第11章 测井地面系统,2014.ppt

1、测井仪器原理,主讲人：卢俊强 2014年11月,2,第11章 测井地面系统,11.1 数控测井系统 11.1.1 概述 11.1.2 CLS系统组成 11.1.3 裸眼井测井信号恢复面板 11.1.4 CLS系统其它重要设备 11.1.5 CLS的软件系统 11.2 成像测井地面系统 11.2.1 概述 11.2.2 EILog成像测井地面系统 11.2.3 测井软件系统 11.3 思考题,3,11.1 数控测井系统,1、概述 典型的数控测井系统 斯仑贝谢CSU（Cyber service unit） 德莱赛、阿特拉斯CLS（Computer logging system） 吉尔哈特DDL（D

2、irect digital logging） 国产SKC9800，SL2000/3000，等 与数字测井仪的区别：以车载计算机为核心，配有测井专用接口的实时测量、控制系统,4,11.1 数控测井系统,主要特点 （1）操作简便。仪器测前测后刻度，下放上提测井是由程序控制自动完成。 （2）数字处理使测量精度大为提高，并能进行实时质量控制。 （3）在井场就可得到初步的解释成果，可用以及时指导钻井施工和油田开发。 （4）有较强自动测试和诊断能力，提高了时效和测井资料的质量，能够及时找出故障加以排除。 （5）易于扩展仪器功能。新型仪器很容易与系统挂接，完成新的测井功能。,5,11.1 数控测井系统,2、

3、CLS系统组成 CLS 系统（CLS3700） 以车载计算机为核心的野外实时控制、数据采集和数据处理系统 硬件配置 系统主机 PE 8/16E，16b定点小型机（带32b浮点部件），带有高速选择总线和MUXBUS IO总线 通用外设 电传打字机、数字磁带机、硬磁盘机、绘图仪、等 专用外设 测井信号恢复面板SRP （3752，3764）、信号模拟器（3766）、CRT测井显示器（3631）、测井接线控制面板 ，取芯射孔专用面板，远程通讯面板（3761），等,6,11.1 数控测井系统,CLS系统组成框图,7,11.1 数控测井系统,CLS主机组成框图,8,11.1 数控测井系统,8/16E的多路

4、转换IO总线(MUX BUS)原理 异步IO，最多可挂接255台外设 菊花链式中断优先权 大多数专用设备接口如信号恢复面板等都使用该总线,主机对外设寻址时序图,主机命令或数据输出时序图,主机数据或状态输入时序图,中断响应定时示意图,9,11.1 数控测井系统,3、裸眼井测井信号恢复面板SRP SRP（3752）是裸眼井测井仪器与计算机之间的专用接口，在主控测井系统中有极其重要的作用 主要功能 对各种类型的测井信号（模拟，脉冲，声波波形）进行处理，并转换成数字信号（数据采集） 电缆数据传输接口（PCM，曼彻斯特编码） 接收和处理深度编码信号 对其它外部设备（如曲线显示CRT）提供控制信号 通过M

5、UXBUS与主机接口（作为主机的一台外设） 内部定义了专用的PAB总线,10,11.1 数控测井系统,信号恢复面板SRP功能逻辑框图(9块电路板构成),11,11.1 数控测井系统,3752SRP的主要功能板卡 （1）1和2板为CRT显示逻辑控制电路。 （2）4板是主控制器，执行设备地址识别和命令译码，对信号恢复、DAC、ADC和深度编码信号接收处理电路提供控制信号。 （3）5板为深度逻辑电路，为主机提供测井深度中断信号。 （4）7板是脉冲计数器和PCM缓冲电路。 （5）8板由12位A/D转换器和PCM接收器组成。 （6）9板由三个二进制增益放大器BGA构成。 （7）10板包括自然电位测量（S

