leapAIGO操作基礎手冊專業(yè)資料

CNLC

陣列感應儀器AFIT

操作手冊"

版本：1.0

日期:-04-01

目錄

第一章概論......................................................錯誤!未定義書簽。

1.1導言.....................................................錯誤!未定義書簽。

1.2陣列感應(AFIT)儀器技術性能指標.........................錯誤!未定義書簽。

1.3配套使用附件............................................錯誤!未定義書簽。

1.4AFIT輸出曲線...........................................錯誤!未定義書簽。

1.5健康，安全，環(huán)保事項....................................錯誤!未定義書簽。

1.5.1人身安全.........................................錯誤!未定義書簽。

1.5.2設備安全.........................................錯誤!未定義書簽。

第二章測井基本理論及儀器工作原理...............................錯誤!未定義書簽.

2.1儀器功能、特點概述......................................錯誤!未定義書簽。

2.2測量工作原理............................................錯誤!未定義書簽。

2.2.1基本物理測量......................................錯誤!未定義書簽。

2.2.2測量工作原理......................................錯誤!未定義書簽。

2.2.3應用基本理論......................................錯誤!未定義書簽.

2.2.4測量電路框圖......................................錯誤!未定義書簽。

2.2.5功能單元電路描述.................................錯誤!未定義書簽。

第三章儀器操作..................................................錯誤!未定義書簽。

3.1工作前地面軟硬件準備....................................錯誤!未定義書簽。

3.2儀器供電................................................錯誤!未定義書簽。

3.3儀器刻度及EEPEOM數(shù)據(jù)加載..............................錯誤!未定義書簽。

3.4現(xiàn)場測井環(huán)節(jié)............................................錯誤!未定義書簽。

3.4.1測井作業(yè)淮備.....................................錯誤!未定義書簽。

3.4.2測井環(huán)節(jié).........................................錯誤!未定義書簽。

3.4.3注意事項.........................................錯誤!未定義書簽。

3.4.4輸入輸出參數(shù)......................................錯誤!未定義書簽。

3.4.5儀器設立..........................................錯誤!未定義書簽。

3.4.6AFIT儀器監(jiān)控量...................................錯誤!未定義書簽。

3.4.7AFIT儀器命令......................................錯誤!未定義書簽。

3.5儀器刻度.................................................錯誤!未定義書簽。

3.5.1刻度原理..........................................錯誤!未定義書簽。

3.5.2刻度前準備及安全事項.............................錯誤!未定義書簽。

3.5.3車間刻度..........................................錯誤!未定義書簽。

3.5.4刻度報告.........................................錯誤!未定義書簽。

3.6維護與檢測..............................................錯誤!未定義書簽。

3.6.1工具..............................................錯誤!未定義書簽。

3.6.2尋常維護.........................................錯誤!未定義書簽。

3.6.3二級保養(yǎng).........................................錯誤!未定義書簽。

3.6.4循環(huán)油設備操作規(guī)范...............................錯誤!未定義書簽。

3.7測井質量控制............................................錯誤!未定義書簽。

3.7.1測速...............................................錯誤!未定義書簽。

3.7.2環(huán)境...............................................錯誤!未定義書簽。

3.7.3測量誤差控制......................................錯誤!未定義書簽。

3.7.4重要輸出曲線質量規(guī)定..............................錯誤!未定義書簽。

3.7.5重要輸出曲線默認設立.............................錯誤!未定義書簽。

3.8儀器故障.................................................錯誤!未定義書簽。

3.8.1儀器監(jiān)控量以及儀器曲線...........................錯誤!未定義書簽。

3.8.2常用問題及解決方案................................錯誤!未定義書簽。

第一章概論

1.1導言

LEAP800-A陣列感應測井儀(AFIT-ArrayFocusingInductionTool,如F

簡稱AFIT)是一種多頻、多陣列、全數(shù)字化陣列感應儀器。其線圈系由一種共

用發(fā)射線圈和七組不同源距接受線圈子陣列構成:線圈距從6in到93in)。每組

接受線圈涉及一種主接受線圈和一種補償接受線圈，補償接受線圈較好地補償了

直耦信號。AFIT發(fā)射線圈同步勉勵6種頻率發(fā)射電流(16kHz,24kHz,40kHz,64k

Hz,88kHz,112kHz)o井下AFIT儀器將7個接受線圈采集到信號數(shù)字化后,得

到6個頻率、7個陣列共42個復感應信號。遙測系統(tǒng)將感應信號等數(shù)據(jù)送到地

面。地面軟件通過軟件聚焦等解決將接受到感應信號轉換成一系列隨深度變化電

導率(或電阻率)測井值。依照現(xiàn)場條件和客戶需要，多道信號解決可提供可靠

徑向與垂向辨別率和環(huán)境校正。大量測量信息可以生成地層電阻率定量二維圖

像，圖像可清晰、定量地表征層理和侵入帶特性。侵入帶參數(shù)可用來描述過渡帶

和環(huán)帶；侵入帶定量信息還可以轉化為含水飽和度鼠二維圖像，在井場上它可

用彩色來標繪。

合理而科學地AFIT陣列感應，可以解決如下問題：

儲層劃分；

擬定地層真電阻率；

擬定含水飽和度鼠,；

燒類辨認及成像；

擬定可動燃；

侵入帶剖面研究;

薄層解釋油氣;

水評價和地層分析等。

1.2陣列感應(AFIT)儀器技術性能指標

儀器圖性能指標

溫度和壓力級別

1

最大工作溫度175°C(350°F)

1

最大工作壓力140MPa(20Kpsi)

儀器抗拉強度

50,000lbs/22680kg

儀器抗壓強度

12,000lbs/5443kg

,092外形尺寸及重量

儀器直徑9.2cm(3.625in.)

