阵列感应测井仪讲义

1、1.1.前前 言言2.2.理论基础、测量原理理论基础、测量原理3.3.仪器性能仪器性能4.4.仪器刻度仪器刻度5.5.测测 井井6.6.仪器电路描述仪器电路描述7.7.仪器常规检查仪器常规检查8.8.信号处理信号处理9.9.地质应用简介地质应用简介 前前 言言 多频率发射，多阵列接收，测量信息丰富多频率发射，多阵列接收，测量信息丰富 利用多频多阵列信息，经过趋肤影响、井眼、井利用多频多阵列信息，经过趋肤影响、井眼、井斜影响等环境校正后，采用软件数字聚焦等技术，斜影响等环境校正后，采用软件数字聚焦等技术，测量精度得到极大提高测量精度得到极大提高 可获得不同纵向分辨率和径向探测深度的电阻率可获得不

2、同纵向分辨率和径向探测深度的电阻率曲线，得到原状地层电阻率、侵入带地层电阻率、曲线，得到原状地层电阻率、侵入带地层电阻率、侵入半径侵入半径 刻度时消除大地的影响，得到的线圈系误差更准刻度时消除大地的影响，得到的线圈系误差更准确确 线圈系结构设计中采用金属芯轴支架和陶瓷骨架线圈系结构设计中采用金属芯轴支架和陶瓷骨架形式，具有很好的机械强度、耐久性及温度性能。形式，具有很好的机械强度、耐久性及温度性能。高分辨率阵列感应的特点高分辨率阵列感应的特点 理论基础、测量原理理论基础、测量原理 电磁感应原理为理论基础电磁感应原理为理论基础0563412T三线圈系结构三线圈系结构 一个发射线圈，一个接收线圈和

3、一个位于一个发射线圈，一个接收线圈和一个位于它们之间的补偿线圈；接收线圈和相应的补偿它们之间的补偿线圈；接收线圈和相应的补偿线圈构成一个接收阵列线圈构成一个接收阵列多阵列多阵列 7 7个接收阵列（源距为个接收阵列（源距为6 69494英寸）英寸）多频率多频率 8 8种频率（种频率（1010、3030、5050、7070、9090、110110、130130、150KHz150KHz） 仪器的总体结构、测量原理仪器的总体结构、测量原理 编码译码编码译码电路电路控制测量控制测量电路电路前置放大前置放大电路电路接收线圈阵列RO-接收线圈阵列RO-R7R7发射线圈发射线圈发射电路发射电路地层地层控制信

4、号控制信号参考信号参考信号指指令令数数据据测控数传短节EA测控数传短节EARA、CA、PA、TA构成线圈系总成MARA、CA、PA、TA构成线圈系总成MA 发射电路产生发射电路产生10.4kHz10.4kHz方波，提供给发射线圈，使其在井眼周围地层介方波，提供给发射线圈，使其在井眼周围地层介质建立变化电磁场并诱发地层产生感应电流，生成二次场；二次场在接收线质建立变化电磁场并诱发地层产生感应电流，生成二次场；二次场在接收线圈阵列产生感应电动势，即被测信号，该信号直接反映地层电导率的高低。圈阵列产生感应电动势，即被测信号，该信号直接反映地层电导率的高低。前置放大电路接收该信号后进行滤波放大，并将其

5、驱动到高速数据采集电路前置放大电路接收该信号后进行滤波放大，并将其驱动到高速数据采集电路进行信号采集和软件滤波，最后由编译码电路进行压缩编码，经测井电缆送进行信号采集和软件滤波，最后由编译码电路进行压缩编码，经测井电缆送至地面测井系统。至地面测井系统。 地面信号处理流程地面信号处理流程进行傅立叶变换,在频域中得到8个频率的实部与虚部分量,共7*8*2+1*8*2=128个分量计算视电导率，得到7*8*2=112个视电导率值软件聚焦得到6条真分辨率聚焦曲线，其探测深度分别为10，20，30，60，90，120英寸进行趋肤效应校正，得到7条视电导率曲线分辨率匹配处理，得到3种纵向分辨率、6条不同探

