雙感應(yīng)八側(cè)向

雙感應(yīng)八側(cè)向第1頁(yè)/共49頁(yè)前言測(cè)井資料中有一項(xiàng)就是三電阻率(電阻率的定義：長(zhǎng)1米、橫截面積是1平方毫米的在常溫下（20℃時(shí)）導(dǎo)線的電阻，叫做這種材料的電阻率。電阻率的單位是歐姆·米(Ω·m)，即井內(nèi)深、中、淺三部分的電阻率。尤其是知道了原裝地層的電阻率，便于我們尋找油氣藏。電法儀器都是測(cè)量地層電阻率的，無(wú)論雙側(cè)向還是微球，都是要求井內(nèi)泥漿具有導(dǎo)電性，但是在有的井中，這些儀器就無(wú)法測(cè)量，所以就有了感應(yīng)測(cè)井。在淡水泥漿中，對(duì)中低阻地層效果較好。第2頁(yè)/共49頁(yè)一，儀器用途1,測(cè)量地層電阻率;2,定性劃分油、水層。二，儀器描述由電子線路和線圈系組成，下井一次可以測(cè)得深、中感應(yīng)，八側(cè)向和自然電位四條曲線,通常與聲波同時(shí)下井，稱(chēng)為聲感組合測(cè)井。為了達(dá)到不同的探測(cè)深度，線圈系的設(shè)計(jì)由一組發(fā)射線圈和兩組接收線圈一共11個(gè)線圈組成。其中發(fā)射線圈有3個(gè)，自上而下的順序?yàn)?、6、7.第3頁(yè)/共49頁(yè)深感應(yīng)接收是3個(gè)線圈（3、5、9），徑向探測(cè)深度為1.65米，不受井眼和侵入帶的影響。中感應(yīng)由剩余5個(gè)接收線圈組成，由于線圈距的縮短，探測(cè)深度為0.78米。八側(cè)向電極是由7個(gè)電極和外殼共同組成了8個(gè)電極，更短的電極距，探測(cè)深度僅為30cm左右（24-33cm).第4頁(yè)/共49頁(yè)纜芯分配4、6：供電1、5：八側(cè)向2、5：深感應(yīng)3、5：中感應(yīng)7：自然電位1、5、10：換擋供電是使用180V交流電壓工作頻率：感應(yīng)測(cè)井20KHz

八側(cè)向測(cè)井1250Hz第5頁(yè)/共49頁(yè)三測(cè)井曲線第6頁(yè)/共49頁(yè)第7頁(yè)/共49頁(yè)第8頁(yè)/共49頁(yè)第一章感應(yīng)測(cè)井的基本原理

感應(yīng)測(cè)井是利用電磁感應(yīng)原理來(lái)測(cè)量地層電導(dǎo)率的測(cè)井方法。在發(fā)射線圈T中，通交變電流時(shí)，將在周?chē)纬梢粋€(gè)交變的一次磁場(chǎng)Φ1，在Φ1的作用下，又形成一個(gè)以井軸為中心的渦流i，這個(gè)渦流和地層電導(dǎo)率成正比關(guān)系。由于渦流也是交變的，又形成一個(gè)交變的二次磁場(chǎng)Φ2.在Φ2

的作用下，接收線圈R中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和渦流有著直接關(guān)系。即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與地層電導(dǎo)率成正比的，所以，通過(guò)測(cè)量接收線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，就可獲得地層的電導(dǎo)率。第9頁(yè)/共49頁(yè)

有的課本里，是把渦流作為地層圓環(huán)理論，當(dāng)儀器在井內(nèi)移動(dòng)時(shí)，也就是測(cè)量無(wú)數(shù)個(gè)地層圓環(huán)。接收線圈中所接收的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和地層有關(guān)，這個(gè)信號(hào)對(duì)我們是有用的，所以，稱(chēng)之為有用信號(hào)。在給發(fā)射線圈通電時(shí)，通過(guò)電磁感應(yīng)作用，在接收線圈還會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，這個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和發(fā)射電流的頻率相同，而相位滯后90o，由于是直接從發(fā)射線圈到的接收線圈，該信號(hào)與地層無(wú)關(guān)，所以，也叫無(wú)用信號(hào)。它與有用信號(hào)的相位差為90o，根據(jù)二者相位特性，可以通過(guò)相敏檢波器去掉無(wú)用信號(hào)，輸出有用信號(hào)。第10頁(yè)/共49頁(yè)第11頁(yè)/共49頁(yè)

