智能工程测井系统设计说明书

1 智能工程测井系统设计说明书 第一章 1B 智能工程测井系统 第一节 1述 一、系统的组成 重庆地质仪器厂生产的 1B 智能工程测井系统主要有：主机、 1000 米绞车、绞车控制器、电源保护器、井口滑轮、井口电极、各种连接线、探管、笔记本电脑及测井软件组成。 现有的探管有： 1、 径、密度贴壁组合探管； 2、普通电法测井探头 3、四电极软电极系探头（ 30米） 4、井中三分量探头 5、井温流体电阻率组合探头 6、光波探头 2 二、 系统构成及连接图 图 1系统构成及连接图 由于工作目标不同，在浅井（ 300米）测井中，绞车可采用手摇轻便绞车，此时可以不用绞车控制器。井口电极导线只有在测电极系探管时才连接。井口电极一般夹在套管上或放置在井口旁的泥浆池中。 第二节 1井系统 使用说明 3 一、主机 （一）主机面板示意图 图 1主机面板示意图 （二）功能键描述 1、电压 /电流键：电压与电流显示的转换； 2、复位键：电脑传输数据前对主机进行复位； 3、清零 /测量键：井径收腿时使用； 4、供电选择键： 测量电位和梯度电阻率时使用 ； 5、保护启动键：探管电流过大时灯亮，按对应键可消除保护； 6、下井电源键：给探管供电； 7、工作状态指示灯： 4 合）探管关腿时亮。 （三）主机背面各接孔作用 1、自校 /测量开关：用来切换深度信号来源。在实际测井中拨到测量档。 2、手动 /自动开关：未使用。 3、串口：连线至电脑串行口 4、接线柱：连线至井口电极。 5、电缆：连线至集流环（绞车。） 6、光电信号 1：连线至光电编码器（ 绞车。 7、光电信号 2：连线至光码盘（绞车控制器）。 8、电源：主机的电源开关。 9、保险： 3 （四）操作说明 l、主机电源打开后，显示器全部显示零，同时等待计算机发送测井参数给主机，主机接收到测井参数后，而板上的 2、按下井电源，指示灯亮，表明井下探管得到工作电源。同时而板上的指针表向右偏转（指针表在中间位置时，表示电流为零），如果是选择的电极系探管（指针表对电极系探管的电流不指示），还需要选择供电电流； 3、供电电流的大小和数字的对应关系为： 表 1供电电流的大小和数字的对应关 系 数字 1 2 3 4 5 6 7 8 供电电流（ 2 5 10 20 50 100 200 500 4、供电电流的选择原则是： 5 A、测电位电阻率时 , 选小电流 , 如果曲线毛刺大，适当加大电流。 B、测梯度电阻率时，选大电流，如果曲线出现平顶，则减小电流。 5、 则，探管或上机有问题。 6、 保持到测井结束。开腿未到最大时，电压 /电流表头有电流指示，要等待电流指针回零时，才能开始测井。 7、井径探管（包括组合密度探管）在测井结束后，先要关闭下井 电源，等待电流指针回零后，再按清零键，此时 后再打开下井电源，此时探管开始关腿，电流指针回零后，表明探管关腿结束。 8、如果保护启动灯亮，则按一下相应按键，以解除保护，如果保护不能除， 则可能是电源板或探管电源部分有问题，应即时维修。 9、自校 /测量开关用来切换深度信号来源，自校在室内使用（只能向下测井），测量是由编码器送来，在实际测井中使用。 10、在使用电极系探管或三侧向探管时，马龙头处的金属部分要用高压绝缘 胶带包缠。 主机编号： 20050818 核定参数：下降： A=7142 上升： B=7843 二、绞车 该绞车有自动刹车功能，在电控方式时，只要不加电机电源，绞车可自动停止不动 (在测井过程中 )。 该绞车有自动排线功能：在开始使用前，要先拉出绞车左侧来复杆的可旋端子，并旋转它，使排线器在合适的位置，而后推回可旋端到拉出前的位置。否则，在使用时排线效果不佳。 本绞车还具有手摇功能：首先锁紧手动锁紧装置，再将绞车右侧的定位销旋下，把带链条的机械传动臂板到上下直立的位置，并把定位销旋紧，插入并握紧摇柄，再松开手动锁紧装置即可进行手摇操作。否则，将造成电缆松开，影响排 6 线。 图 1绞车外形图 （ 一 ） 使用方法 1、本产品为变频交流电机驱动（亦可手动）的测井绞车，当由电机驱动时由变频控制器控制，此时，传动链轮（件 3）应在下方位置与电机齿轮啮合，件4手柄旋紧。