陣列感應測井儀講義

1、1.1.前前 言言2.2.理論基礎、測量原理理論基礎、測量原理3.3.儀器性能儀器性能4.4.儀器刻度儀器刻度5.5.測測 井井6.6.儀器電路描述儀器電路描述7.7.儀器常規(guī)檢查儀器常規(guī)檢查8.8.信號處理信號處理9.9.地質應用簡介地質應用簡介 前前 言言 多頻率發(fā)射，多陣列接收，測量信息豐富多頻率發(fā)射，多陣列接收，測量信息豐富 利用多頻多陣列信息，經過趨膚影響、井眼、井利用多頻多陣列信息，經過趨膚影響、井眼、井斜影響等環(huán)境校正后，采用軟件數字聚焦等技術，斜影響等環(huán)境校正后，采用軟件數字聚焦等技術，測量精度得到極大提高測量精度得到極大提高 可獲得不同縱向分辨率和徑向探測深度的電阻率可獲得不

2、同縱向分辨率和徑向探測深度的電阻率曲線，得到原狀地層電阻率、侵入帶地層電阻率、曲線，得到原狀地層電阻率、侵入帶地層電阻率、侵入半徑侵入半徑 刻度時消除大地的影響，得到的線圈系誤差更準刻度時消除大地的影響，得到的線圈系誤差更準確確 線圈系結構設計中采用金屬芯軸支架和陶瓷骨架線圈系結構設計中采用金屬芯軸支架和陶瓷骨架形式，具有很好的機械強度、耐久性及溫度性能。形式，具有很好的機械強度、耐久性及溫度性能。高分辨率陣列感應的特點高分辨率陣列感應的特點 理論基礎、測量原理理論基礎、測量原理 電磁感應原理為理論基礎電磁感應原理為理論基礎0563412T三線圈系結構三線圈系結構 一個發(fā)射線圈，一個接收線圈和

3、一個位于一個發(fā)射線圈，一個接收線圈和一個位于它們之間的補償線圈；接收線圈和相應的補償它們之間的補償線圈；接收線圈和相應的補償線圈構成一個接收陣列線圈構成一個接收陣列多陣列多陣列 7 7個接收陣列（源距為個接收陣列（源距為6 69494英寸）英寸）多頻率多頻率 8 8種頻率（種頻率（1010、3030、5050、7070、9090、110110、130130、150KHz150KHz） 儀器的總體結構、測量原理儀器的總體結構、測量原理 編碼譯碼編碼譯碼電路電路控制測量控制測量電路電路前置放大前置放大電路電路接收線圈陣列RO-接收線圈陣列RO-R7R7發(fā)射線圈發(fā)射線圈發(fā)射電路發(fā)射電路地層地層控制信

4、號控制信號參考信號參考信號指指令令數數據據測控數傳短節(jié)EA測控數傳短節(jié)EARA、CA、PA、TA構成線圈系總成MARA、CA、PA、TA構成線圈系總成MA 發(fā)射電路產生發(fā)射電路產生10.4kHz10.4kHz方波，提供給發(fā)射線圈，使其在井眼周圍地層介方波，提供給發(fā)射線圈，使其在井眼周圍地層介質建立變化電磁場并誘發(fā)地層產生感應電流，生成二次場；二次場在接收線質建立變化電磁場并誘發(fā)地層產生感應電流，生成二次場；二次場在接收線圈陣列產生感應電動勢，即被測信號，該信號直接反映地層電導率的高低。圈陣列產生感應電動勢，即被測信號，該信號直接反映地層電導率的高低。前置放大電路接收該信號后進行濾波放大，并將其

5、驅動到高速數據采集電路前置放大電路接收該信號后進行濾波放大，并將其驅動到高速數據采集電路進行信號采集和軟件濾波，最后由編譯碼電路進行壓縮編碼，經測井電纜送進行信號采集和軟件濾波，最后由編譯碼電路進行壓縮編碼，經測井電纜送至地面測井系統(tǒng)。至地面測井系統(tǒng)。 地面信號處理流程地面信號處理流程進行傅立葉變換,在頻域中得到8個頻率的實部與虛部分量,共7*8*2+1*8*2=128個分量計算視電導率，得到7*8*2=112個視電導率值軟件聚焦得到6條真分辨率聚焦曲線，其探測深度分別為10，20，30，60，90，120英寸進行趨膚效應校正，得到7條視電導率曲線分辨率匹配處理，得到3種縱向分辨率、6條不同探

6、測深度的電阻率測量曲線進行井眼校正，得到7條視電導率曲線上傳8道時間域采樣,每道信號96個采樣點交給用戶 上傳地面的信號經數據預處理（解壓縮、解碼、傅上傳地面的信號經數據預處理（解壓縮、解碼、傅里葉變換、計算視電導率等）、趨膚效應校正、井眼校里葉變換、計算視電導率等）、趨膚效應校正、井眼校正；數字聚焦、分辨率匹配，最后的得到的是正；數字聚焦、分辨率匹配，最后的得到的是 6 6條不同探條不同探測深度（測深度（1010，2020，3030，6060，9090，120120英寸）的真分辨率電英寸）的真分辨率電阻率測量曲線及阻率測量曲線及3 3種縱向分辨率（種縱向分辨率（1 1，2 2，4 4英尺）、

7、英尺）、6 6種不種不同探測深度（同探測深度（1010，2020，3030，6060，9090，120120英寸）的電阻率英寸）的電阻率測量曲線。測量曲線。 與雙感應測井的一些特性對比與雙感應測井的一些特性對比儀器零長：儀器零長：線圈系部分線圈系部分-6.02m-6.02m電子電路部分電子電路部分-2.23m-2.23m整支儀器整支儀器-8.25m -8.25m 儀器運輸長度：儀器運輸長度：線圈系部分線圈系部分-6.26m-6.26m電路長度電路長度-2.69m-2.69m整支儀器整支儀器-8.95m-8.95m儀器外徑儀器外徑-92.5m-92.5m儀器重量：儀器重量：電極系重量電極系重量-