儀器連接長度7.06m(13.16ft)

*儀器運送長度7.41m(24.38ft)

f■

儀器總重量150kg

II

測量范疇

—最小井眼尺寸12cm(4.73in.)

井筒介質淡入泥漿、咸水泥漿、油基泥漿、空氣

儀器位置居中，偏心

9

9

C9測量動態(tài)范疇0.2Ohm.m至Ohm.m

測量精準度1mS/m+2%

重復性誤差1mS/m+2%

縱向辨別率1ft,2ft,4ft

探測深度10in,20in,30in,60in,90in,

120in

深度采樣間隔3in

推薦測速1800ft/h

最大測速3600ft/h

時間采樣間隔50ms

供電規(guī)定

電纜端頭電壓250V交流

工作電流400mA

組合兼容性

儀器掛接位置儀器串底部

1.3配套使用附件

井下也許使用設備：

底部燈籠體

扶正器

間隙器

車間也許使用設備：

刻度架

感應刻度環(huán)及刻度電阻

注油管等補油設備

1.4AFIT輸出曲線

AFIT測井過程中所得到原始數(shù)據(jù)都被記錄在一種原始數(shù)據(jù)文獻內，該數(shù)據(jù)

文獻可以用于后來對數(shù)據(jù)分析及回放。與此同步，軟件也會對數(shù)據(jù)流進行解決。

AFTT地面數(shù)據(jù)解決涉及上傳數(shù)據(jù)解包、電子刻度、溫度校正、重采樣和時

深對齊等基本解決；運用刻度系數(shù)把上傳數(shù)據(jù)轉化為工程值刻度運算；以及趨附

校正、井眼校正、軟聚焦、辨別率匹配和一維反演等實時高檔解決。詳細解決流

程如下圖1.4.1所示。

AFIT數(shù)據(jù)涉及原始遙傳數(shù)據(jù)、刻度轉化后工程數(shù)據(jù)、以及趨附校正、井眼

校正、軟聚焦和辨別率凡配、一維反演等解決后各種數(shù)據(jù).此外,壞涉及COM板

采集輔助測量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)均以曲線形式輸入輸出，其詳細設立見下面表

1.4.Io

AFIT還把7個接受線圈上電壓測量以及發(fā)射線圈上電流測量，共8個測量

通道原始波型數(shù)據(jù)上傳至地面，然后以監(jiān)控信息方式在AF1T-AScope里面輸

出，其詳細設立見下面表1.4.2。

圖1.4.1AFIT數(shù)據(jù)解決流程圖

表1.4.1AFIT曲線名稱、單位及保存設立表

曲線描述單位

RA/FjR,Logging模式下，第/個接受線圈、第/個頻率測量信號同相分量

RATFjXLogging模式下，第/個接受線圈、第J個頻率測量信號正交分量mS/m

RTxFjR,Logging模式下，發(fā)射線圈第/個頻率測量信號同相分量

RTxFjXLogging模式下，發(fā)射線圈第J個頻率測量信號正交分量

GAYFjR,Cal模式下，第/個接受線圈第J個頻率測量信號同相分量

GAIEJXCal模式卜.，第1個接受線圈第J個頻率測量信號正交分量

GTxFjR,Cal模式下，發(fā)射線圈第J個頻率測量信號同相分量

GTxFjXCal模式下，發(fā)射線圈第J個頻率測量信號正交分量

ZAJFJR,Zero模式下，第i個接受線圈第j.個頻率測量信號同相分量

ZAIFJXZero模式下，第/個接受線圈第j.個頻率測量信號正交分量

ZTxFjR,Zero模式下，發(fā)射線圈第J個頻率測量信號同相分量mA

ZTxFJXZero模式下，發(fā)射線圈第J個頻率測量信號正交分量

A/FjR,第/個接受線圈笫J個頻率測量視電導率同相分量

A/FjX第了個接受線圈第J個頻率測量視電導率正交分量

SEC/趨附校正后第7個接受線圈視電導率mS/m

BHCi井眼校正后第，個接受線圈視電導率