件 3在上方位置为手动方式，同样件 4手柄旋紧。 2、在排缆过程中，如果电缆不整齐，需要前后方向移动排缆装置时，可向外拉动件 1，使内部齿轮脱开，转动件 1，可达到预期目的。 3、件 2、件 5分别为电缆移动长度和测井信号，均与主机相连。 7 图 1绞车结构图 （ 二 ） 故障排除 图 1刹车部分示意图 1、件 1拉出后才能旋转，否则 会损坏内部的啮合齿轮或来复教杆。 8 2、有时刹车失灵，可能有以卜三个原因引起。 （ 1）刹车片中有油或水，使刹车片失灵。 解决办法：注意安装好刹车片上方的挡污板，使油或水不要渗入到刹车片中。 （ 2）由于保管不善或搁置时间较长，使件 8与内部发生锈蚀，这时可用榔头和螺性刀向卜（反方向）敲击，使之转动，并在其旁边的间隙中（约 1入润滑油来回转动几次即可。 （ 3）由于使用时间较长，件 9（夹套）内侧磨损过大，使件 8与件 9的摩擦阻力减少产生打滑现象，这时可拧紧件 10（螺钉）使该件中的弹簧进一步压缩，增加其摩擦 阻力即可。 注意：在手摇操作时，绞车没有自动刹车功能。操作的具体位置看附图 。 三、 绞车控制器 （一）控制器面板各接孔作用 图 1制器面板图 1、光码盘：连线至光电信号 2（主机）。 2、串行口：未使用。 9 3、电机电源：连线至电机接口（绞车）。 4、电源：控制器的电源开关。 5、电机开关：给电机供电。 6、保险： 10 （二）参数设置 按置数键，则速度显示窗口的第一位闪烁， 1、按键、速度窗口显示为 可输入绞车下降的深度修正系数。显示为 00 ，其中表示输入的修正 系数。如果深度为负修，最高两位为 80，显示为 0。 2、按键、速度窗口显示为 入绞车上升的深度修正系数。 3、按键、速度窗口的 能号不断增加，功能号 3 以后的参数为扩展功能，现暂未用，输入 0。 4、按键可循环输入，并通过对以上的功能号数据进行检查和修改。 以上设置在出厂前已设置，仅在重新标定深度系数时使用。 （三）绞车控制器操作步骤 依次打开电源开关和电机电源开关，按方式键，将指示灯移到手动位置，按方向键，把指示灯移到下降（上升）位置，再按测量键，把指示灯移到连续位置，指 示灯的组合表示当前的运行状态。 将探管放入井中，将速度调节旋钮调到最小位置 ,按启动键 (此时上述功能键被锁定 ),顺时针旋转调速旋钮则绞车开始运行。 在绞车提升或下降过程中，如果想停车，先逆时针旋转调速旋钮至最小位置 ,并按停止键。更改方向状态后按启动 ,旋转调速旋钮则绞车逆向运行。 绞车控制器编号： 20050702 核定参数： 降： 3508 3703 10 图 11智能工程测井系统连接位置图 11 图 11智能工程测井系统连接示意图 四、探管 （一） 密度贴壁组合 测井探管 1、概述 双密度贴壁组合测井探管（以下简称探管）是一种能同时测量多参数的组合测井探管，该探管配合地面系统，一次下井可测得完整的四条曲线，获得自然伽玛、三侧向电阻率、井径及密度诸参数，该探管适用煤田、水文、冶金等地质测井。 该探管采用单片机控制，将井下诸参数加以编码、串行传输，解决了单芯线传输多参数的矛盾。 12 该探管由于参数多，机械结构采用可靠的双层 O 形密封圈，以及巧妙的机械结构将探管分成两节，测井时，依靠自带的自锁装置很方便地得以联接，进行测井。也可对探管上部在与下部的联接处插入堵头进行自然 和三侧 向电阻率测量。本探管出厂时都作了天然放射性强度、密度、三侧向电阻率、井径等的刻度工作，供使用单位参考。 图 12、主要技术指标 （ 1）基本参数： A、测量参数：密度、井径、气侧向电阻率、自然咖玛、自然电位。 B、仪器功耗 a、线路总功耗：不大于 25030V； b、推靠机构总功耗：不大于 300020V。 C、探管外形尺寸： 50 2950 D、耐压： 20 E、重量： 28 F、使用温度范围： 10 70。 （ 2）技术指标： A、密度 a、激发源：铯 137、 100毫居里； b、源距：短源距： 200烁体： 1)、 14 13 13 长源距： 350烁体： 1)、 14 43 光电倍增管： c、长、短源距计数范围： 0 32000 d、密度测量范围： 1 4g/定做到 2.8 g/ e、灵敏度： g/ f、测量精度误差： 5%； g、稳定性检查：连续工作 24小时，其输出变化 5%（ 5 B、自然测量 a、测 量范围： 3线； b、闪烁体： 1)、 23 60 c、光电倍增管： d、计数范围： 0 32000 e、稳定性检查：连续工作 24小时，其输出变化 5%（ 5 C、井径 a、测量范围： 50 3 b、敏度： c、稳定性：满量程的 1 1个字； d、测量精度误差： 2%。 D、三侧向电阻率 a、测量范围： 0 2M(根据用户要求，可在 0 10 b、非线性度： 5%； c、测 量精度误差： 2%； 14 d、主电极长 25电极全长 455 e、装置系数： K= E、自然电位 a、测量范围： 2V 2V； b、测量精度： 3、基本工作原理 本探管有长、短源距测量单元、井径测量单元、三侧向电阻率测量单元、自然伽玛场测量单元、五路数据传输单元以及高、低压电源装置七部分组成。 本探管的长、短源距测量单元以及自然伽玛场测量单元，其线路工作原理一样；井径和三侧向电阻率的模拟量经模拟开关切换到 A/然电位测最采用三侧向的主电极。 本探管的线 路工作原理框图如下： 图 1密度贴壁组合测井探管线路工作原理框图 4、便用方法和注意事项 （ 1）使用方法 15 仅使用探管上部并在上部下端插入堵头（白色）可进行自然 和三侧向电阻率测量； 探管在下并时，探管选择可选“自然电位探管”，不打开下井电源，利用该探管中三侧向主电极可进行自然电位测量。 在使用探管上、下两部分对接时，除注意上、下两部分保持平直外，还高注意定位梢的位置。 在联接电缆联接器时，亦应该注意端平对直，同时注意定位梢的方位。 探管下井测量前，应在地面先检查探管工作是否正常。本探管 在自然 、密度、三侧向、井径测量时只能由下而上测量。 为提高测井效率，探管下放时可做自然电位测量，在自然 、密度三侧向、并径等参数的提升测量时若主机采样间确为 ，绞车提升速度不能超过 18 米分钟。当主机采样间确为 车提升速度不能超过 9米分钟（为了提高测量精度，在目的层测井时应尽里放慢探管的提升速度）。 探管的实际工作过程是：在测井（检查时）工作准备就绪后们开主机电源，此时井径臂便自动伸开，主机电流显示约 250后当并径臂完全伸开主机电流便回到 0附近，待约一分钟当土机电源再次 显示约 250设计探管不用等待约一分钟），便可开动绞车提升测量。当测井到达预置深度后测井主机上“ B”灯亮，此时“关”下井电源，按主机曲板上“清零测量”键，再打开下井电源便可使探管井径臂收回。 （ 2）注意事项 使用本探管时，分别卸下三个黑色保护盖仔细检查 O 形密封圈有否破损，表面是否有润滑硅脂（真空硅脂、 7301号），同时检查密封部件周围有否脏物、砂粒，有应该清除，并重新涂真空硅脂，涂硅脂时，谨防插头、插座沾污。 在联接电缆联挂器时，除注意上述事项外，还应该特别注意供电情况，各脚 16 的功能： 1脚信号 正； 2脚信号地； 3脚电位地； 4 、 5 脚电源正。 A、探管上作电压、电流： a、线路工作电压范围： 35 4V； b、线路上作电流：不大于 250 B、马达上作电压、电流： a、马达工作电压范围： 24 30V； b、马达线路上作电流：不大于 300 本探管的伽玛射线探测器采用碘化钠晶体、光电倍增管做传感器，这些都容易破碎，在运输、使用中应该小心、谨慎。 放射源对人体有较强的危害，本探管所配放射源较强，用户使用时请严格按照有关操作规程操作并注意采取防护措施。用户在安装放射源时动作要快，但要仔细。 5、刻度方法 本探管配合地面数字采集、处理系统可做测井的定量解释。 为了使不同的仪器所测得的曲线和同一仪器在不同时间所测得的曲线能够作定量地比较必须对仪器进行统一刻度，以下分别介绍四个参数的刻度方法。 （ 1）自然伽玛井的刻度： A、使用一级刻度并刻度方法： 为了使系统满足定量解释，本探管在出厂前己在我厂的一级刻度井中进行刻度，且采川国际统一的相对单位（即 。 