8、128Kg-128Kg上部電子線路重量上部電子線路重量-68Kg-68Kg整支儀器整支儀器-196Kg-196Kg 工作環(huán)境工作環(huán)境 最大耐溫最大耐溫-175,-175,工作工作4 4小時小時最大耐壓最大耐壓-140MPa-140MPa儀器位置儀器位置-居中或攜帶居中或攜帶1.51.5間隙器間隙器井眼特性：井眼特性：6-in6-in井眼井眼-Rt/Rm7,000-Rt/Rm7,0008-in8-in井眼井眼-Rt/Rm2,000-Rt/Rm2,00012-in12-in井眼井眼-Rt/Rm1,000-Rt/Rm1,000最小井眼最小井眼-4.5 in.(114.3mm)-4.5 in.(114

9、.3mm)最大井眼最大井眼-20.0 in.(508.0mm)-20.0 in.(508.0mm)適用井眼軌跡適用井眼軌跡-軌跡垂直至水平井眼均可軌跡垂直至水平井眼均可探測特性探測特性 探測深度：探測深度：10 in.(0.254m),20 in.(0.508m),30 in.(0.762m),10 in.(0.254m),20 in.(0.508m),30 in.(0.762m),60 in.(1.524m),90 in.(2.286m),120 in.(3.048m)60 in.(1.524m),90 in.(2.286m),120 in.(3.048m) 垂直分辨率：真分辨率或匹配得到垂

10、直分辨率：真分辨率或匹配得到1.0ft(0.305m),2.0ft(0.61m),4.0 ft(1.22m)1.0ft(0.305m),2.0ft(0.61m),4.0 ft(1.22m)的縱向分辨率的縱向分辨率 測量范圍及精度：測量范圍及精度： 測量范圍：測量范圍：0.1-2000 ohm-m0.1-2000 ohm-m 測量精度（均質地層）：測量精度（均質地層）： 60 in.,90 in.,120 in.60 in.,90 in.,120 in.探測深度探測深度-1 ms/m,1 ms/m,或讀數的或讀數的2 2 30 in. 30 in.探測深度探測深度-2 ms/m,2 ms/m,或

11、讀數的或讀數的2 2 20 in. 20 in.探測深度探測深度-4 ms/m,4 ms/m,或讀數的或讀數的2 2 10 in. 10 in.探測深度探測深度-10 ms/m,10 ms/m,或讀數的或讀數的2 2其他其他纜頭電壓纜頭電壓-180VAC-180VAC供電電流供電電流 -500MA-500MA命令命令-模式模式2 2數據數據-模式模式5 5采樣率采樣率-4samples/ft-4samples/ft（推薦）或（推薦）或2samples/ft2samples/ft（高速（高速 ）推薦測速推薦測速-30.0 ft/min(9.1m/min)-30.0 ft/min(9.1m/min

12、)最高測速最高測速-60.0 ft/min(-60.0 ft/min(若若4samples/ft)4samples/ft)或或 100.0 ft/min100.0 ft/min（若（若2samples/ft2samples/ft） 交流供電交流供電- 1#- 1#、4#4#命令（命令（CMD+ CMD+ ，CMD-CMD-）-27#-27#、28#28#數據（數據（MODE5+MODE5+，MODE5-MODE5-）- 31#- 31#、32#32#SPSP（自然電位）（自然電位）-14#-14#輔助工具輔助工具-間隙器，必需間隙器，必需 燈籠體、井溫泥漿電阻率測井儀燈籠體、井溫泥漿電阻率測井

13、儀 通常的感應刻度中，線圈系誤差為儀通常的感應刻度中，線圈系誤差為儀器放于刻度架上時得到的視電導率值，這器放于刻度架上時得到的視電導率值，這樣計算出的線圈系誤差中，不但包括儀器樣計算出的線圈系誤差中，不但包括儀器本身的線圈系誤差，而且包括大地反應在本身的線圈系誤差，而且包括大地反應在測量中的視電導率，由于陣列感應的探測測量中的視電導率，由于陣列感應的探測深度可達深度可達3 3米，所以在求取線圈系誤差中必米，所以在求取線圈系誤差中必須除去大地信號的影響。須除去大地信號的影響。 刻度需要知道刻度環(huán)境的大地電導率值，刻度需要知道刻度環(huán)境的大地電導率值，SL6515SL6515有包括有包括從從12ms

14、/m12ms/m到到249ms/m249ms/m的值可以選擇。如果不知道新刻度環(huán)境的的值可以選擇。如果不知道新刻度環(huán)境的大地電導率，可以按照下列步驟進行：大地電導率，可以按照下列步驟進行：1 1、下載從廠家得到的刻度，在沒有刻度環(huán)的狀況下，儀器、下載從廠家得到的刻度，在沒有刻度環(huán)的狀況下，儀器置于置于6 6英尺（英尺（1.831.83米）的高度上。米）的高度上。2 2、儀器置測井擋，待數據穩(wěn)定后，記錄幾分鐘。如果可能、儀器置測井擋，待數據穩(wěn)定后，記錄幾分鐘。如果可能將將7 7個陣列的視電導率值用抓圖工具抓下一段。個陣列的視電導率值用抓圖工具抓下一段。3 3、儀器置于、儀器置于1010英尺（英尺