R006,ROW,R020,探測深度為6in,Win,20in,30in,50in,90in和120inlft辨ohm.m

R030,R060,R090,別視電阻率曲線

R0120

RT06,RT1O,RT20,探測深度為6in,Win,20in,30in,50in,90in和120in2ft辨

RT30,RT60,RT90,別視電阻率曲線

RT120

RFOG,RP1O,RF20,探測深度為Gin,10in,20in,30in,60in,90in和120in4ft辨

RF30,RF60,RF90,別視電阻率曲線

RF120

C006,C010,C020,探測深度為6in,10in,20in,30in,60in,90in和120inlft辨

C030,C060,C090,別視電導率曲線

C0120

CT06,CT10,CT20,探測深度為6in,10in,20in,30in,50in,90in和120in2ft辨

CT30,CT60,CT90,別視電導率曲線mS/m

CT120

CF06.CF10,CF20,探測深度為6in,10in,20in,30in,50in,90in和120in4ft辨

CF30,CF60,CF90,別視電導率曲線

CF120

SWF06,SWF10,探測深度為6in,10in,20in,30in,50in,90in和120in真辨別

SWF20,SWF30,視電導率曲線

SWF60,SWF90,

SWF120

INVECC反演得到儀器偏心率m/m

INVBHD反演得到井徑in

INVSMUD反演得到泥漿電導率

INVSBACK反演得到背景電導率mS/m

SIGT地層真電導率

RT地層真電阻率ohm.m

SIGXO傾入帶電導率mS/m

RXO傾入帶電阻率ohm.m

IFIR傾入帶內徑in

IFOR傾入帶外徑

UST探頭上部溫度

DST探頭下部溫度degC

ET電子線路溫度

COMTEMPCOM板溫度

TXPSI發(fā)射正電流mA

TXNSI發(fā)射負電流

TXPSV發(fā)射正電壓

TXNSV發(fā)射負電壓

PREAMPPSV前放正電壓

PREAMPNSV前放負電壓mV

DSP3V3DSP3.3伏電源電壓

PS5V信號解決板正5伏電壓

NS5V信號解法板負5伏電壓

COMREF2V5COM板參照電壓

COMAGXDCOM板接地電壓

備注

i，J/代表子陣列序號,1=0,1,2,3,4,5,6；J代表頻率序號,戶0,1,2,3,45.

采樣率1.時間；50ms,100ms,200ms,400ms,1000ms,10000ms

2.深度：4點/英尺

表L4.2AFIT波形數(shù)據(jù)輸出設立表

輸出波形描述

RWRO子陣列A0接受線圈上測量信號

RWR1子陣列Al接受線圈上測量信號

RWR2子陣列A2接受線圈上測量信號

RWR3子陣列A3接受線圈上測量信號

RWR4子陣列A4接受線圈上測量信號

RTVR5子陣列A5接受線圈上測量信號

RWR6子陣列A6接受線圈上測量信號

RWR7發(fā)射線圈上電流測量信號

1.5健康，安全，環(huán)保事項

(HEALTH,SAFTY,ANDENVIRONMENT)

“安全第一”，是任何人都必要時刻想到第一要務，無論是現(xiàn)場操作工程師

還是儀修、保養(yǎng)工程師。時時、處處、人人把質量、健康、安全和環(huán)保放在第一

位，避免事故發(fā)生，保證咱們和客戶人身和財產安全，保護公共環(huán)境是咱們永恒

追求。下面注意事項是操作AFIT時必要注意。

1.5.1人身安全

人身安全對咱們來說具備極端重要性。下面信息是操作或測試AFIT前必要

明白。

常規(guī)防止

當儀器加電后，請注意使用如下常規(guī)安全防止事項：

測試儀器時，使用帶接地三孔電源插板供電.