刻度时必须和地面系统相配合。 将使探管处于收臂状态，然后将其放到刻度井的底部。启动地面操作系统，打开下井电源，约一分钟后打开主机后面“自 校 /测量”开关扳“自校”上探管便向系统发送数据，再通电稳定半小时。然后缓慢提升探管，使自然伽玛探测器 17 碘化钠晶体的中心在第一层模块的中心，采集数据 4 分钟；然后提升探管，使晶体的中心在第二层摸块的中心，采集数据 4 分钟：然后提升探管，使晶体的中心在第三层模块的中心，采集数钳 4 分钟；最后由地面操作系统分别读数三组数据（每组数据取平均值）。 在三组数据中，分别取中间数各 100 个，累加、求和、取平均值 N 。 然后，把 N 做死时间 校正： 校正公式： 1校式中：万校指做死时间饺正后的每秒计数率； t 指仪器的死时间，取 2 微秒。 求得探管在高放射性和低放射性模块中的脉冲数，以脉冲数差值定义为200用这种单位测井时，沉积岩的自然放射性范围大约是由几个 位到 200多个 B、现场刻度方法（刻度法 ） 一级刻度完毕即可进行现场刻度，其结果是今后做现场时的依据。 自然伽玛侧并的现场刻度仍然需要一级刻度时的条件。把探管置于空旷、无放射性源干扰的地方，用两付三脚架支承探管离地面垂 直高度为 ,然后放置点状标准镭 225 源（强度 的试验夹具，夹在自然伽玛探测器碘化钠晶体的附近，调整位置，满足点状源的中心和晶体中心的联线垂直探管轴芯，并且使夹具的长度方向平行地面，调整装点状源的铝合金管的轴向平行探管的向，标定准备工作就绪后，仪器通电半小时后，采集数据 3分钟，取中间数 100个，按上述方法求取每秒的计数率，该值是仪器本底计数率，计为 N 本。 把镭 225源（强度 放射源装在标定架上，做仪器的源距（ R） 和计数率 (N)的关系，为其精确，每改变一次（ R）均需读数 3 分钟，根据测量结果，分别取不同源距时的 100个读数，仍按上述方法计算，然后分别扣除本底得一组不同源距时的真计数率。 18 根据这组计数率，取源距（ R）为 X 轴，计数率为 Y 轴作出它们的关系曲线，然后根据仪器在一级刻度井得的 查曲线相对应（ （源距），这样就把一级刻度时得的 上述得的一组 N 差的数据为系统在今后做现场刻度，检查仪器的重要依据。 （ 2）密度测井的刻度 A、密度标准刻度井中：我厂建有密度标准刻度井，本厂在密度标准刻度井中设置有四种岩层：大理岩（ 砂岩（ 人造模块（ 水（ 每层厚 1800 读数和密度有如下关系： =a+b*Ln(x)+c*Ln(y) 一岩石密度； x 、 源即探测器读数； a 回归常数项； y 长源距的回归系数。 1主机测出探管在每层中心位的读数（为了正确测量，每次测 100 个读数取其平均值）这样四组数据联立回归即可求出相应 a 、 b 、 c 值并以此做为测井时密度标定系数。 B、现场刻度法 根据现场刻度器的不同，其刻度方法有所不同，请参考有关资料。 我厂现有两种刻度模块： a、有机玻璃模块（密度值 ） b、铝模块（密度值） （ 3）井径的刻度 井径刻度时，用内径分别是 75、 100、 200、 300 毫米标准环套在井径推靠臂上，读取的数应符合技术指标。然后利用我厂随主机配的回归软件（ 求得相应系数。 （ 4）三侧向电阻率的刻度 19 依图所示，在主电极 A（ M）与电缆恺装皮回路电极 B（ N）之间接入电阻 后测量输出、当改变电阻 应的输出值 X ，井可建立一个输出量与电阻率相关数据表。 图 1三侧向电阻率工作原理图 表 1输出量与电阻率相关数据表 =K 1 2 3 4 X 2 4 表中 K=用回归软件程序（ 可求得一元一次回归方程系数 A 、 B 值，则 : =A*X+B 实际应用时可以只取两组数据，建立下列联立方程，求得 A、 1=K* 2=K* 6、常见故障和简单的维修 当本探管突然发生故障不工作时， 按下列步骤进行检查： （ 1）检查“电组联接关处一的供电电压以及供电能力： a 、检查连线示意图： 图 1三检查连线示意图 b 、 4 脚和 3 脚间：电流 2，电压是 30 5V。 20 （ 2）用万用表的电阻档测量探管插座的直流电阻：测 4 、 5 脚对 3 脚时，电阻应该 200 。 （ 3）拧开探管中间九芯插头处的联接器，接通电源，九芯插头处应有： l 脚一 2脚：十 70V； 3脚一 7脚：十 12V ； 4脚一 7脚：十 +4V ； 5、 6脚一 7 脚：用示波器可测得随机脉冲； 8、 9脚一 7脚： 850 （ 4）简单的修理 a、若 3条款中无 12 该检查低压电源板上的低压电源。 b、 3条款中无 85出，应检查 85出回路有否短路，若无，查高压电源板上有无振荡，若仍然没有，查相应三极竹或线圈是否损坏。 C、 3条款中无脉冲输出，查前置甄别板（在探部的下部）。 d、 3条款中 4一 7脚无 4V 直流输出，则应查探竹下部井径的滑动电位器是否损坏。 在实际工作中，当主机电源打开后在一分钟内电流显示无回 0 的过程且显示大于 5一分钟后提升绞车，主机面板上测井状态 B 灯一 直亮，是因井径未完全打开，应检查主机下井电源是否到 7对 1500 米绞车主机下井电源应大于 8。 注意事项： 放射源属于国家严格管理物品，用户使用时请严格按照有关操作规程操作并注意采取防护措施。源购回后应及时到当地环保部门备案，专人保管。 7、 合贴壁探管的核定参数 （ 1）自然伽马： A=0 B= =A+ 2）密度：短源距 A= B= C=源距 A= B=0 C= =A+B 3）三侧向电阻率： A= B= =A+ 4）井径： A= B= C=A+21 （二） 普通电法测井探管 电测井以研究岩石的导电性为幕础。其中的视电阻率测井是最常用的方法，视电阻率是电极系探测范围内各介质电阻率的某一加权平均值，一段说来，岩层至电极系的距离越近， 它对电阻率的影响就越大。电阻率曲线可以用来划分地质剖面，确定矿层的位置及估算岩层的真电阻率等 图 1 普通电法测井探管 利用普通电法测井探管可以作以下参数的测量： l、电位电阻率 在电位电阻率曲线测量中，电极 2 和电极 3 是供电电极，电极 l 和井口组成测量电极。 记录点在电极 1 和电极 2 的中点。 修正系数： A=0 B= =A+、梯度电阻率 在梯度电阻率曲线测量中，电极 1 和电极 2 组成供电电极电极 3 和井口组成测量电极。 记录点在电极 1 和电极 2 的中点。 修正系数： A=0 B= =A+、自然电位 利用电极系探管可以测量钻孔某深度处的自然电位。测量自然电位时不需要供电，电极 2 和井口组成测量电极。 记录点就是电极 2 的中点。 修正系数： A=B= =A+22 电极系各电极和马龙头的连接关系，请看后面的电极系探管连线图： 图 1 普通电法测井探管连线图 （三） 电测井以研究岩石的导电性为基础，其中的视电阳率侧井是最常用的方法，视电阻率是电极系探测范甩内各介质电阻率的某加权平均值，一般说来 岩层至电极系的距离越近，它对电阻率的影响就越大，电阻率曲线可以用来划分地质部面，确定矿层的位置及估算岩层的真电阻平等 图 1利用电极系探管可以作以下参数的测量 1、电位电阻率 在电位电阻率曲线测量中，电极 2（对应马龙头 3 脚）和电极 3（对应马龙头 1 脚是供电电极，电极 1（对应马龙头 4 、 5 脚）和井口组成测量电极。 记录点在电极 1 和电极 2的中点。 23 2、梯度电阻率 （ 1）底部梯度电阻率 在底部梯度电阻率曲线测量中，电极 1（对应马龙头 4 、 5 脚）和电极 2（对应马龙头 3 脚）组成供电电极，电极 3和井口组成量。 电极记录点在电极 1和电极 2的中点。 不需过渡线，直线连接 （ 2）顶部梯度电阻率 在作顶部梯度电阻率时，需要过波线连接，此过渡线位于主机和绞车之间，项部梯度的供电电极是电极 3和电极 4，电极 2和井口组成测量电极。 记录点在电极 3 和电极 4的中点。 过波线的作用是，将主机送出的供电信号和测量 信号切换到不同的电极上。 3、自然电位 利用电极系探管，可以测量钻孔某深度处的自然电位。测量自然电位时，不需要供电，电极 2（对应马龙头 3 脚）和井口组成测量电极。 记录点就是电极 2的中点。 电极系各电极和马龙头的连接关系，请看后面的电极系连线图。 