15、（3.053.05米）的高度上，儀器置測井擋，米）的高度上，儀器置測井擋，待數據穩(wěn)定后，記錄幾分鐘。如果可能將待數據穩(wěn)定后，記錄幾分鐘。如果可能將7 7個陣列的視電導率個陣列的視電導率值用抓圖工具抓下一段。值用抓圖工具抓下一段。4 4、將在、將在6 6英尺和英尺和1010英尺位置得到的文件，包括所用刻度和原英尺位置得到的文件，包括所用刻度和原始數據文件，一起發(fā)回廠家。廠家會回復當地刻度環(huán)境的大地始數據文件，一起發(fā)回廠家。廠家會回復當地刻度環(huán)境的大地電導率。電導率。 1 1、用內刻和內零刻度電子線路部分、用內刻和內零刻度電子線路部分2 2、通過在刻度環(huán)境中、通過在刻度環(huán)境中6 6英尺和英尺和10

16、10英尺的測量，確英尺的測量，確定刻度環(huán)境的有效大地電導率。定刻度環(huán)境的有效大地電導率。3 3、用空氣零和刻度環(huán)測量值刻度線圈系部分。、用空氣零和刻度環(huán)測量值刻度線圈系部分。 周圍周圍9 9米以內無金屬物，儀器置于米以內無金屬物，儀器置于1010英尺（英尺（3.053.05米）的高度。米）的高度。 刻度環(huán)不是單環(huán)，為刻度環(huán)不是單環(huán)，為1414圈圈 1.1.輸入正確的儀器號，加載正確的溫度系數文件，選擇大地電輸入正確的儀器號，加載正確的溫度系數文件，選擇大地電導率值。（如果沒有加載正確的溫度系數文件或沒有溫度系導率值。（如果沒有加載正確的溫度系數文件或沒有溫度系數文件，應出現一個警示。不過，刻度

17、依然可以進行。）數文件，應出現一個警示。不過，刻度依然可以進行。）2.2.連接好電子線路與線圈系總成部分，在電子線路上部連接好連接好電子線路與線圈系總成部分，在電子線路上部連接好SL6514SL6514遙測短節(jié)。儀器置于遙測短節(jié)。儀器置于1010英尺的刻度架上。確?？潭拳h(huán)英尺的刻度架上。確?？潭拳h(huán)在離刻度架較遠的地方，或在電子線路上端（離線圈系盡可在離刻度架較遠的地方，或在電子線路上端（離線圈系盡可能遠）并使環(huán)處于開環(huán)的狀態(tài)能遠）并使環(huán)處于開環(huán)的狀態(tài)3.3.給儀器供電至給儀器供電至180VAC180VAC，并建立起模式，并建立起模式2 2和模式和模式5 5的通訊。預熱的通訊。預熱10-1510

18、-15分鐘，操作工程師也可以改變儀器至測井狀態(tài)，觀察分鐘，操作工程師也可以改變儀器至測井狀態(tài)，觀察空氣視電導率曲線，確保讀數穩(wěn)定后再進行下面的操作?？諝庖曤妼是€，確保讀數穩(wěn)定后再進行下面的操作。4. 4. 選擇儀器內零，顯示的內零信號為如下方式：選擇儀器內零，顯示的內零信號為如下方式：zero datazero data（mvmv） 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150k10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_rcoil0_rcoil0_qcoil0_q . . . . . .coil6_rcoil6_rcoil6_qc

19、oil6_qcoilx_r(xcoilx_r(x0 0，1 16)6)表示：電路通道表示：電路通道x x的內零值的實部分量。的內零值的實部分量。coilx_q(xcoilx_q(x0, 10, 16)6)表示：電路通道表示：電路通道x x的內零值的虛部分量。的內零值的虛部分量。10k10k，30k30k150k150k表示：各道信號的表示：各道信號的1 1次，次，3 3次次1515次諧波。次諧波。完成后，檢查內零值。所有的值應當小于，大部分小于完成后，檢查內零值。所有的值應當小于，大部分小于0.10.1。 5. 5. 選擇儀器內刻，顯示的內刻時電路增益值為如下方式：選擇儀器內刻，顯示的內刻時電

20、路增益值為如下方式：elec gains 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kelec gains 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_mcoil0_mcoil0_pcoil0_p. . . .coil6_mcoil6_mcoil6_pcoil6_pcoilx_m(xcoilx_m(x0 0，1 16)6)表示：電路通道表示：電路通道x x（線圈（線圈x x所用電路通道）的增益所用電路通道）的增益值的幅度值。值的幅度值。coilx_p(xcoilx_p(x0 0，1 16)6)表示：電路通道表示：電路通道x x（線圈（

21、線圈x x所用電路通道）的增益所用電路通道）的增益值的相位值。值的相位值。完成后，檢查內刻值。對于同一個線圈，相位值隨頻率的增加而增加，完成后，檢查內刻值。對于同一個線圈，相位值隨頻率的增加而增加，而對于同一個頻率，幅度值隨著線圈距的增加而增加。而對于同一個頻率，幅度值隨著線圈距的增加而增加。 6. 6. 選擇空氣零（無環(huán)），顯示的儀器空氣零值信號為如下方式：選擇空氣零（無環(huán)），顯示的儀器空氣零值信號為如下方式：AMAM（ms/mms/m） 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150k10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_rco

22、il0_rcoil0_qcoil0_q . . . . . .coil6_rcoil6_rcoil6_qcoil6_qcoilx_r(coilx_r(0 0，1 16)6)表示：線圈表示：線圈x x在空氣中的接收信號的實部在空氣中的接收信號的實部分量。分量。coilx_q(coilx_q(0 0，1 16)6)表示：線圈表示：線圈x x在空氣中的接收信號的虛部在空氣中的接收信號的虛部分量。分量。完成后，檢查空氣零值。在這一步，對空氣零值沒有限制范圍，完成后，檢查空氣零值。在這一步，對空氣零值沒有限制范圍，直到刻度完成后，直到刻度完成后，AMAM（線圈系誤差）才能確定。（線圈系誤差）才能確定。

