三微电极及感应测井.ppt

1 第四节微电阻率测井仪器 微电阻率测井的目的方法原理及应用 2 目的 划分薄层 求冲洗带电阻率主要方法 微电极测井 ML 微侧向测井 MLL 邻近侧向测井 PL 微球形聚焦测井 MSFL 球形聚焦测井 SFL 八侧向 LL8 3 SpontaneousPotentialLogsElectromagneticPropagationLogsResistivityLogsConventionalElectricalLogsFocusingElectrodeLogsInductionLoggingPorosityLogsSonicLogsDensityLogsNeutronLogsNaturalGammaRayLogs Laterolog3Laterolog7Laterolog8DuallaterologMicrologMicrolaterologProximityLogMicroshericallyFocusedLog 4 微电极测井 电极结构及测量原理曲线特征资料用途 5 A0 025M10 025M2微梯度A0 05M2微电位 6 Ra公式 7 微侧向测井 MLL Micro Laterolog 邻近侧向测井 PL ProximityLog 微球形聚焦测井 MSFL Micro SphericallyFocusedLog 8 七侧向LL7 三侧向LL3 球形聚焦SFL 9 微侧向 微电极 微侧向 10 A0 A1 11 微侧向电路原理框图 12 振荡器 恒压源 放大器 相敏检波器 放大器 13 冲洗带电阻率的测量及计算 一 MSFL原理 14 MSFL极板与电流分布 15 MSFL电路原理框图 It放大器的净输入信号 U U UREF UM1 UM0 UREF UM0 UM1 UREF UMOM1因为 U 0所以UMOM1 UREF 二 仪器原理框图 16 MSFL仪器特点 探测深度适中 所测RXO既受泥饼影响小 原状地层的影响也小 采用恒压测量方式 为了扩大测量范围和提高测量精度 参考电压VREF分为2挡 即10mv和32mv 17 振荡器Q1T1 自动增益控制Q2Q3Q4 缓冲级U3U1 比较器U4 三 主要电路说明 1 参考信号UREF发生器 组成 作用 18 2 It放大器 组成 作用 调谐放大器U1 放大器U2 功率放大器Q1T1 比较器U3 ST OUT 19 调谐放大器U1 放大器U2 功率放大器Q1T1 比较器U3 20 3 监控放大器 I0放大器 组成 作用 调节I0 UM1M2 0 宽带放大器U1 选频放大器U2 功率放大器Q1Q2Q3 OUT 21 宽带放大器U1 选频放大器U2 功率放大器Q1Q2Q3 22 3 I0 Ib测量电路 组成 作用 差动放大器U1 调谐放大器U2 功率放大器U3U4 相敏检波器U5 23 差动放大器U1 调谐放大器U2 功率放大器U3U4 相敏检波器U5 24 第二章感应测井仪器 ILT 提出感应测井的目的基本原理 第一节感应测井仪器测量原理 一 感应测井测量原理及几何因子理论 25 感应测井理论及特点 几何因子理论 1949 道尔 H Doll 特点 近似理论 以真空中单独存在的导电环的响应为基础传播理论 1961 达斯特赫夫特 W C Duesterhoeft 等特点 全面考虑了电磁波在导电介质中传播时所发生的各种效应 所得结果是精确的趋肤效应几何因子理论 1968 田子立等特点 是传播理论与几何因子理论概念结合的结果 26 27 28 一次磁场 二次磁场 涡流 交变电流发射线圈一次磁场感应电势涡流二次磁场接收线圈中产生感应电势 第二章第二节 29 均匀介质条件下双线圈系接收线圈中感应电动势的计算步骤 由于发射线圈的尺寸很小 可将其看作一个磁偶极子 则通过单元环的磁通为 单元环中的感应电动势为 30 单元环的电导 单元环中的感应电流 单元环涡流在接收线圈中产生的磁通 二次磁场在接收线圈中产生的感应电动势 31 令 令 则上式可简化为 32 