現(xiàn)在，我們對(duì)以上原理總結(jié)如下：

接收線圈（無(wú)用信號(hào)）

發(fā)射電流I→發(fā)射線圈T→一次磁場(chǎng)Φ1↗↘渦流i→二次磁場(chǎng)Φ2

（有用信號(hào)）→接收線圈R→相敏檢波器→輸出有用信號(hào)第12頁(yè)/共49頁(yè)第二章儀器的工作原理

根據(jù)前面講述的原理，先給發(fā)射線圈提供交變電流，這由發(fā)射電路實(shí)現(xiàn)。在接收線圈就會(huì)接收到測(cè)井信號(hào)，這個(gè)信號(hào)由有用信號(hào)和無(wú)用信號(hào)兩個(gè)分量組成。由于測(cè)井信號(hào)極其微弱，所以首先用變壓器對(duì)信號(hào)提升后，再進(jìn)入前置放大器進(jìn)行放大，出來(lái)的信號(hào)仍然達(dá)不到我們的要求，再用信號(hào)放大器進(jìn)行進(jìn)一步放大。最后進(jìn)入相敏檢波器，將無(wú)用信號(hào)濾掉，輸出有用信號(hào)。第13頁(yè)/共49頁(yè)第14頁(yè)/共49頁(yè)第三章電路分析一電源第15頁(yè)/共49頁(yè)1作用為運(yùn)算放大器和功率放大器提供（正負(fù)）15V直流電壓。2組成變壓器，橋式整流器，穩(wěn)壓塊，濾波電容。流程：180V交流——橋式整流——LC濾波——穩(wěn)壓——電容濾波——輸出直流電壓15V。第16頁(yè)/共49頁(yè)二發(fā)射電路1作用①給參考放大器提供20KHz,0.2V的參考信號(hào)；②給發(fā)射線圈提供20KHz,125-140V的發(fā)射信號(hào)；③給八側(cè)向提供1250Hz,0.5V的方波信號(hào)。2組成振蕩器，分頻器，π型濾波器，電壓運(yùn)算放大器，功率放大器，變壓器（提升發(fā)射信號(hào)）。第17頁(yè)/共49頁(yè)第18頁(yè)/共49頁(yè)3電路分析15V經(jīng)過(guò)D1穩(wěn)壓成10V，為振蕩器和分頻器提供工作電壓。IC1產(chǎn)生，經(jīng)過(guò)，5腳是經(jīng)過(guò)16分頻后，成為1250Hz，作為八側(cè)向的同步信號(hào)。IC2分頻后的20KHz方波，經(jīng)過(guò)π型濾波器變?yōu)檎也?，再?jīng)A1和PA-1的放大，最后由變壓器提升，分兩路輸出：分別是到發(fā)射線圈和到感應(yīng)的參考信號(hào)放大器。第19頁(yè)/共49頁(yè)第20頁(yè)/共49頁(yè)三前置信號(hào)放大器1作用對(duì)測(cè)井信號(hào)進(jìn)行80倍的初步放大。2組成放大器和阻容網(wǎng)絡(luò)。3分析接收線圈接收到的信號(hào)先進(jìn)入變壓器T2進(jìn)行8倍的放大，再進(jìn)入A21，增益為10倍的放大。由于信號(hào)微弱，避免干擾，該放大器放于金屬盒內(nèi)，被屏蔽。第21頁(yè)/共49頁(yè)第22頁(yè)/共49頁(yè)四信號(hào)放大器（測(cè)井信號(hào)放大器和參考信號(hào)放大器）1作用：①對(duì)前置放大器過(guò)來(lái)的測(cè)井信號(hào)再次放大；②對(duì)發(fā)射電路提供的參考信號(hào)進(jìn)行放大；③提供刻度信號(hào)。2組成：主要由6個(gè)運(yùn)算放大器A1—A6和電阻-電位器網(wǎng)絡(luò)組成。第23頁(yè)/共49頁(yè)第24頁(yè)/共49頁(yè)3電路分析前置放大器和發(fā)射電路輸出的信號(hào)分別進(jìn)入電路對(duì)稱(chēng)的測(cè)井信號(hào)放大器和參考信號(hào)放大器，被放大400倍后，全部進(jìn)入相敏檢波器，等待檢波后輸出?？潭入娢黄鞣謩e產(chǎn)生測(cè)井零信號(hào)和內(nèi)刻度信號(hào)，接到了繼電器開(kāi)關(guān)。第25頁(yè)/共49頁(yè)五相敏檢波器1作用去掉無(wú)用信號(hào)，把有用信號(hào)由交流轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)輸出。2組成變壓器T1、T2，晶體管Q1、Q2，扼流圈L1、L2、L3，穩(wěn)壓管D1、D2.3分析參考信號(hào)對(duì)Q1和Q2進(jìn)行時(shí)間上的導(dǎo)通，使有用信號(hào)的正半周正常輸出，并且將負(fù)半周的信號(hào)轉(zhuǎn)變成正半周輸出。輸出的信號(hào)又經(jīng)扼流圈L1、L2、L3和C13組成的濾波短節(jié)，成為直流信號(hào)并輸出。第26頁(yè)/共49頁(yè)五繼電器電路1作用提供內(nèi)零、內(nèi)刻度、測(cè)井三種工作狀態(tài)。2由電位器組成3分析纜芯1+5-時(shí)，狀態(tài)為內(nèi)零，

