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过套管测井

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过套管电阻率测井微弱信号检测研究目 录 国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结论 下一步的研究方向国内外技术现状- 国外 2000年阿特拉斯( 制出现场测试样机 套管电阻率测井仪。 1995年斯伦贝谢( 评价顺磁术的基础上继续开发过套管地层电阻率测井仪器 并很快在全球开展 2000年斯伦贝谢公司推广 年 4月在中国申请专利。 2002年该公司又推出 第一代仪器做了较大地改进。国内外技术现状- 国内 1996年江汉石油学院中石油集团公司( 年基金项目立项,从事方法研究。 1996年西安石油大学发表了关于采用纯电阻网格法模拟过套管电阻率测井方法的文章,并完成对相关资料的调研工作。 1997年北京石油大学和江苏油田进行了简易物理模型试验,在测井技术上发表文章。 1998年原江汉测井研究所开展了部分调研工作,利用套管井测井传输线模型,考察了测井响应。 2005年 录 国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向过套管测井原理 — 原理((注入总电流泄漏电流 d z )  原理如果在长度为△ I,则地层的视电阻率可用下式计算 0过套管测井原理 — 三种测量模式 管电阻模式 泄漏电流模式~过套管测井原理 — 参考电压模式电路参考电压模式V~ 电流从电极 0 ,从地面的回路电极 这时测量的电位 V ,这时测量部分套管和地层的总电阻为过套管测井原理 — 套管电阻模式测量电极 以及 间电阻。在这种测量模式下,从 n ,回路电极在 时极间泄露到地层的电流可以被忽略,这时测量 间的电压 计算出极间套管的电阻分别为 :1’V~ 11 22,,过套管测井原理 — 泄漏电流模式电路泄漏电流模式流 注入,回路电极在 过测量 间的电压间的电压 I 。221112211 层视电阻率由下式计算:过套管测井原理 — 信号的水平00 信号的水平1 0- 21 0- 31 0- 41 0- 51 0- 61 0- 71 0- 81 0- 91 0- 1 0过 套 管 测 井信 号 量 级V 1 、 V 2Δ 、 R 2Δ 直接测量对象 频率已知正弦信号, 信号频率范围 1~10 信号幅度: μ信号中叠加了加性噪声干扰 幅度检测精度要求高,分辨率达到  国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向技术方案 — 总体方案2 4 位 A / 位 A / 信号 处 理大 电 流发 射 装 置低 噪 声 前 放信 号 采 集 与 处 理套 管技术方案 — 大电流发射装置大功率压控电流源 LR 度正 弦 信 号 源i技术方案 — 低噪声前置放大器低 噪 声 前 置放 大 电 路二 阶 压 控 滤 波 电 路( 低 通 、 高 通 )中 间 级放 大 电 路信 号 的 隔 离 与 输 出技术方案 — 信号采集与处理123456789R S 2 3 2D R S 2 3 2收 发 器D T 1D R 1A 1 NC h 1 PC h 1 NC h 2 PC h 2 D A D S 1 2 7 1A D S 1 2 7 1A D S P 2 1 8 9D O U L L U D Y /S C L K 0D R 0R F S 0O P A 1 6 3 2O P A 1 6 3 2V r e fV r e 器2 4 位 △ - ΣA / D 转 换D S 机目 录 国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向研究历程 — 影响测量的因素分析 激励信号类型 激励信号频率 趋肤深度 激励电流源功率 信号水平 噪声水平研究历程 — 测量参数的选取 激励信号:正弦交流信号 信号频率: 1~10功率管选择 低噪声前放选择 前放电路参数选择(增益、通频带、传递函数)研究历程 — 测量误差分析 ='2'22221'1'2'1'11112'2'1 1111视电阻率的测量误差主要来源于 1’、 的测量误差 11 222211研究历程 — 数字信号处理方法仿真)n(N]s )(  信号: x(t)=s(t)+N(t); s(t)=)N(t)为均值为零的加性高斯白噪声信号1M1)m( 同一样点进行多次采样累加平均来压制噪声,提高信噪比。累加平均研究历程 — 数字信号处理方法仿真数 字滤 波积 分 平 方∑积 分平 方X ( t ) = S ( t ) + N ( t )S ( t ) = A s i n ( ω t + φ )N ( t ) - 加 性 高 斯 白 噪 声输 入A s i n ( ω t + φ )A s i n ( ω t + φ )s i n ω tC o s ω t  )t( 20输 出  )t( 20 t )累 加平 均幅 度变 换相敏检波研究历程 — 大电流发射装置设计调试研究历程 — 前放电路设计调试研究历程 — 数据采集电路仿真与实现( 1)利用评估板进行软硬件仿真调试( 2)设计完成目标硬件电路缩短了开发周期,节约了人力物力成本研究历程 — 室内模拟实验研究历程 — 利用模拟装置进行实验目 录 国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向技术成果 — 完成的硬件微弱信号采集处理电路大电流发射装置技术成果 — 信号采集处理软件技术成果 — 信号采集处理软件目 录 国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向实验结果 — 采集到的信号波形实验结果 — 直接测量信号的量级微弱电压信号的量级(激励电流: 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100测量次数V) 0 20 30 40 50 60测量次数2(1 σ ± σ ± 0 20 30 40 50 60测量次数△I(I△ σ△ I = △ ± 漏电流线性测试激励电流与漏电流线性测试y = (A)漏电流△I(测曲线 线性拟合线实验结果 — 漏电流线性测试数据激励电流值, A)漏电流△ I( 性拟合值(线性误差(%)验结果 — 仪器常数 试y = I ( Ω )电阻率(Ω·m)实测计算值 线性拟合实验结果 — 2 14 16 18 20 22 24标准值( Ω ·m)实测值(Ω·m)视电阻率实测值 视电阻率标准值实验结果 — 视电阻率测量线性测试数据介质电阻率 Ω·m) R,V L,34 49 598 I 阻率实测值 量的相对误差 % 合方程 Y=K( I)+b,K=b= 成果 取得的成果完成了过套管电阻率测井大电流发射装置及微弱信号检测软硬件系统微弱正弦电压检测分辨率小于 20成了模拟实验装置检测实验,视电阻率测量非线性误差小于 ± 3%( 10Ω·m~25Ω·m),验证了过套管电阻率测井的可行性目 录 国内外技术现状 过套管测井原理 技术方案 研究历程 技术成果 实验结果 下一步的研究方向下一步的研究方向 改进低噪声前放和数字信号处理方法,进一步抑制噪声、使微弱信号检测分辨率达到 2完善模拟实验装置,增大模拟地层电阻率的动态范围 (1Ω·m~100Ω·m) 设计井下仪器机械和电路结构,使模拟实验尽量接近真实的测井状态谢谢各位专家!
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