6、P）电路，4个核脉冲接收处理电路，井径和张力测量电路等。 （8）11板为声波测井接口。,12,11.1 数控测井系统,模拟信号处理道 包括：三个电阻率道，一个自然电位道，一个电缆张力道，三个备用通道,SRP模拟信号通道逻辑框图,13,11.1 数控测井系统,脉冲信号测量道 有4个测量道，2道采用脉冲变压器输入，2道用电容耦合输入,SRP脉冲道电路逻辑框图,14,11.1 数控测井系统,声波信号测量（控制）道 支持双发双收声波测井仪，主要功能：发射接收选择控制，同步信号处理，波形信号放大,SRP声波信号道电路逻辑框图,15,11.1 数控测井系统,PCM传输信号接口道 井下3506/8发送测井数

7、据帧，SRP7#板接收数据 双极性归零制编码，采用同步道进行帧同步识别 一帧17道，第17道为模拟道，信道采用16b编码,PCM数据传输逻辑功能示意图,PCM信号波形示意图,CLS系统3506PCM帧格式,16,11.1 数控测井系统,深度系统 主要组成：深度传动，深度编码，深度信号逻辑处理（深度校正，深度计数，数据显示），深度接口 CLS深度编码率：1280脉冲/m 分辨测井方向,深度编码传感器示意图,17,11.1 数控测井系统,深度系统电路逻辑功能框图,18,11.1 数控测井系统,系统IO接口（MUXBUS接口控制器）,SRP总线接口电路逻辑框图,19,11.1 数控测井系统,4、CL

8、S系统其它重要设备 完井信号恢复面板3764 CLS的套管井测井专用接口面板,3764SRP功能电路板排列图,6#:中子寿命；7#：核测井；8#：12位A/D,20,11.1 数控测井系统,绘图仪及控制接口 CLS系统配有两台光纤CRT绘图仪 图素：测井数据曲线、纵横网格线、深度数字和字符,CRT控制电路框图,CRT绘图仪结构示意图,21,11.1 数控测井系统,磁带机及控制器 工业九轨数字磁带机，2台 控制器通过MUXBUS与8/16E计算机接口 电路：控制电路、数据读写电路和伺服控制电路,CLS磁带记录子系统框图,数字磁带机功能电路框图,22,11.1 数控测井系统,CLS系统磁带机控制器

9、电路框图,23,11.1 数控测井系统,5、CLS的软件系统 系统软件 磁盘操作系统，汇编和编译程序，监控管理程序、调试程序、故障诊断程序 用户（应用）软件 实时测井程序 裸眼井测井程序（FSYS）、套管井测井程序（CSYS）、地层倾角测井程序（DIPSYS） 现场解释程序 深度校正程序（DSHFF）、影响因素校正程序（EDIT）、砂岩解释程序（SAND）、复杂岩性解释程序（CRA） 文件管理程序 曲线剪辑程序（SPLICE）、刻度数据管理程序（CALMGT）、服务表参数修改程序（CPRES）,24,11.1 数控测井系统,CLS裸眼井现场服务程序执行流程框图,25,11.2 成像测井地面系统

10、,1、概述 典型的成像测井系统 斯仑贝谢MAXIS500、贝克休斯ECLIPS2000和中国石油EILog，等 主要特点 （1）计算机系统性能大幅度提高，由多台主机组成； （2）在多任务、图形化的操作系统支持下运行庞大的测井应用软件系统； （2）实现以太网互联下控制、数据共享的多机“并行”处理系统； （3）多用户多任务下的人机交互和测井数据、曲线、图像和报表的实时显示； （4）多种类型高存储密度的固定和移动数据存储设备； （5）具有高速电缆数据传输通道（200kbps）和灵活可靠的井下仪器总线； （6）通过嵌入式前端子系统和网络化连接形成典型的分布式数据采集和处理系统。,26,11.2 成像测