图 1电极系连线图 插头 1 电极 1；插头 2 电极 2；插头 3 电极 3；插头 4、 5相连 电极 4. 24 （四） 三分量探管 1、用途 该探管可对磁场的三分量 X、 Y、 垂直向下。以验证地面磁异常，判断异常性质，确定盲矿的深度和方向，确定见矿矿体的部位、延伸、范围和厚度，确定矿体的产状、寻找磁性矿物伴生的矿床，配合地面磁测进行三度解释。 该探管能准确地提供钻井的顶角（钻井井轴和垂直方向的夹角）和方位角（钻井井轴在水平面的投影和磁北方向顺时针的夹角）。高精度电子传感器的采用使仪器的可靠性极大提高。和传统的机械式顶角和方位角测试有本质的差别 2、技术指标及主要性能 倾角范围： 0 45 倾角误差 方位角范围： 0 360 方位角误差 2（倾角 3） 磁 场范围： 99999、 400磁敏件的转向差 400性度 2 探管直径： 45管长度： 1200管重量： 4重棒 5探管耐压： 150Kg/作温度： O 80 3、工作原理 探管内部安装了两个线性倾角传感器，通过两个传感器的输出信号来计算顶角。磁场的测量是由三个相互垂直的转感器组成。每个传感器的方向可以记录地磁场相应方向的磁场强度，每个传感器的灵敏度和该方向的分量相匹配。轴向影响极小，传感器可以分辨到 00 利用 地磁场的两个分量就可以计算方位角。 4、探管使用： 25 探管配合 机使用。 （ 1）所有参数都是绝对值测量。 （ 2）倾角、方位角、磁场分量 X、 Y、 用标定。 （ 3）只测孔的顶角时（方位角不测），任何孔中均可使用，连续测量和点测均可。 （ 4）孔的顶角和方位角同时需要测量时，为了保证方位角的测量精度，所测孔需无磁性或远离磁性异常段。在高精度测量方位角时，可以选择点测量（静止状态测量）。 （ 5）探管可在井中、坑道、或地面作任何磁场测量。当探管垂直放置时， Z 分量始终垂直向下，探管倾斜放 置时， 议垂直放置探管。 5、维护、保养及注意事项 探管内有精密传感器，运输及使用中小能猛烈撞击，以免损坏传感器。探管使用时，马龙头处要涂抹硅油、密封圈老化后要及时更换，以防漏水。 （五） 温流体电阻率探管 1、概述 井温流休电阻率探管是测量钻孔中温度和井内流休（井液）电阻率的组合仪，井温参数作为地热勘探，开发地热资源，确定矿层位置，水文地质以及进行沉积环境研究，在水文、工程地质等方面有着重要的作用。温度参数对泥浆电阻率参数进行温度校正也是必不可少的。 图 1井内流体电阻率主要应用于水文测井，用来确定含水层及涌水层位置，研究地下水运动状态，作为某些测井资料解释时校正泥浆影响的不可少的方法。 26 2、主要技术指标和技术性能 （ 1）井温侧量范围： 100 （ 2）温度灵敏度： 优于 （ 3）感温时间： 3s （ 4）稳定性能： 1% （ 5）刻度精度： （ 6）流休电阻率测量范围： 0 200 m （ 7）电阻率灵敏度： m （ 8）稳定性： 3% （ 9）刻度精度： 5% （ 10）压力： 15 11）数字传输： 16 12）探管外径尺寸： 40、结构特征 下到上是等极距电极系、铂电阻温度传感器、探管线路部分。线路部分中线路板安装在支架上。下部是八芯插座，用来连接铂电阻及电极系四个电极。上部是七芯插头，与电缆接头连接。 七芯插头 : 1 脚是输入 信号； 2 是信号地； 3 脚是输入电源 27 4 、 5 脚是输入电源 27V 正端。 4、线路工作原理 仪器测量两个参数，分别产生模拟信号，经 A/D 转变成数字信号以串行格式输出至地面仪器。因此，线路部分包括温度测量，电阻率测最，数据传输和电源四个部分。 （ 1）温度测量 图 1 27 线路中 由铂丝加工成的温度传感器，它的电阻值与温度有稳定的相关性 。换句话说就是任一温度下都有其直接对应的电阻值（见表 1。但随温度的变化，其电阻的变化是很小的，而且是非线性的。尽管如此，仍可利用其稳定的关系来测量温度及其变化。 将温度传感器接入电桥线路中（见原理线路图）。