6、测深度的电阻率测量曲线进行井眼校正，得到7条视电导率曲线上传8道时间域采样,每道信号96个采样点交给用户 上传地面的信号经数据预处理（解压缩、解码、傅上传地面的信号经数据预处理（解压缩、解码、傅里叶变换、计算视电导率等）、趋肤效应校正、井眼校里叶变换、计算视电导率等）、趋肤效应校正、井眼校正；数字聚焦、分辨率匹配，最后的得到的是正；数字聚焦、分辨率匹配，最后的得到的是 6 6条不同探条不同探测深度（测深度（1010，2020，3030，6060，9090，120120英寸）的真分辨率电英寸）的真分辨率电阻率测量曲线及阻率测量曲线及3 3种纵向分辨率（种纵向分辨率（1 1，2 2，4 4英尺）、

7、英尺）、6 6种不种不同探测深度（同探测深度（1010，2020，3030，6060，9090，120120英寸）的电阻率英寸）的电阻率测量曲线。测量曲线。 与双感应测井的一些特性对比与双感应测井的一些特性对比仪器零长：仪器零长：线圈系部分线圈系部分-6.02m-6.02m电子电路部分电子电路部分-2.23m-2.23m整支仪器整支仪器-8.25m -8.25m 仪器运输长度：仪器运输长度：线圈系部分线圈系部分-6.26m-6.26m电路长度电路长度-2.69m-2.69m整支仪器整支仪器-8.95m-8.95m仪器外径仪器外径-92.5m-92.5m仪器重量：仪器重量：电极系重量电极系重量-

8、128Kg-128Kg上部电子线路重量上部电子线路重量-68Kg-68Kg整支仪器整支仪器-196Kg-196Kg 工作环境工作环境 最大耐温最大耐温-175,-175,工作工作4 4小时小时最大耐压最大耐压-140MPa-140MPa仪器位置仪器位置-居中或携带居中或携带1.51.5间隙器间隙器井眼特性：井眼特性：6-in6-in井眼井眼-Rt/Rm7,000-Rt/Rm7,0008-in8-in井眼井眼-Rt/Rm2,000-Rt/Rm2,00012-in12-in井眼井眼-Rt/Rm1,000-Rt/Rm1,000最小井眼最小井眼-4.5 in.(114.3mm)-4.5 in.(114

9、.3mm)最大井眼最大井眼-20.0 in.(508.0mm)-20.0 in.(508.0mm)适用井眼轨迹适用井眼轨迹-轨迹垂直至水平井眼均可轨迹垂直至水平井眼均可探测特性探测特性 探测深度：探测深度：10 in.(0.254m),20 in.(0.508m),30 in.(0.762m),10 in.(0.254m),20 in.(0.508m),30 in.(0.762m),60 in.(1.524m),90 in.(2.286m),120 in.(3.048m)60 in.(1.524m),90 in.(2.286m),120 in.(3.048m) 垂直分辨率：真分辨率或匹配得到垂

10、直分辨率：真分辨率或匹配得到1.0ft(0.305m),2.0ft(0.61m),4.0 ft(1.22m)1.0ft(0.305m),2.0ft(0.61m),4.0 ft(1.22m)的纵向分辨率的纵向分辨率 测量范围及精度：测量范围及精度： 测量范围：测量范围：0.1-2000 ohm-m0.1-2000 ohm-m 测量精度（均质地层）：测量精度（均质地层）： 60 in.,90 in.,120 in.60 in.,90 in.,120 in.探测深度探测深度-1 ms/m,1 ms/m,或读数的或读数的2 2 30 in. 30 in.探测深度探测深度-2 ms/m,2 ms/m,或

11、读数的或读数的2 2 20 in. 20 in.探测深度探测深度-4 ms/m,4 ms/m,或读数的或读数的2 2 10 in. 10 in.探测深度探测深度-10 ms/m,10 ms/m,或读数的或读数的2 2其他其他缆头电压缆头电压-180VAC-180VAC供电电流供电电流 -500MA-500MA命令命令-模式模式2 2数据数据-模式模式5 5采样率采样率-4samples/ft-4samples/ft（推荐）或（推荐）或2samples/ft2samples/ft（高速（高速 ）推荐测速推荐测速-30.0 ft/min(9.1m/min)-30.0 ft/min(9.1m/min