23、7. 7. 放刻度環(huán)于線圈放刻度環(huán)于線圈0 0的刻度位置并將插頭置于的刻度位置并將插頭置于”coils 0 and 1coils 0 and 1”插孔?？潭任恢玫臏y量是從玻璃鋼外殼上的不銹鋼套（鈹銅套）插孔。刻度位置的測量是從玻璃鋼外殼上的不銹鋼套（鈹銅套）底部邊沿到刻度環(huán)凹進的機械表面。底部邊沿到刻度環(huán)凹進的機械表面。插頭插頭不銹鋼套（鈹銅套）不銹鋼套（鈹銅套）線圈線圈刻度距離刻度距離0 01 12 23 34 45 56 6492.8mm492.8mm558.8mm558.8mm683.3mm683.3mm967.7mm967.7mm1346.2mm1346.2mm1892.3mm1892

24、.3mm2761.0mm2761.0mm 陣列感應刻度環(huán)位置示意圖陣列感應刻度環(huán)位置示意圖8. 8. 線圈線圈0 0完成后，依次以同樣的方式，在不同的刻度位置上完成線圈完成后，依次以同樣的方式，在不同的刻度位置上完成線圈1 1到線圈到線圈6 6的刻度?？潭染€圈的刻度。刻度線圈0 0和和1 1時，插頭置于時，插頭置于”coil0 and 1coil0 and 1”插孔插孔, ,刻刻度線圈度線圈2 2到到6 6時，插頭置于時，插頭置于”coils 2 thru 6coils 2 thru 6”插孔。插孔。 顯示的顯示的MMMM信號為如下方式：信號為如下方式：MM 10k 30k 50k 70k 9

25、0k 110k 130k 150kMM 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_mcoil0_mcoil0_pcoil0_p . . . . . .coil6_mcoil6_mcoil6_pcoil6_pcoilx_mcoilx_m表示：線圈表示：線圈x x的刻度系數的刻度系數MMMM的幅度值。的幅度值。coilx_pcoilx_p表示：線圈表示：線圈x x的刻度系數的刻度系數MMMM的相位值。的相位值。 顯示的顯示的AMAM信號為如下方式：信號為如下方式：AM(ms/m) 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kAM(ms/

26、m) 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_rcoil0_rcoil0_qcoil0_q . . . . . .coil6_rcoil6_rcoil6_qcoil6_qcoilx_rcoilx_r表示：線圈表示：線圈x x的線圈系誤差的線圈系誤差AMAM的實部分量；的實部分量；coilx_qcoilx_q表示：線圈表示：線圈x x的線圈系誤差的線圈系誤差AMAM的虛部分。的虛部分。 對于線圈對于線圈0 0到線到線6 6的所有的所有MMMM的相位值應該小于的相位值應該小于2 2，而，而MMMM的幅度值接近的幅度值接近于于1 1。每一線圈刻度完。每一線圈刻

27、度完MMMM后，后，AMAM（線圈系誤差）都會重新計算得到，所有線（線圈系誤差）都會重新計算得到，所有線圈刻度完成后，重新檢查圈刻度完成后，重新檢查AMAM，看是否在范圍內?？潭韧瓿珊?，保存。，看是否在范圍內?？潭韧瓿珊?，保存。 在測井記錄前，確保在測井記錄前，確保RXTEMPRXTEMP（接收線圈部分溫度）（接收線圈部分溫度）和和TXTEMPTXTEMP（發(fā)射線圈部分溫度）相差不超過（發(fā)射線圈部分溫度）相差不超過1010C C，然后做測前校驗。然后做測前校驗。 測前校驗與主刻度中的刻度內零、內刻相同。測前校驗與主刻度中的刻度內零、內刻相同。 做完后，保存。測前校驗保存的值將用于記錄曲線，做完

28、后，保存。測前校驗保存的值將用于記錄曲線，這相當于重新刻度了電子電路部分。這樣其他的電這相當于重新刻度了電子電路部分。這樣其他的電子線路能和線圈系部分也可以應用于測井。子線路能和線圈系部分也可以應用于測井。 測井曲線記錄完成后，立即作測后校驗。測井曲線記錄完成后，立即作測后校驗。 測后校驗與測前校驗一樣，主要是內零、內測后校驗與測前校驗一樣，主要是內零、內刻。做完后，保存。測前與測后的差別一般刻。做完后，保存。測前與測后的差別一般小于小于2%2%或或1 1。 SL6515 SL6515高分辨率陣列感應測井與常規(guī)感應測井相比有較大高分辨率陣列感應測井與常規(guī)感應測井相比有較大的不同，在原始測井資料

29、控制和測井工藝方面有自己的標準和的不同，在原始測井資料控制和測井工藝方面有自己的標準和規(guī)范。規(guī)范。1.1.SL6515SL6515測井儀器在井眼內有居中和偏心兩種測量方式，不論測井儀器在井眼內有居中和偏心兩種測量方式，不論哪種方式，都要求儀器線圈系部分基本與井壁保持平行，且線哪種方式，都要求儀器線圈系部分基本與井壁保持平行，且線圈系不能貼著井壁；圈系不能貼著井壁；2.2.因因SL6515SL6515采用軟件數字聚焦和處理，為高分辨的需要，考采用軟件數字聚焦和處理，為高分辨的需要，考慮的井眼影響因素較多，所以測量時儀器應避免來回擺動；另慮的井眼影響因素較多，所以測量時儀器應避免來回擺動；另一方面