不要單獨在帶電設備旁邊操作，保證一旦發(fā)生危險，能有人及時提供協(xié)助。

現(xiàn)場操作工在儀器加電、測試、刻度等作業(yè)過程中必要戴絕緣手套，并旦保

證儀器外殼接地。

現(xiàn)場操作安全規(guī)定，戴普通皮手套時要在里面襯上絕緣橡膠手套。

電焊作業(yè)時，注意保護眼睛。

起吊、抬起儀器時請遵守作業(yè)規(guī)程，避免傷害。

當心有缺陷儀器，損壞儀器也許導致異常電壓和輻射傷害。

不要同步觸摸測試盒和儀器，它們之間也許存在較大電壓。同樣注意危險是,

當儀器加電后也不要同步觸摸儀器兩個某些。

在儀器旁邊工作時，盡量站在干燥木頭平臺上，或橡膠及其他類似絕緣墊

子上。

連接、斷開儀器時保證儀器在斷電狀態(tài)下。

電擊電壓（電擊風險）

打開儀器后，如下兩處存在電擊風險：

1.250VACbus,

2.AFIT發(fā)射交流勉勵（V90VRMS）

為減少電擊風險：

1.儀器檢修，保養(yǎng)應由熟悉AFIT操作和保養(yǎng)事項并通過培訓技術人員來完

畢

2.裝配和拆卸儀器時要斷電

3.儀器加電工作時，儀器外殼要安全接地

4.盡量站在干地方或橡膠墊子上

5.避免同步接觸儀器兩個部位

磁場防護

高強度磁場可導致心臟起搏器故障，帶有起搏器者請不要接近加電AFIT儀

器

長時間曝露在高強度磁場中也許導致身體傷害，儀器加電后，遠離儀器至少

Win

儀器搬運

儀器電子線路和探頭重達150公斤，在運送、搬移、懸掛等過程中要采用適

當設備、安全辦法，防止人員受到傷害。同步要保證起重設備、夾具、工作面對

的受力和負重儀器重量，并且定期檢查所有起重設備、夾具、工作面，排除損壞

或老化引起安全隱患，保證儀器起重設備、夾具、工作面在使用時是安全。

靜電放電

靜電敏感電子元件也許會因不對的操作而導致?lián)p壞。按照規(guī)定靜電操作規(guī)程

來操作此類器件。

1.5.2設備安全

AFH儀器總重150kg,特別是儀器探頭某些為陶瓷構造及玻璃鋼外殼，儀器

容易受力折斷。

使用前必要檢查循環(huán)油，否則過高外界壓力會導致閉塞閥啟動而損壞電子線

路。

水平吊起AFIT時至少要有四個著力點。

第二章測井基本理論及儀器工作原理

2.1儀器功能、特點概述

AFIT是一種聚焦式，多頻測量陣列感應儀器，它由如下幾種重要某些構成:

電子短節(jié)AFIT-E

前放及探頭短節(jié)AFIT-S

SP電極

從功能上，AFIT由發(fā)射線圈和七組接受線圈系構成陣列探頭，以及SP電極，

前放短節(jié)和電子線路等某些構成。儀器控制某些由地面軟件完畢。

電子短節(jié)由儀器通信模塊，數(shù)字解決模塊，發(fā)射模塊，電源模塊等模塊構成。

前放模塊涉及多路測量信號前置放大器，對來自接受線圈陣列感應信號進行

預放大。

AFIT陣列探頭由一種共用發(fā)射線圈Tx和七個接受線圈系Rx構成；每個接

受線圈系和發(fā)射線圈構成子環(huán)列是一種測量單元，如圖2.1.1”

M'、、一WWWWWW?

