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第二章-普通感应测井仪器

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地球物理测井 随钻测井 电缆测井 生产测井 测井仪测井
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• 量原理• 503双感应测井仪• 应测井仪器刻度• 题第二章 感应测井仪器• 本测量原理• 何因子理论• 圈系特性及设计原理• 褶积校正• 本测量原理σ ')('' 2" 0• 在二次交变电磁场作用下,接收线圈中产生与地层电导率 σ 相关的感应电动势 且相位滞后 π• 因直接耦合产生的与地层电导率无关感应电势 相位滞后 π /2,必须设法消除 3332224L  422232323223333])2([])2([22 上式中• 为仪器常数或线圈系系数• 为地层单元环几何因子,且全空间地层单元环几何因子总和为 何因子理论6主线圈补偿线圈消除井眼影响聚焦线圈 :圈系特性及多线圈系设计原理• 因感应线圈系纵向探测特性(几何因子 非理想化使地层 受围岩影响 畸变成为 A• 采用 反褶积),能够校正围岩的影响• 工程应用中从各种因素考虑,采用最简单的 三点反褶积处理A ( ) ( ) ( ) * Z    2281 2221)(2=) ( ) ( ) ( ) Z d G           221100)(  12 10  22()22([)2( 10  w1= b=78”)σ A=• 503( b=80”)σ A=褶积校正原理w1=0k=+ 0k=续) 感应测井仪三点反褶积处理σa=便 阻为权系数)(0  1 )15232( 532    2• 段逼近))0 0 0 0 4 8 1 0 73 9.1  • i( > 321 ])([ 11321 818321 )( )]()([ 21211321 72732 播效应校正 T iU 极 管 电 压 与 电 流 关 系 :器工作 原理能非常稳定的双感应测井仪,其下井仪由• 深、中感应 信号放大器• R、 R、 20等组成。要电路分析414133124133122221 )()( )()(  )()()()( 1111020020)()(1 )()( 0 ~ 6616131715141317 )(1  信号放大器2050000C 1)//1( 813 991  参考信号放大器变压器耦合自激推挽式振荡器,输出电流 率约 20W• 频率微调至 20000± 25路,稳定幅度可调• 用电流互感器提供 2004、 由 2晶体管组成的激励级推动)深 感 应滤 波 器限 幅 器滤 波 器球 星 聚 焦滤 波 器限 幅 器 滤 波 器中 感 应滤 波 器滤 波器滤 波器限 幅 器限 幅 器限 幅 器滤 波器滤 波器限 幅 器多路开关限 幅 器滤 波 器限 幅 器A D 1 11 8T P 主 电 源G E T E C P 转 换2 8 测 试 回 路2 . 1 8 2 m m S P m V+ 2 0 0 V D 0 0 V D CC o m m o n 1 4S R O N O F O F 面接口 结• 提高系统的信噪比起了重要作用;对于所有传统测井仪来说,感应测井仪输入信号是最弱的(约在数十 用 则 为克服非对称线圈系制造误差产生的影响,输入回路中串入误差校正、温度补偿变压器;• 此仪器对使用的元器件性能要求很高,否则不可能保证诸多相位处理的效果;主要指 理精度较高。器工作 原理• 1503双感应测井仪的深感应为对称的 6线圈系,深感应为不对称的 8线圈系• 采用 20从参考信号放大电路取出一可调信号抵消残余的基值信号( 相敏检波器检出深、中感应的 下井仪也设有内刻度电路用与仪器的校验• 深感应的三点反褶积处理及传播效应校正处理由地面仪(面板)中的非线性模拟运算电路完成,要电路分析• 发射电路• 接收前置放大器• 信号放大器、参考信号放大器• 内刻度电路• 相敏检波电路数字振荡器滤波放大电路在电极系内发射电路、接收前置放大器功率放大参考信号放大器单极性转双极性频信号放大器 内刻度深、中感应信号放大器、应测井仪器刻度• 测井刻度的作用是建立测井响应值与测井工程值之间的对应关系测井响应值 :如对声波时差、核测井脉冲或地层电阻率探测后产生的信号(模拟电压电流或数字编码)测井工程值 :地层声波时差、密度、中子孔隙度或电阻率、电导率等• 井仪器刻度的基本概念内刻度刻度模拟刻度外刻度实体刻度刻度时测量电路与探头断开,因此输出结果不反映仪器的真实响应,是一种“假”刻度,一般仅用于检查仪器是否正常工作刻度时测量电路探头连接,但不提供实际的地层环境,因此仪器输出结果反映的是在模拟环境下的响应,如感应测井仪用刻度环刻度、密度测井仪用刻度块刻度,一般仅作为三级刻度用于测井现场对仪器的测前或测后标定。模拟刻度必须通过精确的理论计算和、或由更高的标准或实体刻度来传递。测井仪器获得在真实的地质环境下的响应,准确、可靠,如密度仪器在核标准刻度井群或感应仪器在大水池中的刻度等。缺点是造价昂贵,刻度电少和使用不便。• 感应测井采用刻度环作为模拟式外刻度。• 当刻度环套在线圈系记录点且环平面与线圈系垂直时:应测井刻度原理  rx 23222)(2 1,1,2,1,2,1, 222   • 刻度环感应电流接收线圈中产生感应电势   1,, 1,22  ,,1,2 22   22)2(2 C  • 关键要找到用集中参数 时的对应关系• “补偿法 ” 依据上式考虑到电抗的影响; “ 自然法 ” 用 R=ρ 略 “谐振法”通过串接电容电抗为零的方式使刻度线性范围最大,是感应测井的首选刻度方法。• 求解刻度系数 g,可得到点状法计算的刻度系数为 1,,1,22 1,,1,3342222• 积分法计算的刻度系数更  232223224334 )()(   21 21 23222322 )()(jj   21 21jj xx ji yx 1,,1,4佳刻度环直径和最佳刻度点• 通过对刻度环直径及其在线圈系位置的选取,使刻度系数最大化的同时保证因刻度直径的微小变化和刻度环位置微小变化引起刻度系数 题1、感应测井仪线圈系设计中采用什么措施减少井眼和围岩的影响?2、试述反褶积校正原理及处理流程。3、 电路设计上采取了哪些措施?4、试列出几种不同类型的 、试看图分析 、试述 、试用所学的感应测井知识,设计出一个感应测井仪结构组成框图。
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