12、)最高测速最高测速-60.0 ft/min(-60.0 ft/min(若若4samples/ft)4samples/ft)或或 100.0 ft/min100.0 ft/min（若（若2samples/ft2samples/ft） 交流供电交流供电- 1#- 1#、4#4#命令（命令（CMD+ CMD+ ，CMD-CMD-）-27#-27#、28#28#数据（数据（MODE5+MODE5+，MODE5-MODE5-）- 31#- 31#、32#32#SPSP（自然电位）（自然电位）-14#-14#辅助工具辅助工具-间隙器，必需间隙器，必需 灯笼体、井温泥浆电阻率测井仪灯笼体、井温泥浆电阻率测井

13、仪 通常的感应刻度中，线圈系误差为仪通常的感应刻度中，线圈系误差为仪器放于刻度架上时得到的视电导率值，这器放于刻度架上时得到的视电导率值，这样计算出的线圈系误差中，不但包括仪器样计算出的线圈系误差中，不但包括仪器本身的线圈系误差，而且包括大地反应在本身的线圈系误差，而且包括大地反应在测量中的视电导率，由于阵列感应的探测测量中的视电导率，由于阵列感应的探测深度可达深度可达3 3米，所以在求取线圈系误差中必米，所以在求取线圈系误差中必须除去大地信号的影响。须除去大地信号的影响。 刻度需要知道刻度环境的大地电导率值，刻度需要知道刻度环境的大地电导率值，SL6515SL6515有包括有包括从从12ms

14、/m12ms/m到到249ms/m249ms/m的值可以选择。如果不知道新刻度环境的的值可以选择。如果不知道新刻度环境的大地电导率，可以按照下列步骤进行：大地电导率，可以按照下列步骤进行：1 1、下载从厂家得到的刻度，在没有刻度环的状况下，仪器、下载从厂家得到的刻度，在没有刻度环的状况下，仪器置于置于6 6英尺（英尺（1.831.83米）的高度上。米）的高度上。2 2、仪器置测井挡，待数据稳定后，记录几分钟。如果可能、仪器置测井挡，待数据稳定后，记录几分钟。如果可能将将7 7个阵列的视电导率值用抓图工具抓下一段。个阵列的视电导率值用抓图工具抓下一段。3 3、仪器置于、仪器置于1010英尺（英尺

15、（3.053.05米）的高度上，仪器置测井挡，米）的高度上，仪器置测井挡，待数据稳定后，记录几分钟。如果可能将待数据稳定后，记录几分钟。如果可能将7 7个阵列的视电导率个阵列的视电导率值用抓图工具抓下一段。值用抓图工具抓下一段。4 4、将在、将在6 6英尺和英尺和1010英尺位置得到的文件，包括所用刻度和原英尺位置得到的文件，包括所用刻度和原始数据文件，一起发回厂家。厂家会回复当地刻度环境的大地始数据文件，一起发回厂家。厂家会回复当地刻度环境的大地电导率。电导率。 1 1、用内刻和内零刻度电子线路部分、用内刻和内零刻度电子线路部分2 2、通过在刻度环境中、通过在刻度环境中6 6英尺和英尺和10

16、10英尺的测量，确英尺的测量，确定刻度环境的有效大地电导率。定刻度环境的有效大地电导率。3 3、用空气零和刻度环测量值刻度线圈系部分。、用空气零和刻度环测量值刻度线圈系部分。 周围周围9 9米以内无金属物，仪器置于米以内无金属物，仪器置于1010英尺（英尺（3.053.05米）的高度。米）的高度。 刻度环不是单环，为刻度环不是单环，为1414圈圈 1.1.输入正确的仪器号，加载正确的温度系数文件，选择大地电输入正确的仪器号，加载正确的温度系数文件，选择大地电导率值。（如果没有加载正确的温度系数文件或没有温度系导率值。（如果没有加载正确的温度系数文件或没有温度系数文件，应出现一个警示。不过，刻度