Onetransmitter+sevensub-arrays

圖2.1.1-AFIT探頭構造

每個接受線圈由主接受線圈和副接受線圈兩某些構成，副接受線圈也稱為

屏蔽接受線圈或補償接受線圈。如圖2.1.2所示，發(fā)射線圈勉勵電磁場，電磁場

和地層互相作用后場被接受線圈探測到，這某些信號攜帶著地層信息，是咱們

測井所美懷；同步發(fā)射線圈和接受線圈之間還存在相稱強直耦信號，這對則升

是無用信號，補償接受線圈設計目就是屏蔽直耦信號。

AFIT是一種電法測井儀器，運用電磁感應原理來測量地層電導率。AFIT儀

器涉及一種發(fā)射線圈以及一種感應陣列。發(fā)射線圈在地層中產生一種變化電磁

場，感應陣列測量電磁場變化狀況。隨著著儀器在井下位置移動，周邊地層狀況

也在不斷發(fā)生變化從而導致電磁場變化。AFTT儀器持續(xù)測量并且記錄電磁場變

化。通過對測量數(shù)據(jù)解釋，可以獲得地層電導率數(shù)據(jù)。

AFIT是一種陣列式感應測井儀器，其線圈系由7個3線圈系測量子陣列和

一種發(fā)射線圈構成，6個工作頻率。AFIT對來自天同子陣列信號，測量解決后得

到10in、20in、30in、60in、90in、120in6個探測深度地層電阻率信息0

通過辨別率合成匹配，提供1ft、2ft、4ft3和縱向辨別率6種探測深度電阻

率曲線。

90in和120in兩條深探測曲線可以協(xié)助判斷與否可以探測到地層真電;且率

曲線。當90in和120in兩條曲線重疊時表白較深探測深度所獲得讀數(shù)接近地層

電導率。

-rYYYYYn_mr

主接受線圈副接受線圈

9I9AFIT孑勝方II松浩

2.2測量工作原理

本節(jié)概述感應儀器基本原理，同步簡介感應測量數(shù)據(jù)基本解決和高檔解決理

論。

感應測井(Doll,1949)最初是為解決電極型儀器在油基泥漿和空氣鉆井條件

下，非導電泥漿環(huán)境中地層電阻率測量問題而提出。然而，由于感應儀器容易操

作、需要更少校正圖版等長處，不久，感應儀器在一種很寬礦化度井眼環(huán)境中得

到應用。

2.2.1基本物理測量

本小節(jié)簡要簡介AFTT儀器測量基本物理量。儀器探頭涉及7個彼此平衡接受

子陣列，源距從幾英寸到幾英尺。單個發(fā)射陣列同步發(fā)射6個頻率電流。每個接

受子陣列同步測量6個頻率實部信號和虛部信號,這樣，每3英寸輸出84個原

始電導率測量信號。

與同類感應儀器同樣，AFIT用一種帶電阻和電感刻度環(huán)來進行刻度。同步,

為消除電子漂移和溫度漂移，AFIT進行實時電子刻度和溫度較正等基本解決。

地面系統(tǒng)對84個原始信號進行趨附校正提高、井眼校正解決、2維軟聚焦、分

辯率匹配等一系列解決，得到分辯率為1英尺、2英尺、3英尺，探測深度為6

英寸、10英寸、20英寸、30英寸、60英寸、90英寸、120英寸21條基本由線。

得到這些基本曲線后，通過對AFIT響應函數(shù)反褶積解決，可以獲得徑向電

阻率詳細分布，這些分布可以轉化為一系列不同深度電阻率曲線，也可以表達為

二維電阻率成像成果。

2.2.2測量工作原理

感應測井是一種運用交流電互感原理進行測井辦法。儀器工作原理是發(fā)射線

圈產生交變電流，在地層中感應出泯流，這個渦流又使得接受線圈中感應出電動

勢。由于發(fā)射線圈和接受線圈都在井內，發(fā)射線圈交流電流在井周邊地層中感應

出渦流強度與地層電導率關于，因而接受線圈感應電動勢與周邊地層電導率是函

數(shù)關系。咱們可以給發(fā)射線圈一種交流信號，這個信號通過地層渦流之后在接受

線圈產生另一種信號，測出這個信號特性，通過恰當信號解決，將測量電壓轉換

為地層電導率，再通過一系列推導就可以得到地層一系列性質。

線圈系位于均勻、各向同性、時不變地層，磁導率〃、電導率。和介電常數(shù)

￡均為常數(shù)；地層繞井軸旋轉對稱；r和R分別為發(fā)射和接受線圈，匝數(shù)為“『和

線圈半徑均為乙L為發(fā)射線圈與接受線圈之間間距，線圈在一定頻率。下

工作。發(fā)射線圈上有一等幅、穩(wěn)頻交變電流/,發(fā)射電流,當線圈系

統(tǒng)在井中運動時，線圈系周邊地層不斷變化，因而接受線圈接受到信號也是變化。

由于發(fā)射線圈中交變電流在周邊地層中激發(fā)電磁場，從而在以井軸為軸心無數(shù)各

種地層單元環(huán)中產生感應電流，感應電流大小與地層單元環(huán)電導率成正比。這些

感應電流與電流線圈相似，也會產生交變電磁場，普通被稱為二次場。二次場在

接受線圈中生成感應電動勢，咱們把她稱為二次場感應電動勢。線圈與地層電磁

感應關系如下圖2.2.1所示。

1.發(fā)射線圈通入交變電流,激發(fā)電磁場

2.電磁場在地層單兀環(huán)中產生礴生電流,激發(fā)次場

3?:次場在接收接收級圈中產生次場檔牛:電動勢

圖2.2.1感應測井原理示意圖

在均勻無限大介質中，當忽視渦流間互相作用時，二次場感應電動勢與介質

電導率成正比。發(fā)射線圈交變電磁場直接在接受線圈中產生感應電動勢兩者相位

差為90度，而發(fā)射線圈交變電磁場在接受線圈中二次場相位差為180度。可以

運用相敏檢波技術把二次場感應電動勢檢測出來，從而達到測量周邊地層電殂率

目。各個電流相位關系如下圖2.2.2所示。

對于均勻介質感應測井，由電磁場理論可以推知接受線圈中感應電動勢為:

ia)pIANAN

v=()rTRR(\-ikL)eikL

式中，①為角頻率，〃為磁導率（H/用），A,是發(fā)射線圈面積，4是接受線圈面

積，人是地層介質波數(shù)，k2=icopao在上式中，當電導率（7=0,即攵=0時，

得到直藕電動勢為：

y_〃/()4NTARNR

此電壓為無用信號，對有用信號會形成極大干擾，導致無法得到想要成果，在實

際測量中應想辦法濾除掉。實際感應測井中普通采用三線圈系測井儀器，即一種

發(fā)射線圈和一對接受線圈，并且這兩個接受線圈反向纏繞，這樣就可以濾除掉大

某些直藕信號，這也是陣列感應測井基本原理。設兩個發(fā)射線圈到接受線圈至離

分別為。和接受線圈匝數(shù)分別為和N2,則接受信號強度與2和線圈匝

數(shù)N成正比，這樣如果將兩個接受線圈纏繞方向相反，并且滿足下面關系：

山

D：

則可以抑制掉大某些直接耦合信號（這里只考慮了距離D和接受線圈匝數(shù)N這兩

個重要因素），而只采集經地層渦流之后產生信號，從而得到有用信息。

在感應測井中，直接測量信號為電壓信號，即感應電動勢。在實際應用中，

普通定義--種測量電導率來表達測量信號。由于地層是非均勻，測量電導率并不

等于真電導率，故稱其為視電導率，視電導率定義為：

其中

K—。/11（ANTARNR

4TL

K稱為儀器常數(shù)。對于頻率給定線圈系，K是常數(shù)。

這就是感應測井基本原理，雙線圈系測量各項指標都不抱負，它無用信號過

大，使儀器無法測量比直耦信號弱幾十倍到兒千倍地層信號，從而導致信號信噪

比很低，不利于信號解決；線圈系縱向辨別率和徑向探測深度也很難同步滿足，

即線圈距L取值無法解決兩者存在矛盾。因而在實際工作中普通并不采用雙線圈

系，而采用復合線圈系，即陣列感應測井。

2.2.3應用基本理論

AF1T是一種用來測量地層電導率感應裝置基于電磁感應原理來測定井眼

中具有中低導電率液體或空氣時地層電阻率（淡水基或油基泥漿或空氣井中測量

地層電阻率）。AFIT有如下應用：

1.擬定原狀地層電阻率Rt

2.劃分含水（咸水）和含煌地層

3.劃分地層邊界

4.預計侵入邊界

5.顯示可動*生

6.顯示滲入層

7.地層較深

2.2.4測量電路框圖

下圖2.2.3為AFIT測量電路框圖。

電子線路傳感器

A0

行

通信模塊數(shù)字處理模塊<=而放模塊II1|

皿，

上收線圈系

T2

電源模塊發(fā)射模塊

發(fā)射線圈

SP

Conde8匕憤人

CPU板

COM機

圖2.2.3測量電路框圖

2.2.5功能單元電路描述

AF1T儀器系統(tǒng)涉及通信模塊，數(shù)字解決模塊，發(fā)射模塊，前放模塊，電源模

塊和傳感器某些構成。

通信模塊功能重要涉及接受地面系統(tǒng)發(fā)送指令發(fā)送給儀器，并將儀器測量數(shù)

據(jù)傳回地面系統(tǒng)。

數(shù)字解決模塊重要作用是解析命令，控制儀器工作狀態(tài)，同步對測量數(shù)據(jù)進

行解決，送到通信模塊。

發(fā)射模塊重要功能是將數(shù)字電路產生發(fā)射信號進行功率放大，把發(fā)射信號通

過發(fā)射線圈進行發(fā)射。

儀器內部有若干個供電模塊，可以產生如下電壓，+5v/-5V模仿電源，

+5v/-5v數(shù)字電源，+15v/-15v電源，3.3V和-9V電源。

前置放大器位于線圈陣列探頭某些，電路將接受線圈感應到信號進行放大和

濾波。前置放大器有兩塊相似放大電路板，分別解決來自接受線圈陣列信號，一

塊電路板接受3個接受線圈，即A4,A5,A6線圈信號，而另一塊電路板接受余下4

個接受AO,Al,A2,A3線圈信號。前置放大器重要功能是將較弱接受線圈信號放大

成能被A/D使用可用信號。

AFIT電子某些各電路板及電源板安裝示意圖如下圖所示，左側為儀器上端。

DAC發(fā)射多頻率合成信號，低通濾波器對信號進行濾波，該信號通過功率放大器

放大之后，通過調諧電路連接到發(fā)射線圈，使得儀器可以以最大功率輸出發(fā)射信

號。

^^32QowerSupply?！霡

PowerSupply0ComBOGid?閃計&方83/Board

圖2.2"AFIT電子某些各電路板及電源板安裝示意圖

線圈陣列探頭某些是充油壓力平衡設備，它涉及線圈陣列，溫度傳感器和SP

傳感器。探頭重要測量數(shù)值為感應數(shù)值，溫度傳感器用來輔助修正感應測量數(shù)值。

接受線圈陣列位于發(fā)射線圈上方，間隔距離依次為6in、10in、18in、30受、45in>

63in^93ino

SP傳感那感應點為4個金屬觸點，位于儀器外殼玻璃鋼上，玻璃鋼外殼內側

有一金屬環(huán)將這4個觸點相連接，SP信號通過儀器內部連線送入AFTT電子某些。

儀器軸心是鍍青銅管，外面固定玻璃鋼套管，接受線圈和發(fā)射線圈都安裝在

玻璃鋼套管上。被青銅電導率會隨著溫度變化而變化，因而每個接受線圈信號也

會隨之變化。為了消除溫度因素對成果影響，鍍青銅管上方和下方分別安裝有兩

個溫度傳感器。

溫度傳感器可以讀取儀器內部溫度數(shù)值，從而修止由于溫度變化導致數(shù)據(jù)偏

差。

儀器與其她儀器連接為31芯接頭，如下圖2.2.5所示。儀器通斷絕緣檢查，

使用萬用表測量供電電源輸入接頭1和4端子電阻值，電阻應為25±2歐姆，用

萬用表測量同軸電纜纜芯27和屏蔽28之間電阻，阻值應為50±2歐姆。測量這

幾種針和外殼之間無短路現(xiàn)象。

切忌不能用搖表進行測量，會損害儀器。

圖2.2.531芯接頭示意圖

發(fā)射線圈測量，在sonde與上電子線路之間是50芯接頭，見下圖2.2.6。

48連接是發(fā)射線圈中心抽頭，49是發(fā)射線圈正極，50是發(fā)射線圈負極.用萬用

表進行測量,48和49之間為2±0.2歐姆,48和50為應2±0.2歐姆。

50芯接頭

圖2.2.650芯接頭示意圖

第三章儀器操作

3.1工作前地面軟硬件準備

感應測井是常用測井項目，在普通狀況下感應測井地面準備工作如下:

1.對陣列感應儀器做全面PMI檢查，涉及儀器通斷、絕緣檢查和硅油檢查,

特別是對于曾經在高溫高壓井中用過儀器，更要注意硅油油量。

2.檢查感應儀器也許需要所有輔助設備。涉及扶正器、standoffs,補油及

油量檢查設備等。

3.考慮泥漿電限率測定問題。確認測井籌劃中與否有測泥漿電阻率儀器，

同步安排泥漿取樣及測試，并記錄泥漿取樣測試溫度及電導率數(shù)據(jù)，填入?yún)?shù)表

中有關數(shù)據(jù)欄。

4.考慮井徑測量問題。確認測井籌劃中與否有測井徑儀器，同步收集ES及

井眼等有關信息。

5.考慮井眼大小及井斜等狀況，擬定扶正器及standoffs數(shù)量和尺寸以及

安裝位置選取及方案。

6.準備好用于較深其他測井資料。

7.啟動好測井軟件，檢查纜芯分派面板CSP上旋鈕開關位置與否對的。

3.2儀器供電

AFIT供電方式與其他儀器同樣，可以采用手動或自動供電。

1.依照測井服務進入測井主界面，一方面檢查LEAP800系統(tǒng)各IP之間連接，

如果連接不正常，需檢查各面板與否供電及工作正常:

2.確認軟件與各面板之間連接正常后，電極測井主界面加電頭標（Initialize

System）；浮現(xiàn)如下界面：

可以選取手動加電或者自動加電：

（1）手動加電命令后。等PSP面板上IAC批示燈變綠后，旋動旋耦同步觀測面

板上電壓批示到250伏：

（2）自動加電命令后，系統(tǒng)就自動控制Elgar,PSP面板給儀器自動加電，PSP

電壓自動加到250伏。

3.連接儀器通訊。儀器加完電后，點擊OK,浮現(xiàn)下面連接界面:

LEAP800Connection

UJnnectsurfacedevi8sE|garPower(MAQ

\/Powercontro1-----------------------1

Voltage^25(V)Current0.514(A)

*Connectdownhole

Overflow(VoQ150(V)Overflow(Cur)3(A)

Frequency60|(Hz)

CableHeadVoltage

MVOL亞|(V)

Manual|[AutomaticJ

Exit

儀器連接完畢后浮現(xiàn)下面界面:

同步STP面板綠燈常亮，如果浮現(xiàn)問題，則需重復上面加電環(huán)節(jié)。

3.3儀器刻度及EEPROM數(shù)據(jù)加載

普通陣列感應儀器AFIT不在現(xiàn)場進行刻度。在陣列感應儀器AFIT中，與儀

器有關某些刻度等信息保存在儀器EEPROM中。EEPROM數(shù)據(jù)涉及：電子電路內刻參

數(shù)、感應測量刻度數(shù)據(jù)（出廠刻度和最新刻度）、COM輔助測量刻度數(shù)據(jù)、溫發(fā)校

正系數(shù)、儀器日記等。AFIT儀器出廠時EEPROM已經寫好，同步在隨儀器一起山

廠外部介質（光盤，U盤等）上保存一份副本，以供EEPROM數(shù)據(jù)讀取失敗時備用。

地面在測井前讀取井下儀器中EEPROM參數(shù)，如讀取失敗，則從外部介質備份文獻

中讀取數(shù)據(jù)。

儀器上電，通訊建立完畢后，地面軟件會自動從井下儀器EEPROM中讀取

EEPROM信息，如EEPROM數(shù)據(jù)讀取成功，則在GeoScopeMessage窗口打印提示

信息〃GetAFIT-AEEPROMdatasuccessfully!"；然后，可在儀器刻度界面瀏

覽新加載刻度數(shù)據(jù)。

如數(shù)據(jù)讀取失敗則會顯示"LoadAFIT-Adefaultcalibrationdata

error!Pleaseloaddatafromfile!”信息,此時需要重新啟動軟件,重新加

電建立通訊讀取EEPROM信息或者直接從外部介質（光盤，U盤等）上加載EEPROM

備份數(shù)據(jù)。

3.4現(xiàn)場測井環(huán)節(jié)

3.4.1測井作業(yè)準備

正常狀況下，陣列感應測井操作環(huán)節(jié)如下：

1.在軟件中建立儀器串。

2.依照儀器串掛接配備狀況，在參數(shù)表中填寫井徑曲線來源、鉆井液類型、泥

漿電阻率曲線來源、泥漿取樣電阻率及溫度、井溫以及standoff尺寸等信

息以及井眼校正選項。

3.依照井深、井溫狀況選取溫度校正參數(shù)。

4.加載并依照本地客戶規(guī)定或習慣設定測井曲線出圖格式（LogView）。參照

3.7.4質量控制章節(jié)詳細講述關于曲線和輸出顯示。

5.向儀器供電，觀測電流、電壓等監(jiān)控量。

6.檢查EEPR0M信息讀取狀況，觀測消息（Message）窗口信息，保證刻度等數(shù)

據(jù)對的加載。

7.啟動發(fā)射電流，檢查發(fā)射電流監(jiān)控量變化。保證儀器發(fā)射線圈工作正常。

8.時間模式測井，觀測各線圈各頻率原始視電導率信號與否與儀器所處環(huán)境相

一致。檢查儀器所有輸出量與否所有存在并且合理u

9.下放儀器進入泥漿后，觀測原始波形監(jiān)控器上各測量通道信號與否正常。

10.儀器進入套管后關閉發(fā)射電流。

3.4.2測井環(huán)節(jié)