11、井地面系统,27,11.2 成像测井地面系统,2、EILog成像测井地面系统 主要组成部分 IPC主机，网络交换机，显示器，cPCI前端采集箱体，接线控制箱体，下井仪器供电箱体，多级灰度黑白绘图仪，彩色绘图仪，UPS电源，模拟电缆和起爆器箱体，等,EILog成套装备实物照片,EILog地面硬件系统结构框图,28,11.2 成像测井地面系统,主机 IPC，运行WinXP操作系统 可通过网络连接笔记本电脑辅机 网络接口，网络交换机，可移动存储设备 前端机 cPCI总线系统架构 CPU主控插件 系列测井专用接口插件 测井接线面板 下井仪器供电面板 主、辅交流，主、辅直流，程控和继电器供电,29,11

12、.2 成像测井地面系统,3、测井软件系统 控制、数据采集、通讯和数据处理软件系统 （1）系统自检、设备诊断和调校； （2）系列仪器刻度：包括一级刻度，车间刻度和井场测前测后刻度； （3）测井服务表管理：实现复杂的测井仪器参数设定和处理功能； （4）测井运行：测井数据采集控制，数据通讯，文件记录，显示、绘图，等； （5）数据文件回放处理，可实现“重测井”功能； （6）系统参数设置； （7）系统支撑工具。,30,11.2 成像测井地面系统,斯仑贝谢MAXIS500系统软件功能结构图,31,11.2 成像测井地面系统,贝克休斯ECLIPS2000系统软件功能结构图,32,11.2 成像测井地面系统,

13、测井数据处理和储层评价软件系统 典型的有：斯仑贝谢GeoFram，贝克休斯Express，中国石油LEAD，CifLog等 主要功能： （1）数据文件格式转换（文件解编）。 （2）数据文件预处理：深度移动，采样间隔变换，曲线编辑。 （3）多文件处理：合并，拼接。 （4）快速直观解释：孔隙度、含油饱和度、岩性等分析处理，施工评价（如水泥胶结质量），提供交会图和测井曲线成果图，等。,33,11.2 成像测井地面系统,EILog系统的ACME集成化测井软件系统 WindowsXP工作环境 面向对象设计 层次化功能结构 测井应用层 测井参数的设置，测井作业流程控制；屏幕显示、绘图输出、数据记录；以测井

14、仪器动态库方式实现应用扩展接口。 测井内核层 采用多线程方式工作，完成测井和刻度作业时原始数据的获取和处理。 测井数据交换层 测井设备驱动层 通过设备接口控制测井采集通道的工作并获取设备状态，完成与测井数据交换层之间的通讯。,34,11.2 成像测井地面系统,EILog地面系统软件ACME结构图,35,11.2 成像测井地面系统,主要功能 （1）测井工程管理； （2）服务表管理； （3）测井：测井命令的发送、数据的接收，测井数据处理，等； （4）测井仪器刻度； （5）回放及重测井； （6）测后处理：文件浏览，数据文件格式转换，数据编辑，等； （7）现场解释：测井数据的快速解释处理、地层评价；

15、（8）绘图管理； （9）数据记录：测井原始数据记录和工程数据记录； （10）诊断、测试及信号仿真：系统硬件功能的测试和故障检测； （11）辅助功能：图头制作、井身结构图制作和图像打印等； （12）采集控制：测井多任务实时数据采集和下井仪器控制； （13）帮助：提供系统的在线帮助信息和操作学习功能。,36,11.2 成像测井地面系统,测井文件系统 运行辅助文件 系统初始化文件、运行日志文件、系统诊断文件、测井仪器串参数文件、测井服务表文件和仪器刻度文件，等多种类型。 测井数据文件 原始数据文件 记录所有仪器的二进制原始数据。文件格式为特殊定义，由于包含有仪器性能信息和难于在不同系统间交换，因此一般不对外公开。 可交换（工程）数据文件 可交换数据文件主要记录测井工程值数据，能够在不同的数据采集、数据处理和储层评价等软件平台间交换和共享数据。常见的有斯伦贝谢的LIS、DLIS和LAS，贝克休斯的XTF以及中国石油的cif，等。,37,11.