30、也要求井眼尺寸不應有劇烈的變化。一方面也要求井眼尺寸不應有劇烈的變化。3.3.由于上述的要求，在線圈系應增加絕緣間隙器或在扶正器；由于上述的要求，在線圈系應增加絕緣間隙器或在扶正器； 4.4.為了有好的井眼校正必須同時測量較精確的泥漿電阻為了有好的井眼校正必須同時測量較精確的泥漿電阻率和井徑；率和井徑； 5.SL65155.SL6515測井時要求泥漿電阻率大于測井時要求泥漿電阻率大于0.020.02歐姆米，歐姆米，一般來說，泥漿電阻率越小，電磁波在泥漿中的衰減一般來說，泥漿電阻率越小，電磁波在泥漿中的衰減越大，測量的信噪比越小，資料置信度越差。同時為越大，測量的信噪比越小，資料置信度越差。同時

31、為保證數值的準確，還需滿足以下條件：保證數值的準確，還需滿足以下條件：小于小于152.4mm152.4mm井眼，井眼，Rt/Rm7000Rt/Rm7000；小于小于203.3mm203.3mm井眼，井眼，Rt/Rm2000Rt/Rm2000；小于小于304.8mm304.8mm井眼，井眼，Rt/Rm1000Rt/Rm1000； 6.6.因為儀器較長，線圈系部分較重，并且也比較軟，所以施因為儀器較長，線圈系部分較重，并且也比較軟，所以施工注意在井口組裝、拆卸；儀器到井底前，放慢速度工注意在井口組裝、拆卸；儀器到井底前，放慢速度7.7.確保儀器出套管后可給井下儀器供電，切記不要在套管內確保儀器出套

32、管后可給井下儀器供電，切記不要在套管內供電供電 ；如果測量井段要求到套管口，在儀器進入套管后，；如果測量井段要求到套管口，在儀器進入套管后，井下儀器斷電或關掉井下儀器斷電或關掉SL6515SL6515的發(fā)射。的發(fā)射。 操作工程師主要從以下幾個方面進行原始資料的質量控制：操作工程師主要從以下幾個方面進行原始資料的質量控制：1.1.主刻度、測前校驗、測后校驗符合規(guī)范；主刻度、測前校驗、測后校驗符合規(guī)范；2.2.時間域波形中，接收信號的形狀可用于測井質量診斷。若接收信號如時間域波形中，接收信號的形狀可用于測井質量診斷。若接收信號如圖所示圖所示 方波：若波形一直維持如此，則說方波：若波形一直維持如此，

33、則說明儀器直耦信號的消除沒有做好；若波明儀器直耦信號的消除沒有做好；若波形隨著深度在變化，則說明探測區(qū)域有形隨著深度在變化，則說明探測區(qū)域有較強的磁性物質。較強的磁性物質。脈沖波：在典型的電導率地層，測脈沖波：在典型的電導率地層，測的正確波形就是如此。脈沖下的面積與的正確波形就是如此。脈沖下的面積與地層電導率成正比。地層電導率成正比。寬脈沖波：這種波形說明儀器正在寬脈沖波：這種波形說明儀器正在探測電導率非常大的物質。長線圈距的探測電導率非常大的物質。長線圈距的接收信號如果出現這種波形，也有可能接收信號如果出現這種波形，也有可能是儀器偏心造成的。是儀器偏心造成的。雙脈沖波：這種波形說明儀器有靜雙

34、脈沖波：這種波形說明儀器有靜電耦合，如果較明顯，則說明儀器的屏電耦合，如果較明顯，則說明儀器的屏蔽沒有做好，或繞線有問題。蔽沒有做好，或繞線有問題。3.3.每一個線圈的各頻率數據（視電導率）不應有明顯的跳變，隨頻率的每一個線圈的各頻率數據（視電導率）不應有明顯的跳變，隨頻率的增大而減?。痪€圈增大而減??；線圈0 0、線圈、線圈1 1，應有較好的過渡，不應出現劇烈變化；，應有較好的過渡，不應出現劇烈變化； 4.4.有時在解釋經軟件數字聚焦后得到的曲線中遇到困難，可能來源于數有時在解釋經軟件數字聚焦后得到的曲線中遇到困難，可能來源于數字聚焦算法或分辨率匹配算法本身帶來的干擾，建議在這種情況下參考字聚

35、焦算法或分辨率匹配算法本身帶來的干擾，建議在這種情況下參考井眼校正曲線、趨膚效應校正曲線，甚至陣列視電導率曲線，以幫助分井眼校正曲線、趨膚效應校正曲線，甚至陣列視電導率曲線，以幫助分析問題。析問題。5.5.重復曲線的相對誤差應小于重復曲線的相對誤差應小于5%5%，1010英寸電阻率曲線有異常跳時也應英寸電阻率曲線有異常跳時也應改變測速重復（改變儀器在井內的移動狀態(tài)）；改變測速重復（改變儀器在井內的移動狀態(tài)）；6.6.在井眼較好的泥巖段在井眼較好的泥巖段HDILHDIL的六條電阻率應重合。的六條電阻率應重合。 1.1.測井完畢后，要把線圈系尾部皮囊及外殼上的泥漿清理干測井完畢后，要把線圈系尾部皮

36、囊及外殼上的泥漿清理干凈。凈。2.2.每次上井前，要檢查線圈系內硅油的數量，如發(fā)現減少，每次上井前，要檢查線圈系內硅油的數量，如發(fā)現減少，要及時給予補充。注油時，需將線圈系的上部抬高，比下要及時給予補充。注油時，需將線圈系的上部抬高，比下部高出部高出30cm30cm左右，從線圈系的下端注油，直至線圈系內無左右，從線圈系的下端注油，直至線圈系內無氣泡。氣泡。3.3.每次維修儀器后（主要是更換電子器件或維修線圈系），每次維修儀器后（主要是更換電子器件或維修線圈系），都需要對感應儀器進行刻度。儀器正常使用，要求每隔三都需要對感應儀器進行刻度。儀器正常使用，要求每隔三個月刻度一次。個月刻度一次。4.4

