè)鋁合金做的圓筒里，為了使光電倍增管和晶體間貼和金做的圓筒里，為了使光電倍增管和晶體間貼和好，在光電倍增管的一端和圓筒的內(nèi)壁里加入了好，在光電倍增管的一端和圓筒的內(nèi)壁里加入了一個(gè)波紋彈簧片

33、，安裝光電倍增管時(shí)一定要注意一個(gè)波紋彈簧片，安裝光電倍增管時(shí)一定要注意波紋彈簧片不要受力太大，剛好頂住光電倍增管波紋彈簧片不要受力太大，剛好頂住光電倍增管使它在里面不活動(dòng)就行，否則容易把光電倍增管使它在里面不活動(dòng)就行，否則容易把光電倍增管頂碎。頂碎。 推靠器使用注意事項(xiàng)推靠器使用注意事項(xiàng) 密度儀器放開或收攏推靠器時(shí)，井下儀密度儀器放開或收攏推靠器時(shí)，井下儀器位置要端正，使滑板正面朝上，以免放開器位置要端正，使滑板正面朝上，以免放開時(shí)，因滑板重量大而傾倒。同時(shí)要認(rèn)真注視時(shí)，因滑板重量大而傾倒。同時(shí)要認(rèn)真注視電流表，萬一電流過大電流表，萬一電流過大( (超過超過250ma)250ma)要立即斷要立

34、即斷電，以免傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分器件損壞。電，以免傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的部分器件損壞。 儀器刻度儀器刻度 密度儀器調(diào)試完成后，需要對(duì)儀器進(jìn)行刻度才密度儀器調(diào)試完成后，需要對(duì)儀器進(jìn)行刻度才能用于測井。由于成批儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)和元器件能用于測井。由于成批儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)和元器件的不一致性，所以生產(chǎn)出的每支儀器都必須進(jìn)行的不一致性，所以生產(chǎn)出的每支儀器都必須進(jìn)行二級(jí)刻度。二級(jí)刻度。 要對(duì)密度儀器進(jìn)行二級(jí)刻度，至少需要兩種不要對(duì)密度儀器進(jìn)行二級(jí)刻度，至少需要兩種不同密度的標(biāo)準(zhǔn)地層或刻度塊作為刻度標(biāo)準(zhǔn)，并需同密度的標(biāo)準(zhǔn)地層或刻度塊作為刻度標(biāo)準(zhǔn)，并需要至少兩種比重不同的模擬泥餅對(duì)儀器進(jìn)行泥餅要至少兩種比重不同的模擬泥餅對(duì)儀器進(jìn)

35、行泥餅補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)。本節(jié)介紹的刻度方法是用標(biāo)定過的已補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)。本節(jié)介紹的刻度方法是用標(biāo)定過的已知密度的標(biāo)準(zhǔn)地層和比重不同的兩種模擬泥餅對(duì)知密度的標(biāo)準(zhǔn)地層和比重不同的兩種模擬泥餅對(duì)儀器進(jìn)行二級(jí)刻度。儀器進(jìn)行二級(jí)刻度。 二級(jí)刻度器二級(jí)刻度器密度探頭放置密度探頭放置在此，滑板面在此，滑板面必須與模塊貼必須與模塊貼和很好。和很好。密度半密度半空間?？臻g模塊塊儀器刻度準(zhǔn)備儀器刻度準(zhǔn)備密度探頭必須嚴(yán)格按上述調(diào)試方法調(diào)試好，保密度探頭必須嚴(yán)格按上述調(diào)試方法調(diào)試好，保證儀器工作正常。證儀器工作正常。 把模塊表面擦拭干凈，尤其是模塊與儀器滑板把模塊表面擦拭干凈，尤其是模塊與儀器滑板的接觸面要保持絕對(duì)干凈，不能有細(xì)沙