桥的一对角线结点接入 5V 恒电源，则电桥另一对角线心输出电压与 表 1 温度与电阻值对应关系表 温度 0 10 2O 30 40 电阻 度 50 6O 70 8O 90 100 电阻 温度 110 120 130 140 150 电阻 （ 2）流休电阻率测量 图 1图 1路分为两个部分， 成恒流发生器，产生恒流三角波供给 A 、 B 两极。 成 测量电路。 A、恒流发生器 恒流源由 060 脚输出频率为十四极分频计数振荡产生方波，从 14脚输出频率为 210 240波，经跟随器 分放大器积分，如图 1 28 图 1422 井温流体电阻率探管恒流源工作线路图 这就是说，当 定不变输出电压长与时间成线性相关，输出与输入电压符号相反，波形成为三角波。 三角波信号经电容耦合加到 流源的输出电流与负载无关。线路如图 1示。 图 1422 井温流体电阻率探管三角波信号工作线路图 线路中 单片四运放时 3403组成。 B、数据传输 数据传输线路将井温流休电阻率输出的两个模拟信号经过 A/采集系统接收。这部分线路由 A/D 转换 同完成。 C、直流电源变换器及稳压器 探管电源由地面主机提供，地面主机配 能工 程测井系统可提供60V/120V 两种电源，可选择其中一种相配接。 管从电缆接头的 3、 4 脚提供入口电压 27V 30V , 电流 200于配接电缆缆芯产生压降，因此，对不同长度电缆应 R 调整，见电源板线 路图。 29 271 24V 稳压组件输出 24V ，再经 2V 及 5V 直流电压给线路工作。 4、仪器刻度 仪器出厂前经室内刻度，随仪器刻度系数： （ 1）井温刻度系数 量值为 X； 则温度值为 T=X+ 2）流体电阻率刻度系数 量值为 X； 则电阻率值 = X 由于野外条件限制，无法进行现场刻度，但可以在环境温度下检查仪器工作正常与否，若仪器误差很大，超出使用要求，可重新回厂进行刻度。 井温： A= B= C=A+体电阻： A= B= =A+六） 波探管 1、概述 声波测井是利用声波在不同的介质中传播速不同的特性，作为一种物探方法，用来判断岩层，划分煤层，确定岩层的孔隙度、研究裂隙带等，同时可配合其它方法进行综合分析。 文及工程地质侧井。该探管是测量声波纵波沿并壁地层中旅行的时间，然后把数据送到地面 综合曲板，由计算机进行各种处理。 2、主要技术特性 （ 1）工作方式：单发双收非定向测量。 （ 2）时差测量范围： 666s/m。 近接收 m。 （ 3）发射周期： 106 30 （ 4）发射声波频率： 205 （ 5）刻度精度： 1s。 （ 6）探管的基本 参数 ： 表 1序号 参数（ 1 源距 间距 发射换能器（外径 P(274 接收换能器（外径 P(（ 7）工作环境：温度： 10 70 压力： 200kg/是 20（ 8）测量深度： 1500m （ 9）探管外型尺寸： 50 度 (140 3、探管工作原理 探管工作原理框图： 31 图 1井下电源 27V 29V,配接 源可在探管内部用电阻匹配。井上供电源经探管内部逆变器变成 212 接通电源，电子线路开始工作。时序电路 1脚输出约 106期的同步信号，加外发射线路，使可控硅 脉冲变压器开压后加外发射换能器 发射换能器产生一族 20 在发射换能器发出声波的同时，同步信号打开门（ 1框图和线路原理图。计数（ 2始计数，计数频率为 第一道接收换能器 放大鉴别电路（ 1生一个 902 止鉴别电路产生的误关门，此时计效器 所计的数为发射换能器外第一接收换能器之间的时间 在关闭门的同时，打开门（ 1数器”开始计数（ 2当第二接收换能器， 放大鉴别电璐关闭门 ,为了防止误关门，延时电璐在关闭门的同时延时 20s。计数器所计的数为第一接收换能器外第二接收换能器之间的时间差 测量完毕后，时序电路产生一节拍脉冲把计数器和所计的二进制数送外异步发送器（ 2，以 特率，串行愉出，通过电缆送外地面，到此为止完成了一个周期的测量。为 了地面能对 行区别， 0和 11。送到地面的数据每一位二进制数为 算机物收到的数据进行处理得到实际时间（ s）。 若发生声波信号失落时，计数器，超过 1024 个数后，就产生一个信号自动关闭门，计数器超过 512个数就自动关闭门，在探管未进入井中液面之前，收不到信号， 时间为 833s（计数器溢出） , 16s。 