1-5+時(shí)，狀態(tài)為內(nèi)刻度，

1+5+時(shí)，狀態(tài)為測(cè)井。第27頁(yè)/共49頁(yè)感應(yīng)電路板第28頁(yè)/共49頁(yè)第四章八側(cè)向工作原理儀器采用的工作方式是恒壓式測(cè)量的是沖洗帶電阻率儀器的特點(diǎn)是先有主流，后有屏流。儀器由1個(gè)主電極，2對(duì)監(jiān)督電極，一對(duì)屏蔽電極，還有1個(gè)儀器外殼作為回路電極測(cè)量時(shí)，將已知30mv的恒壓加在1#電極上，并在2#和3#之間產(chǎn)生電位差，在這個(gè)電位差的作用下，4#電極產(chǎn)生與1#電極大小相等、極性相同的電壓。迫使電流從1#電極垂直、側(cè)向的進(jìn)入地層。當(dāng)儀器通過(guò)不同的地層時(shí)，由于加在1#電極的電壓是恒定的，電流隨著地層電阻變化而變化，根據(jù)ρ=KU/I,只要記錄電流的變化，就可以知道地層的阻值。第29頁(yè)/共49頁(yè)第30頁(yè)/共49頁(yè)第五章電路分析一斬波驅(qū)動(dòng)電路1作用：為各個(gè)放大器提供同步信號(hào)。2組成：電壓放大器A81和功放PA813分析：振蕩電路過(guò)來(lái)的0.5V1250Hz方波加到放大器的輸入端，經(jīng)過(guò)20倍放大成10V方波，加到變壓器T104的初級(jí)，在次級(jí)輸出10組信號(hào)，分別加在各個(gè)八側(cè)向電路放大器上。第31頁(yè)/共49頁(yè)第32頁(yè)/共49頁(yè)八側(cè)向—斬波電路板第33頁(yè)/共49頁(yè)二、V0放大器1、作用：給八側(cè)向1#電極提供恒壓30mv;提供內(nèi)刻度信號(hào)和測(cè)井信號(hào)。2、組成：電壓放大器A51、A52、A53，功放PA51，變壓器T106、T107和相敏檢波器。3、信號(hào)流程：15V直流—電阻分壓—放大器放大—斬波器斬成交流—運(yùn)放A52和功放PA52進(jìn)行放大—變壓器T107的次級(jí)—加到1#電極。變壓器T107的初級(jí)—反饋到了V0放大器的輸入端—變壓器T106—A53—檢波器檢成直流與（15V直流—電阻分壓）分壓后的直流電壓進(jìn)行疊加。就這樣進(jìn)過(guò)多次的疊加—放大—反饋，直到1#電極的供電電壓為30mv.

電容器組是由8個(gè)鉭電容組成，對(duì)八側(cè)向信號(hào)呈現(xiàn)通路，對(duì)直流的自然電位呈開(kāi)路，保證了八側(cè)向信號(hào)不受干擾，也保證了自然電位不受交流干擾。本放大器是一個(gè)電壓負(fù)反饋系統(tǒng)，保證了輸出電壓的恒定。電路中采用交流—直流—交流的目的是為了消除級(jí)間振蕩，消除干擾。第34頁(yè)/共49頁(yè)八側(cè)向—V0電路圖第35頁(yè)/共49頁(yè)V0板第36頁(yè)/共49頁(yè)第37頁(yè)/共49頁(yè)Va跟隨放大器1作用：把一個(gè)與1#電極相同的輔助電壓加到4#電極上，迫使電流從1#電極垂直、側(cè)向的進(jìn)入地層。2組成：4個(gè)電壓放大器A21—A24，功率放大器PA2，變壓器T103、T105、T21、T22，兩個(gè)相敏檢波器。3分析：如果1#和4#電極電位不等，必然在2#和3#電極之間有電位差，這個(gè)電位差被送入A21—A23進(jìn)行8000倍的放大，經(jīng)檢波器后成直流負(fù)壓，再經(jīng)斬波成交流方波，最后經(jīng)A24和PA2的放大，T104的降壓，得到30mv方波，供到4#電極。