36、子和泥土。的接觸面要保持絕對(duì)干凈，不能有細(xì)沙子和泥土。并且刻度模塊要放置在清水中，清水必須淹沒模塊并且刻度模塊要放置在清水中，清水必須淹沒模塊表面。表面。 由于密度探頭要放入清水中，所以儀器要做好由于密度探頭要放入清水中，所以儀器要做好絕緣，密度探頭與穩(wěn)壓電源和定標(biāo)器的引線要用水絕緣，密度探頭與穩(wěn)壓電源和定標(biāo)器的引線要用水密插頭與探頭連接。密插頭與探頭連接。 刻度注意事項(xiàng)刻度注意事項(xiàng) 把密度探頭放在刻度模塊的半圓把密度探頭放在刻度模塊的半圓槽內(nèi)密度滑板面（測井時(shí)貼靠井壁的槽內(nèi)密度滑板面（測井時(shí)貼靠井壁的一面）朝下，與刻度模塊完全貼和好。一面）朝下，與刻度模塊完全貼和好。并且密度探頭的源倉要與刻

37、度模塊的并且密度探頭的源倉要與刻度模塊的垂直端面保持至少垂直端面保持至少15cm 15cm 。 車間刻度原理車間刻度原理 刻度過程刻度過程: : 在描述密度探頭刻度過程中，我們以中國石油在描述密度探頭刻度過程中，我們以中國石油測井技術(shù)中心產(chǎn)業(yè)化部現(xiàn)有的標(biāo)定過的已知密度的測井技術(shù)中心產(chǎn)業(yè)化部現(xiàn)有的標(biāo)定過的已知密度的標(biāo)準(zhǔn)地層模塊為例，測井技術(shù)中心產(chǎn)業(yè)化部共用三標(biāo)準(zhǔn)地層模塊為例，測井技術(shù)中心產(chǎn)業(yè)化部共用三種刻度模塊來刻度補(bǔ)償密度儀器，它們的密度值分種刻度模塊來刻度補(bǔ)償密度儀器，它們的密度值分別為：別為：2.699 g/cm2.699 g/cm3 3、2.374 g/cm2.374 g/cm3 3、2

38、.185 g/cm2.185 g/cm3 3, ,我我 們們分別用分別用 2.6992.699、 2.3742.374、 2.1852.185來表示它們。來表示它們。車間刻度步驟車間刻度步驟把儀器放置在把儀器放置在 2.6992.699的刻度模塊上，給儀器加電預(yù)的刻度模塊上，給儀器加電預(yù)熱熱20203030分鐘，此時(shí)注意觀察儀器的本底計(jì)數(shù)，分鐘，此時(shí)注意觀察儀器的本底計(jì)數(shù)，儀器工作正常后進(jìn)行下一步。儀器工作正常后進(jìn)行下一步。 儀器裝上測井用源，記錄儀器裝上測井用源，記錄l l、s s道的計(jì)數(shù)，每組道的計(jì)數(shù)，每組數(shù)采樣時(shí)間要求數(shù)采樣時(shí)間要求3030秒以上，再平均出每秒的計(jì)秒以上，再平均出每秒的計(jì)

39、數(shù)，記錄下來。每道不少于五組數(shù)，再算出各數(shù)，記錄下來。每道不少于五組數(shù)，再算出各道計(jì)數(shù)的平均數(shù)，道計(jì)數(shù)的平均數(shù)，n nl2.699l2.699和和n ns2.699s2.699 。 使用現(xiàn)場刻度器的注意事項(xiàng)使用現(xiàn)場刻度器的注意事項(xiàng) 把探頭依次移到把探頭依次移到 2.3742.374和和 2.1852.185兩個(gè)模塊上，記錄兩個(gè)模塊上，記錄探頭在各個(gè)模塊上的計(jì)數(shù)，要求同上步，分探頭在各個(gè)模塊上的計(jì)數(shù)，要求同上步，分別用別用n nl2.374l2.374、n ns2.374s2.374和和n nl2.185l2.185、n ns2.185s2.185表示。表示。 在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上以在對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上以s

40、 s道計(jì)數(shù)為橫坐標(biāo)，以道計(jì)數(shù)為橫坐標(biāo)，以l l道道計(jì)數(shù)為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系。這個(gè)坐標(biāo)系就是計(jì)數(shù)為縱坐標(biāo)建立坐標(biāo)系。這個(gè)坐標(biāo)系就是密度儀器的脊肋圖。把上面三個(gè)模塊上的點(diǎn)密度儀器的脊肋圖。把上面三個(gè)模塊上的點(diǎn)點(diǎn)在坐標(biāo)里。分別用點(diǎn)在坐標(biāo)里。分別用a a、b b、c c表示表示 2.6992.699、 2.3742.374和和 2.1852.185 。a a、b b、c c三個(gè)點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上。三個(gè)點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上。這條直線就是密度儀器的脊線。如圖所示：這條直線就是密度儀器的脊線。如圖所示： 使用現(xiàn)場刻度器的注意事項(xiàng)使用現(xiàn)場刻度器的注意事項(xiàng)200300400500600700400500600700