1.擬定儀器工作正常后，以止常速度卜放儀器串。

2.儀器將要出套管時，啟動發(fā)射電流，檢查發(fā)射電流監(jiān)控量變化，保證儀器發(fā)射

線圈工作正常。然后在套管中測量一段曲線，儀器發(fā)射電流啟動后，不要在套管

中測量時間超過3分鐘。

3.儀器下放過程中可以正常測井，觀測各子陣列不同測量頻率間原始視電導率曲

線關系與否正常（由于趨附效應，普通來說，頻點越高，視電導率越低）。同步,

結合泥漿電阻率和地層狀況，檢查井眼校正等解決成果曲線關系。

4.儀器到達井底后，按照本地客戶規(guī)定進行重復段測井。

5.進行主曲線測井。

6.實時檢查測井曲線質量。

3.4.3注意事項

對AFIT測井來說，最抱負狀況是儀器居中。但多數(shù)狀況下，很難保證，特

別是井斜不不大于5度時，儀器往往是處在貼井壁狀態(tài)。最糟糕狀況是儀器在井

中晃蕩，導致儀器姿態(tài)不擬定，特別是在井眼條件不和諧，并且泥漿電導率比較

大狀況下，會導致井眼校正嚴重不可靠。

普通解決辦法是使用間隙器(standoff)和燈籠體，關于間隙器(standoff)

和燈籠體使用原則和注意事項，詳見3.7測井質量控制。

AFIT測量時需要同步測量井徑，因此最佳儀器串中配上井徑測量儀器。

AF1T是一支只能掛接在儀器串底部儀器，它下邊不能再掛接別測井儀器。

AFIT儀器上有SP測量傳感器

AFTT儀器可以在4.73in到24in井中測井。

AFIT儀器最高耐溫175°C(350°F)、最高耐壓140MPa(20Kpsi)

電阻率測量：感應儀潛對于地層電阻率不大于100ohnrm(電導率不不大于

10mS/m)地層有比較好反映。本地層電阻率不大于250ohm-m(電導率不不大于

4mS/m)時，測量成果往往可以接受。本地層電阻率不不大于250ohm-m(電導

率不大于4niS/n】)時，感應測量值依然反映地層電阻率，但精度將大大減少。感

應儀落推薦電阻率測量范疇普通為不大于200ohm-mo對于AFIT儀器，更詳細

精度指標和測井安排、以及精度批示，詳見3.7測井質量控制。

AFIT儀器分兩截，電子線路短截、探頭和前放短截。吊起連接儀器串時，

應先吊起探頭和前放短節(jié)，并且保證斷開供電，同步注意保護探頭某些不要過度

用力。

AFW可以在套管內短時間工作，以檢查儀器工作正常。

在儀器正常測井開始前保證刻度對的加載?？潭燃虞d信息和辦法詳見3.5儀

器刻度。

在儀器正常測井開始前保證儀器處在發(fā)射電流狀態(tài)；當儀器長時間處在套管

中時（5分鐘），保證儀器發(fā)射處在關閉狀態(tài)。儀器發(fā)射電流開關辦法詳見3.4.7

儀器命令。

實時軟聚焦解決會導致聚焦解決曲線大概30米延時。

3.4.4輸入輸出參數(shù)

AFIT解決參數(shù)見下表3.4.1AFIT解決參數(shù)表。其中參數(shù)“BS”，“RMS”

和和ST”為公共參數(shù)，別的為AF1T儀器解決專用參數(shù)。在呢11Logging界面

可以通過點擊圖標“Parameter”打開Service參數(shù)管理表（見圖3.4.1參數(shù)

管理表）。

圖3.4.1Service參數(shù)管理表

也可以單擊"View"里面“「”401610「”,打開展171腱161'視窗（見圖3.4.3Parameter

View)o

圖3.4.2WellLogging界面View命令

r-----------------------

Paraaeter0叵lx

ParameterDescriptionValueUnit

-Shared

BFTBoreholeFluidTypeWater

BHSBoreholeStatusOpen

BHTBottomHoleTemperaturedegC

BOTT.BottomDepthInDataProcessingm

BSBitSize8.50in

BSALBoreholeSain的PPm

CDCasinqShoeDepthm

CETHCementThickness2.500in

CSIZCurrentCasingSize7.000in

CWEICasingWeight59.5kg/m

DFDDrillingFluidDensity1.00g/cm3

MATRMatrixTypeLimestone

MFSTMudFiltrateSampleTemperature25.00degC

MRSOMudResistivitySourceTTR_MRES

MSTMudSampleTemperature25.00degC

RMFSResistiviVofMudFiltrateSampleohm.m

RMSResistiviVofMudSampleohm.m

SHIFTShiftValueIrDataProcessing0.00m

SHTSurfaceHoleTemperaturedegC

SPGASPGain1.0000

SPOFSPOffset0.00mV

TDTotalDepthm

TESOTemperatureSourceTTR_M-EP

TOPTopDepthInDataProcessingm

-AFIT-A

AAPSAFIT-AAdvareedProcessSwitchOff

ABCCAFIT-ABoreholeCorrectionChoiceConvenlio..

AECEAFIT-AElectronicsCALEnableOn

AIBCAFIT-ABoreholeSizeCorrectionSourceCALS

AITP