Va跟隨放大器具有高增益，電路中使用了交直轉(zhuǎn)換，目的是保持了很高的放大倍數(shù)，又避免了產(chǎn)生振蕩。4流程：如果1#電極提供30mv恒壓，4#電極不到30mv時(shí)，即U1#>U4#，則U2#3#也增加，A21—A23的輸出都增加，直流負(fù)壓的幅度也升高，A24和PA2放大后的輸出也增加，促使4#電極的電壓也升高到30mv.第38頁(yè)/共49頁(yè)Va電路圖第39頁(yè)/共49頁(yè)信號(hào)放大器作用：對(duì)取樣電阻上得到的測(cè)井信號(hào)進(jìn)行放大，并且輸出直流信號(hào)。組成：放大器A1、A2、A3，功放PA-1，電感L1和L2，相敏檢波器，繼電器分析：測(cè)井信號(hào)從取樣電阻R101取出后，經(jīng)過(guò)繼電器開(kāi)關(guān)電路，送入A1—A3的三級(jí)電壓放大和PA-1的功率放大，得到1.8V的方波，最后經(jīng)相敏檢波器和電感的濾波，成為直流電壓，并輸出。第40頁(yè)/共49頁(yè)八側(cè)向—信號(hào)放大器電路圖第41頁(yè)/共49頁(yè)第六章常規(guī)保養(yǎng)1，小隊(duì)使用完，做好交接記錄，并了解使用情況。2，清洗儀器，檢查密封圈，保養(yǎng)絲扣。3，檢查插頭上的各插針和固定螺絲是否松動(dòng)。4，檢查自然電位電極環(huán)和八側(cè)向電極環(huán)的牢固性和連線的焊接。5，觀察線圈系的磨損和線圈系內(nèi)的油量。6，拆開(kāi)儀器外殼，緊固電子線路框架、螺絲和電路元件。7，儀器的絕緣檢查：1）10#芯與外殼有充電現(xiàn)象，其余與外殼為無(wú)窮大；2）1#與2、3、5芯有充電現(xiàn)象；3）2與5、3與5之間的阻值分別為3.4K；4）2與3之間的阻值6.8KΩ；5）4與6之間阻值為95Ω；6）八側(cè)向同名電極之間阻值為零，異名電極之間阻值為無(wú)窮大；8，對(duì)儀器進(jìn)行通電檢查，并做好記錄。第42頁(yè)/共49頁(yè)第七章儀器刻度一雙感應(yīng)刻度

1，刻度場(chǎng)地應(yīng)干燥，周?chē)?0m沒(méi)有導(dǎo)磁物體，連接電子線路與線圈系后，放置在木質(zhì)刻度架上，將刻度盤(pán)套在儀器上，放于刻度標(biāo)志線上。2，給儀器供交流電180V，電流值為100mA～125mA。3，將儀器置于“內(nèi)零”狀態(tài)，深、中感應(yīng)輸出直流電壓為0±2mV。4，將儀器置于“測(cè)井”狀態(tài)，刻度盤(pán)置開(kāi)路，分別調(diào)節(jié)深、中感應(yīng)的“測(cè)井零”電位器，輸出直流電壓值為0±5mV。5，將刻度盤(pán)置在“電容”檔，分別調(diào)節(jié)深、中感應(yīng)相位電位器，深感應(yīng)輸出直流電壓值為12±1.2mV，中感應(yīng)輸出直流電壓值為33±3.5mV。6，將刻度盤(pán)置在“測(cè)井”檔，深、中感應(yīng)輸出直流電壓為500±50mV。7，將刻度盤(pán)置在“內(nèi)刻度”檔，分別調(diào)節(jié)深、中感應(yīng)內(nèi)刻度電位器，深、中感應(yīng)輸出直流電壓值均等于測(cè)井外刻度電壓值，允許誤差±5mV。第43頁(yè)/共49頁(yè)第44頁(yè)/共49頁(yè)二八側(cè)向刻度1連接八側(cè)向刻度盒、電極夾、測(cè)試線與八側(cè)向電極。2給儀器供交流電180V，電流100mA～125mA。3將儀器置于“測(cè)井”狀態(tài)，刻度盒置在“刻度