37、.儀器的正常保養(yǎng)與密封圈的更換。儀器的正常保養(yǎng)與密封圈的更換。 測控、數測控、數傳電路傳電路模擬信號模擬信號測量電路測量電路接收線圈陣列RO-接收線圈陣列RO-R7R7發(fā)射線圈發(fā)射線圈發(fā)射電路發(fā)射電路控制信號控制信號參考信號參考信號儀器主要的電路部分包括：供電電路、發(fā)射電路、模擬信號接儀器主要的電路部分包括：供電電路、發(fā)射電路、模擬信號接收電路和測控、數傳電路、刻度電路等收電路和測控、數傳電路、刻度電路等 SL6515 SL6515高分辨率陣列感應測井儀均采用串聯(lián)高分辨率陣列感應測井儀均采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。典型的穩(wěn)壓電路，由調整管、比較型穩(wěn)壓電路。典型的穩(wěn)壓電路，由調整管、比較放大電路、基準電

38、源和取樣電路組成。比較放大放大電路、基準電源和取樣電路組成。比較放大電路對基準電壓和取樣電路輸出電壓進行比較后，電路對基準電壓和取樣電路輸出電壓進行比較后，自動調整調整管上的壓降，達到穩(wěn)定輸出電壓的自動調整調整管上的壓降，達到穩(wěn)定輸出電壓的目的。該儀器用到的直流電壓包括目的。該儀器用到的直流電壓包括 +5V+5V、 8V8V、15V 15V 及及55V55V。 +5V直流供電電路為例說明電路構成 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschP5V.DDBDrawn B

39、y:D1 D2 +C2330UF+C6330UFR12.49KR24.99KR32.67KR42.49KQ22N2222AU1 63247C5470PFC40.1UFC70.1UF+V+VTP2TP1+VTP3(+5V)VoutGNDVin426U2LT1019-2.5LTC1152MUR140GND123 +5V 供電電路原理圖+C3330UF+C1330UFLP01LP025 +5V POWER SUPPLY SCHEMATIC35V35V35V15V50V50V50VQ1IRF9530A/D前置放大+濾波A/D前置放大+濾波數字疊加濾波（STACK)DFT數字疊加濾波(STACK)DFT

40、127道測量信號參考信號urut 內刻時，繼電器處于內刻時，繼電器處于1 1位置，此時所有位置，此時所有8 8各通道均為參考信號，各通道均為參考信號，據此進行電路增益的刻度據此進行電路增益的刻度 測井時，繼電器處于測井時，繼電器處于2 2位置，此時，前位置，此時，前7 7道信號為道信號為7 7組接收線圈組接收線圈的測量信號，第的測量信號，第8 8道信號為參考信號道信號為參考信號參考信號生成電路前置放大電路通過前置放大電路板的有三種信號，這三種信號分別是：1. 接受線圈信號(如圖中SIGA+,SIGA-等)2. 內刻信號（參考信號，產生于該儀器的發(fā)射部分并衰減后進入前置放大電路輸入端，如圖中BI

41、A+,BIA-等）3. 內零信號。這種情況下前置放大電路的輸入端接于鈹銅管（該儀器的地端）。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschCH0121.DDBDrawn By:K5 K6 K5 K6 K1 K2 K1 K2 K3 K4 K3 K4 C411UFC421UFC431UFC441UFR4749.9R4849.9R51100KR52100KR78 10KR7910KK3 K3 K4 K4 R221K R74 1KR18 3.4KR20 1.5KR21 3.4K

42、R23 1KR24 4.75KR254.75KU7 U7 R3720R3820C231UFC241UFC251UFR262.61KR284.99KR272.61KR392.67KC35330PFC281UFC271UFC26100PFC3668PFC37470PFR402.67KR413.92KC291UFC311UFC321UFOB+OB-+VR-VRU7R3_CBR3_CABIB-BIB+R2_CARTNR2_CBSIGB-SIGB+SHLDB-VR+VR-VR+VRR5336.5R5436.5R55100KR56100KR80 10KR8110KK5 K5 K6 K6 R611K R75

43、 1KR57 3.4KR59 1.1KR60 3.4KR63 1KR62 7.32KR647.32KU2 U2 R6520R6620C11UFC2 1UFC31UFR672.61KR684.99KR692.61KR702.67KC4330PFC181UFC171UFC5100PFC2068PFC19470PFR722.67KR713.92KC211UFC61UFC221UFOC+OC-+VR-VRU2BIC-BIC+SIGC-SIGC+SHLDC-VR+VR-VR+VRR4549.9R4649.9R49100KR50100KR76 10KR7710KK1 K1 K2 K2 R61K R73 1

44、KR2 3.4KR4 2KR5 3.4KR7 1KR83.4KR93.4KU1 U1 R3520R3620C71UFC81UFC91UFR102.61KR124.99KR112.61KR422.67KC38330PFC121UFC111UFC10100PFC3968PFC40470PFR432.67KR443.92KC131UFC151UFC161UFVinGND+OUTS+OUTF-O UTS-O UTF+V-VOA+OA-+VR-VRU1BIA-BIA+SIGA-SIGA+SHLDA-VR+VR-VR+VR231678123678123768123678123768123768132109

45、8131412U5 U1 U7 U2 OPAMP1-MOPAMP1-MU5U11U11 U3 U3 U6SSM2142SSM2142SSM2142LT135512785676534VinGND+OUTS+OUTF-O UTS-O UTF+V-VU1212786534VinGND+OUTS+OUTF-O UTS-O UTF+V-VU412786534123765OP46713121410981234567111235675761234848487564111231098121314451094510945109451094510945109LT1355OP467LT1355OP467R3320R