4、仪器的结构特性及其装拆 （ 1）该探管的外管全部采用不锈钢管，连接双用分段装配，依靠丝扣和螺钉连在一 起。探管分气部分：发射部分装在探管的下部，接收传输线路部装在上部、中部是声系部分。源距管中间连线用软线连接，软线的两端用密封插头连接，用软线连接的目的是为了防止直达波触发。源距间即管上刻有隔声槽。压电晶体装人灌油的皮套中，可防止碰撞井达到声耦的目的，为了探管能在井中居中，探管的外部装有扶正棒。探管外形如图 2。 33 图 1探管外形如图 1、发射线路外套管； 2、扶正捧； 3、发射换能器； 4、连接头； 5、源距管； 6、接收换能器； 7、连接头； 8、间距管； 9、接收换能器； 10、接收传输线路外套管； 11、探管接头； 12、四定螺钉；（ 13 : ）、（ 14 ）锥体螺母。 （ 2）如果要检探管内部线路，则可将上部或下部外套管旋开即可对线路进行全面检查。上套管在换能器的上端，旋开开关，抽掉外套管，线路是靠平面集流环与外套管的插头相连接，线路板是用铜骨架固定在接收换能器的一端。中间短路线是用方形七芯插座相连，可按需要拆下接收传输线路板。 若需要检查发射线路，可将下部外套管旋下，即可进行检查，下部线路板的固定方法与上部相同，中间连接也相同。 换源距：先将源距固定螺丝扭开便接收器部分与源距管脱开，拨掉引线接头，再旋掉源距 管，换另一只源距管。 灌油：当出现换能器中油不够时，请充油。首先拆掉源距管，发射换能器和接收换能器接源距的一端都有一对密封螺钉，供灌油使用，发射换能器和两个接收换器分别装在两只皮筒内，灌油时二个密封螺钉全部扭开，通过一孔向里灌油（硅油），注满为止。 扶正棒的安装及仪器拆后安装：对不同的井径应使用合适的扶正棒，首先拆下锥体 13、 14，松掉扶正棒的压环，装好扶正棒，再将 13、 14旋紧压环将扶正棒固定，装配顺序正好与拆卸相反。 请注意：拆过的丝扣要用专用板手逐一固紧，旋紧固定螺钉。 34 每次拆装探管，要注意检查 否损坏或变形，如损坏要及时换新的，装外套管时丝扣和 O 型圈部位要保持清洁井涂一些硅脂，以防低压漏水。如果要发现换能器破碎，则要拆开胶皮筒更换新换能器。 5、主要参数的调整 （ 1）延时电路的检查与调整 在声波侧井中，为防止发射波及其它干扰信号误触发。一般在声波首波到达第一接收换能器之前，用延时电路将鉴别电路关闭一段时间。延时时间应小于地层中声波最早到达的时间，这个时间与源距、井径、主速地层声速有关。 声波最快到达的时间计算如下： 21)m i n(co s/m i n V tg 径 i=2临界角 d：换能器直径 浆声速 L：源距 速地层声速 本仪器延时电路的延时时间为 90s，延时时间由 决定，用示波器测量 脚改变 1此可根据各个工区地层情况不同进行适当的调整。 （ 2）前放与过零比较电路的调整 每一道声波的前放由二级放大器（ 成。第一级构成固定的放大倍数，第二级可通过电位器 3 3来调整放大倍数。一般在室内可在塑料筒中调节到能使首波 达到饱和干扰信号不超过比较电平即可，电位器 3 3般要用指甲油封好。 过零比较电路由 11111的主要作用鉴别声波的第一个过零点，并且有一定的抗干扰能力，干扰电平由 1和 1电平决定，一般此电平调到 3 当首波超过此电平时就可触发 1首波低过零电平时，在 1 脚产生一个过零信号。用此信 35 号来关闭门或门。 （ 3）工作电压检测 当井上电源与井下仪器配接好时，就可接通电源。用万用表测量 7912、 7812两稳压块应有 12V 输出，并且 7805有 5V 输出，测量发射电路的电容 端应有 190 210V （ 4）提升速度与采样间隔的选择 该探管测量周期为 106报据采样间角可算出提升速度。 t 为测量周期 但在实际工作中测量的速度过高，碰撞干扰会明显增大。因而在实测中要根据要求提升速度。 5、使用前检查和注意事项 （ 1）检查 将电缆接头与探管连接好，接通电源，探管发出“嗒、嗒”响声，探管未进入井液面时， 为 0s、 416s。将探管放入铝筒内， 83s/m 5s/m。当探管进入液面在铜套管内， 83s/m，即可测井。