把整个空间所有单元环的贡献都考虑进去 得 可证明 因此 在均匀介质时 对于非均匀介质 33 发射线圈与接收线圈间的互感信号 由于几何因子理论满足归一化条件 故由式得到 34 双线圈系所存在的3个问题 1 井的影响大2 围岩影响大3 35 实际测井仪器所用的线圈系 0 8米六线圈系双感应测井仪 T0 R0 T2 R2 T1 R1 0 8m 36 37 三 线圈系特性 几何因子 径向纵向 微分积分 微分积分 38 39 褶积滤波的目的褶积滤波电路的构成褶积滤波电路的工作原理 四 反褶积 40 褶积滤波的意义 41 感应测井仪器的纵向探测特性 层厚校正的褶积滤波 层厚校正的方法是寻找一个新的滤波器 希望视电导率经过褶积滤波后 能够恢复仪器所在地层处的电导率 42 对于1503感应测井仪 2L 81 测量及校正过程 电路组成 三因子简化褶积滤波器的设计 43 纵向探测特性的改善 44 对数放大IC1 模数转换IC2 移位寄存IC4 15 数模转换1 移位寄存IC16 27 移位寄存IC28 39 数模转换2 数模转换3 反对数放大A1 反对数放大A2 反对数放大A3 ViB ViZ ViB VO 加法器 45 移位寄存器长度 位数 的设计 双感应 八侧向 30 30 30 81 81 81 输出 B Z B 81 81 30 192 仪器采样速率 4次 英尺 11位 65位 38位 46 双感应 八侧向 30 30 30 81 81 81 输出 B Z B 81 81 30 192 仪器采样速率 4次 英尺 11位 65位 38位 47 对数放大器 模数转换器 移位寄存器 反对数放大器 数模转换器 移位寄存器 数模转换器 反对数放大器 反对数放大器 移位寄存器 加法器 48 Rf R R VB VB VO V出 49 50 51 五 传播效应校正电路 传播理论 几何因子理论 52 工作过程 线性段当Vi较小时 D1 D2均截止 此时的输入输出关系为 非线性段 当Vi较大时 D1导通1 D2截止 此时的输入输出关系为 非线性段 当Vi更大时 D1 D2均导通 此时的输入输出关系为 此处应为r1 53 令 54 传播理论 几何因子理论 55 第二节DIT D双感应测井仪 一 感应测井仪测量原理图 1 基本框图及信号处理流程 56 57 2 井下仪器电路框图 58 3 感应测井仪地面接口电路框图 59 二 主要电路分析 1 信号放大器 两级均为带通滤波电路 作用及组成 60 2 参考信号放大器 作用及组成 R 参考信号放大器X 参考信号放大器 对振荡器输出信号的移相 移相网络 61 3 相敏检波电路 作用 组成 62 63 64 4 20kHz振荡器 功能 组成 激励级 功放级 电平控制 65 5 变感器电路 功能 组成 66 6 其他电路 刻度 调零等 67 第三节1503双感应测井仪器 一 1503双感应测井仪电路原理框图 68 3456面板电路框图 69 二 1503双感应测井仪电路 振荡 分频 滤波 功放 热敏电阻R10的作用 70 参考信号放大器 相敏检波器 信号放大器 参考信号放大器和信号放大器 71 Q1 Q2为双发射极晶体管 此处作为开关管使用 其工作状态如下 当VC Vb时 处于导通状态 e1e2间呈低阻状态 导通时的剩余电压非常小 当VC Vb时 处于截止状态 e1e2间呈高阻状态 此时的漏电流非常小 72 73 三 地面测量线路 74 第四节感应测井仪的刻度 绪 刻度的意义及步骤 75 一 刻度原理 将刻度环置于仪器记录点上 并与线圈系保持同轴 此时接收线圈中的电动势为 2 48 若R X 则 76 77 二 最佳刻度环直径和最佳刻度点三 DIT D双感应测井仪的刻度 自学 78 第三章阵列感应测井仪 绪 提出阵列感应测井的目的阵列感应测井测量原理线圈结构及特性软件聚焦合成原理 第一节阵列感应测井仪器测量原理 79 0 8m六线圈系 双感应线圈系 AIT线圈系 80 81 82 第二节阵列感应测井仪器 一 HDIL仪器组成框图