46、3420+C3310UF+C3410UF+VCOM1COM2-V+VR-VR CH0/CH1/CH2 CH0/CH1/CH2 前置放大電原理圖 前置放大電原理圖CH0/CH1/CH2 PREAMP SCHEMATIC 陣列感應測井儀采用將一單匝線圈緊密套于發(fā)射線圈中間的方法取得參考信號，此參考信號可以跟蹤發(fā)射信號、線圈變化帶來的誤差，使計算的歸一化信號更為準確。參考信號經發(fā)射控制電路、總線中斷板后進入刻度板電路（RES+和RES-）。在刻度板電路中分為8路信號，每一路信號有不同的衰減系數，前7路信號在刻度時進入前置放大電路，第8路信號（REF0+和REF0-）則直接進入數據采集電路直接進行采集

47、。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschCAL_BOARD1.DDBDrawn By:R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 R24 R25 R26 R27 R28 RES+RES-4.22K4.22K7.5K7.5K11.3K11.3K22.6K22.6K22.6K22.6K22.6K22.6K52.3K52.3K1.07K1.07K1.21K1.21KCOMCAL6-CAL6+CAL5-CAL

48、5+CAL4-CAL4+CAL3-CAL3+CAL2-CAL2+CAL1-CAL1+CAL0-CAL0+REF0-REF0+ 發(fā)射控制模塊是陣列感應測井儀的核心部分，其方案設計基于TMS320LF2407A DSP控制器的系統(tǒng)結構。發(fā)射測控板DSPLF2407A發(fā)射驅動總線驅動采集預處理板數字控制處理發(fā)射接收線圈SCIRS422SPI上位接口發(fā)射接收BURST1MHzPAT1PAT2陣列感應測井儀發(fā)射控制板連接關系 發(fā)射控制電路 發(fā)射控制模塊配合應用軟件實現以下具體功能：監(jiān)測線圈系發(fā)/收兩點溫度，溫度范圍-50+200，測量精度10bit或12bit；測量電源電壓值，檢測各路電源55V、15V

49、、+5V工作狀況，測量精度10bit；產生儀器測井LOG、校零ZERO、刻度CAL、取樣SP等控制信號；產生周期96s的互補邏輯脈沖信號、死區(qū)4s，控制發(fā)射線圈產生交變電磁場；產生接收采樣同步脈沖1MHz，控制采集板陣列通道采樣感應信號；設置采集數據疊加次數控制信號，分別為1、1024、4096、5120、41725次；產生監(jiān)控制制BI信號，進行儀器刻度、測試和顯示；通過RS422接口與主控單元串行通信，交換控制命令、測量參數；保存測井儀校準參數數據，調整優(yōu)化系統(tǒng)測量性能。 DSP 控制器TMS320LF2407A系統(tǒng)電壓55V15V5V2.5V運放變換電源管理+5V +3.3V溫度變換RTD

50、1RTD212位ADC參數存儲EEPROM儀器刻度串行通信RS422基準電壓VREF時鐘電路10MHzJTAG接口外部程序數據SRAM 128K16發(fā)射驅動狀態(tài)控制運放調理ADDRESSDATAPS DSCLKINVCCPVCCVDDJTAGSCITX/RXADCIN07IOPE16VREFPWM1PWM2T2PWMT2CMPIOPB03IOPA4IOPA5T4PWMSTACK控制接收采樣IOPC6IOPC7發(fā)射開關IOPF1RS422BURST至主控制處理板至主控制處理板至采集板至采集板R2-CARC-CBR3-CAR3-CBPAT1PAT2至發(fā)射驅動至發(fā)射驅動板板至總線至總線驅動板驅動板陣

51、列感應測井儀發(fā)射控制板原理框圖陣列感應測井儀發(fā)射控制板原理框圖 發(fā)射驅動電路發(fā)射驅動電路 發(fā)射驅動電路接受來自發(fā)射控制電路的信號并且驅動發(fā)射線圈。其電路主要包括兩部分：一部分提供55V直流電源，另一部分則是在來自發(fā)射控制電路信號的控制下驅動發(fā)射線圈。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschTRMTDRV2.DDBDrawn By:Q32N2222AQ42N2907AR1604R210KC11UFT1 R3100R410KD51N4744D1MUR415D2MUR

52、415C30.039UFQ1IRFP250+C1682UF+C782UF+C982UFC50.12UFR90.2P2-2P2-1PAT1Q52N2222AQ62N2907AR5604R610KC21UFT2 R7100R810KD61N4744D3MUR415D4MUR415C40.039UF+C1782UFR100.2P2-10PAT2+C882UF+C1082UFC60.12UFU1 R1122.6KR124.99KR1513KR174.99KR1915.8KR163.32KR1847.5KQ82N3501Q7IRF9530D71N4740C181UFC20470PF+C1182UF+C1

53、282UFD13 D15 D14 D16 U3 R1322.6KR144.99KR2013KR224.99KR2415.8KR213.32KR2347.5KD81N4740C191UFC21470PF+C13 82UF+C1482UFQ2IRFP250Q102N3635GSDP2-7XMTCOMP2-6+15V+15VP2-3+15VSHIELDCOILACOILBIN+IN-GND+VUN+VUN-VUN-VUN246VinVoutGNDU2LT1019-10HA7-2640HA7-2640HA7-2640HA7-2640426GNDGNDVinVinVoutVoutU4LT1019-10G