41、8009001000abcnlnscps/秒cps/秒（2.699）（2.374）（2.185）輕0.5輕0.5輕1.0輕1.0輕1.5輕1.5輕2.0重2.0重1.5重1.5重1.0重1.0重0.5重0.5重0.5補(bǔ)償密度測井儀刻度原理補(bǔ)償密度測井儀刻度原理 眾所周知，在無泥餅條件下，用不同源距的兩個(gè)探測器進(jìn)眾所周知，在無泥餅條件下，用不同源距的兩個(gè)探測器進(jìn)行測量，它們的計(jì)數(shù)率與地層密度關(guān)系：行測量，它們的計(jì)數(shù)率與地層密度關(guān)系： =1/a(lnn=1/a(lnnb)b)現(xiàn)分別用角碼現(xiàn)分別用角碼s s及及l(fā) l表示短源距和長源距則有：表示短源距和長源距則有： l l=1/a=1/al l(ln

42、n(lnnl lb bl l) ) s s=1/a=1/as s(lnn(lnns sb bs s) )因無泥餅影響因無泥餅影響 l l=s s=b b 兩式和并有兩式和并有 (lnn(lnnl lb bl l)= a)= al l/a/as s(lnn(lnns sb bs s) )即即lnnlnnl l 與與lnnlnns s關(guān)系為一直線，其斜率為關(guān)系為一直線，其斜率為 a al l/a/as s，我們把這條，我們把這條線稱為脊線，線稱為脊線，=arctg(a=arctg(al l/a/as s) )稱為脊角，稱為脊角，a=dlnn/a=dlnn/ b b= =u um m.d.d為儀器對(duì)

43、地層的靈敏度，與源距成正比，因此，脊角為儀器對(duì)地層的靈敏度，與源距成正比，因此，脊角與長、短探測器的源距有很大的關(guān)系。與長、短探測器的源距有很大的關(guān)系。補(bǔ)償密度測井儀刻度原理補(bǔ)償密度測井儀刻度原理 由式由式 b b= 1/a= 1/al l(lnn(lnnl lb bl l)+1/k(lnn)+1/k(lnnl lb bl l) )a al l/a/as s(lnn(lnns sb bs s) )在有泥餅影響時(shí)，即在有泥餅影響時(shí)，即0 0 則有：則有：(lnn(lnnl lb bl l) =1/(k+1) =1/(k+1)a al l/a/as s(lnn(lnns sb bs s)+ka)+

44、kas s/(k+1) /(k+1) b b每給定一個(gè)每給定一個(gè) b b值就能做出一條斜率為值就能做出一條斜率為1/1/（k+1k+1）a al l/a/as s的關(guān)的關(guān)系 式 ， 即 一 條 肋 線 ， 其 與 水 平 線 的 夾 角 為系 式 ， 即 一 條 肋 線 ， 其 與 水 平 線 的 夾 角 為 ，tg=1/(k+1)tg=1/(k+1)a al l/a/as s=1/(k+1)=1/(k+1)tgtg， 由此式可知肋角與系數(shù)由此式可知肋角與系數(shù)k k和脊角有關(guān)。和脊角有關(guān)。k k為常數(shù)是近似為常數(shù)是近似處理的結(jié)果，若要擴(kuò)大補(bǔ)償?shù)木€性范圍和改變肋角還需采處理的結(jié)果，若要擴(kuò)大補(bǔ)償?shù)?/p>

45、線性范圍和改變肋角還需采取一些技術(shù)措施，如在短源距探測器外面加射線過濾器等取一些技術(shù)措施，如在短源距探測器外面加射線過濾器等，在此我們采用了加隔片來濾去低能量的伽瑪射線來滿足，在此我們采用了加隔片來濾去低能量的伽瑪射線來滿足儀器肋角的設(shè)計(jì)指標(biāo)。儀器肋角的設(shè)計(jì)指標(biāo)。=55=55。通過對(duì)短源距探測器加不。通過對(duì)短源距探測器加不同厚度隔片的試驗(yàn)，最后定為同厚度隔片的試驗(yàn)，最后定為l=0.5mml=0.5mm，s=3mms=3mm。補(bǔ)償密度測井儀刻度原理補(bǔ)償密度測井儀刻度原理肋線作為直線處理方式肋線作為直線處理方式( (即通常的補(bǔ)償方程即通常的補(bǔ)償方程) )通常所說的密度測井響應(yīng)方程，是由脊肋圖實(shí)驗(yàn)資

46、料導(dǎo)出，在假設(shè)肋線是直通常所說的密度測井響應(yīng)方程，是由脊肋圖實(shí)驗(yàn)資料導(dǎo)出，在假設(shè)肋線是直 線的情況下，可以通過三點(diǎn)刻度的方法求出方程中的五個(gè)系數(shù)，其中線的情況下，可以通過三點(diǎn)刻度的方法求出方程中的五個(gè)系數(shù)，其中k k值是值是近似的處理結(jié)果，只有在肋線為直線時(shí)，才近似為一常數(shù)，其處理方法如下近似的處理結(jié)果，只有在肋線為直線時(shí)，才近似為一常數(shù)，其處理方法如下： =a=ablnn blnn 對(duì)長短分別有對(duì)長短分別有 l l=a=al lb bl llnnlnnl l s s=a=as sb bs slnnlnns s b b=l l+1/k(+1/k(l l s s) )當(dāng)放當(dāng)放mgmga al l

47、時(shí)：時(shí)： lmglmg= a= al lb bl llnnlnnlmglmg lallal= a= al lb bl llnnlnnlallal smgsmg= a= as sb bs slnnlnnsmgsmg salsal= a= as sb bs slnnlnnsalsal 分別求出分別求出 a al l a as s b bl l b bs s 再放倒再放倒mgmg： 據(jù)據(jù)=1/k(=1/k(l l s s) ) 求出求出k=k=？ 則則 b b=(a=(al lb bl llnnlnnl l)+1/k(a)+1/k(al lb bl llnnlnnl l) )(a(as sb bs

48、slnnlnns s) )補(bǔ)償密度測井儀刻度原理補(bǔ)償密度測井儀刻度原理 肋肋線作為曲線處理方式（一點(diǎn)刻度方式）線作為曲線處理方式（一點(diǎn)刻度方式） 實(shí)際上，當(dāng)?shù)貙拥哪囡灱雍駮r(shí)，即密度校正量較大時(shí)，肋線將開始彎曲，肋線不能看成實(shí)際上，當(dāng)?shù)貙拥哪囡灱雍駮r(shí)，即密度校正量較大時(shí)，肋線將開始彎曲，肋線不能看成 直線，這時(shí)如用直線處理就會(huì)產(chǎn)生誤差，通常用多項(xiàng)式和分等函數(shù)來擬合肋線彎曲的背直線，這時(shí)如用直線處理就會(huì)產(chǎn)生誤差，通常用多項(xiàng)式和分等函數(shù)來擬合肋線彎曲的背肋圖，這樣刻度變得更為簡單，操作起來更為方便，即一點(diǎn)刻度方式。肋圖，這樣刻度變得更為簡單，操作起來更為方便，即一點(diǎn)刻度方式。 強(qiáng)源處理方式與數(shù)據(jù)：強(qiáng)

49、源處理方式與數(shù)據(jù)： =a=ablnnblnn則長短源距分別有則長短源距分別有 l l=a=al lb bl llnnlnnl l s s=a=as sb bs slnnlnns s當(dāng)放當(dāng)放 b b=2.30g/cm=2.30g/cm3 3的的mgmg塊時(shí)則塊時(shí)則 有有 l l=2.30=2.30b bl llnnlnnl2.30l2.30/n/nl l s s=2.30=2.30b bs slnnlnns2.30s2.30/n/n2.302.30當(dāng)當(dāng) s s / /l l11時(shí)時(shí) =-270.156=-270.156s s/l l 3 3+792.303+792.303s s/l l 2 2-776.515-776.515s s/l