54、 GS SD D10V10V15V15V+55V -55V E1 E2 E5 E6 MUR140678423678423發(fā)射驅動電路電原理圖1 12 23 31 12 23 3Q9IRF530發(fā)射線圈的波形 SL6515EASL6515EA是基于是基于WTSWTS總線或總線或LDTLDT總線的，實現對陣列感應總線的，實現對陣列感應8 8個接收線圈信號進行數個接收線圈信號進行數據采集處理，且用遙測接口將采得的數據傳送到地面系統(tǒng)的電子線路短節(jié)。除了據采集處理，且用遙測接口將采得的數據傳送到地面系統(tǒng)的電子線路短節(jié)。除了電源模塊外，整個電子線路由三個模塊電路板組成：一是電源模塊外，整個電子線路由三個模

55、塊電路板組成：一是CPUCPU模塊，二是從模塊，二是從DSPDSP采采集模塊，三是發(fā)射控制模塊。集模塊，三是發(fā)射控制模塊。CPUCPU模塊完成與地面系統(tǒng)的數據傳輸、對發(fā)射控制模塊完成與地面系統(tǒng)的數據傳輸、對發(fā)射控制模塊的設置及模塊的設置及DSPDSP數據采集模塊的控制和處理等功能。從數據采集模塊的控制和處理等功能。從DSPDSP采集模塊有兩塊采集模塊有兩塊DSPDSP采集板構成，每塊從采集板構成，每塊從DSPDSP采集板包含四個采集板包含四個DSPDSP采集通道，每個通道完成對一線圈接采集通道，每個通道完成對一線圈接收信號的采集和處理。兩塊從收信號的采集和處理。兩塊從DSPDSP采集板在采集板

56、在CPUCPU模塊的控制下可同時實現對模塊的控制下可同時實現對8 8個線個線圈接收信號的采集。地面系統(tǒng)通過遙測接口實現對該電子線路功能的控制，通過圈接收信號的采集。地面系統(tǒng)通過遙測接口實現對該電子線路功能的控制，通過WTSWTS或或LDTLDT的的M2M2將命令和參數傳給將命令和參數傳給SL6515SL6515，傳播速率，傳播速率20.83kb/s20.83kb/s；而；而SL6515SL6515可將下可將下載參數或儀器狀態(tài)通過載參數或儀器狀態(tài)通過WTSWTS或或LDTLDT的的M2M2回傳到地面系統(tǒng)，傳輸速率為回傳到地面系統(tǒng)，傳輸速率為41.67kb/s41.67kb/s；SL6515SL6

57、515將組織好的陣列感應數據以將組織好的陣列感應數據以WTSWTS或或LDTLDT的的M5M5上傳給地面系統(tǒng)，由地面系統(tǒng)進上傳給地面系統(tǒng)，由地面系統(tǒng)進行進一步處理，傳輸速率為行進一步處理，傳輸速率為93.75kb/s93.75kb/s。CPUCPU模塊通過異步串行通信接口來實現對模塊通過異步串行通信接口來實現對發(fā)射控制模塊的參數設置，包括儀器狀態(tài)的選擇、發(fā)射控制模塊的參數設置，包括儀器狀態(tài)的選擇、StackingStacking值的設置和發(fā)射線圈值的設置和發(fā)射線圈開關設置。開關設置。 SL6515EA 實 現 框 圖 SL6515 SL6515高分辨率陣列感應儀中在各模塊中的通訊基高分辨率陣列

58、感應儀中在各模塊中的通訊基本上用的是屏蔽雙絞線。最好不用用非平衡示波器探頭本上用的是屏蔽雙絞線。最好不用用非平衡示波器探頭去探測電路板中的平衡信號。去探測電路板中的平衡信號。1 1、 把儀器的上部測控數傳短節(jié)與下部的線圈系總成把儀器的上部測控數傳短節(jié)與下部的線圈系總成MAMA，并與并與SL6514SL6514、馬龍頭連接，可開始供電，在保證電纜頭、馬龍頭連接，可開始供電，在保證電纜頭電壓電壓180V180V的情況下，井下儀器正常的工作電流應在的情況下，井下儀器正常的工作電流應在400mA400mA左右。若斷開模擬電路，只對數字電路供電，電左右。若斷開模擬電路，只對數字電路供電，電壓、電流值應為

59、：電壓：壓、電流值應為：電壓：180V180V；電流：；電流：140mA140mA左右。左右。2 2、 檢查各直流電源情況，包括檢查各直流電源情況，包括+5V+5V、 8V8V、15V 15V 及及55V55V。 3 、在前置放大電路的線圈信號輸入端，檢查各線圈的通斷、絕緣情況，如表 所示： 線圈陣列通斷 線圈陣列 絕緣SIG0+ 對 SIG0-1.0SIG0+ 對 SHLD-5KSIG1+ 對 SIG1-1.0SIG1+ 對 SHLD-5KSIG2+ 對 SIG2-1.7SIG2+ 對 SHLD-5KSIG3+ 對 SIG3-3.7SIG3+ 對 SHLD-5KSIG4+ 對 SIG4-5.

60、2SIG4+ 對 SHLD-5KSIG5+ 對 SIG5-5.7SIG5+ 對 SHLD-5KSIG6+ 對 SIG6-9.5SIG6+ 對 SHLD-5K4、在地面系統(tǒng)上，設置疊加次數為41725。在內零、內刻和測井狀態(tài)下分別觀察陣列的波形 波形內零 波形內刻 波形測井 疊加次數有疊加次數有1 1，10241024，40964096，4172541725的選擇，測井是推薦用的選擇，測井是推薦用4172541725。然而，儀。然而，儀器供電后的缺省值為器供電后的缺省值為40964096。 信號處理信號處理先進的軟件數字數字處理技術先進的軟件數字數字處理技術新的趨膚影響校正技術新的趨膚影響校正技