17、依然可以进行。）数文件，应出现一个警示。不过，刻度依然可以进行。）2.2.连接好电子线路与线圈系总成部分，在电子线路上部连接好连接好电子线路与线圈系总成部分，在电子线路上部连接好SL6514SL6514遥测短节。仪器置于遥测短节。仪器置于1010英尺的刻度架上。确保刻度环英尺的刻度架上。确保刻度环在离刻度架较远的地方，或在电子线路上端（离线圈系尽可在离刻度架较远的地方，或在电子线路上端（离线圈系尽可能远）并使环处于开环的状态能远）并使环处于开环的状态3.3.给仪器供电至给仪器供电至180VAC180VAC，并建立起模式，并建立起模式2 2和模式和模式5 5的通讯。预热的通讯。预热10-1510

18、-15分钟，操作工程师也可以改变仪器至测井状态，观察分钟，操作工程师也可以改变仪器至测井状态，观察空气视电导率曲线，确保读数稳定后再进行下面的操作。空气视电导率曲线，确保读数稳定后再进行下面的操作。4. 4. 选择仪器内零，显示的内零信号为如下方式：选择仪器内零，显示的内零信号为如下方式：zero datazero data（mvmv） 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150k10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_rcoil0_rcoil0_qcoil0_q . . . . . .coil6_rcoil6_rcoil6_qc

19、oil6_qcoilx_r(xcoilx_r(x0 0，1 16)6)表示：电路通道表示：电路通道x x的内零值的实部分量。的内零值的实部分量。coilx_q(xcoilx_q(x0, 10, 16)6)表示：电路通道表示：电路通道x x的内零值的虚部分量。的内零值的虚部分量。10k10k，30k30k150k150k表示：各道信号的表示：各道信号的1 1次，次，3 3次次1515次谐波。次谐波。完成后，检查内零值。所有的值应当小于，大部分小于完成后，检查内零值。所有的值应当小于，大部分小于0.10.1。 5. 5. 选择仪器内刻，显示的内刻时电路增益值为如下方式：选择仪器内刻，显示的内刻时电

20、路增益值为如下方式：elec gains 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kelec gains 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_mcoil0_mcoil0_pcoil0_p. . . .coil6_mcoil6_mcoil6_pcoil6_pcoilx_m(xcoilx_m(x0 0，1 16)6)表示：电路通道表示：电路通道x x（线圈（线圈x x所用电路通道）的增益所用电路通道）的增益值的幅度值。值的幅度值。coilx_p(xcoilx_p(x0 0，1 16)6)表示：电路通道表示：电路通道x x（线圈（

21、线圈x x所用电路通道）的增益所用电路通道）的增益值的相位值。值的相位值。完成后，检查内刻值。对于同一个线圈，相位值随频率的增加而增加，完成后，检查内刻值。对于同一个线圈，相位值随频率的增加而增加，而对于同一个频率，幅度值随着线圈距的增加而增加。而对于同一个频率，幅度值随着线圈距的增加而增加。 6. 6. 选择空气零（无环），显示的仪器空气零值信号为如下方式：选择空气零（无环），显示的仪器空气零值信号为如下方式：AMAM（ms/mms/m） 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150k10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_rco

22、il0_rcoil0_qcoil0_q . . . . . .coil6_rcoil6_rcoil6_qcoil6_qcoilx_r(coilx_r(0 0，1 16)6)表示：线圈表示：线圈x x在空气中的接收信号的实部在空气中的接收信号的实部分量。分量。coilx_q(coilx_q(0 0，1 16)6)表示：线圈表示：线圈x x在空气中的接收信号的虚部在空气中的接收信号的虚部分量。分量。完成后，检查空气零值。在这一步，对空气零值没有限制范围，完成后，检查空气零值。在这一步，对空气零值没有限制范围，直到刻度完成后，直到刻度完成后，AMAM（线圈系误差）才能确定。（线圈系误差）才能确定。

23、7. 7. 放刻度环于线圈放刻度环于线圈0 0的刻度位置并将插头置于的刻度位置并将插头置于”coils 0 and 1coils 0 and 1”插孔。刻度位置的测量是从玻璃钢外壳上的不锈钢套（铍铜套）插孔。刻度位置的测量是从玻璃钢外壳上的不锈钢套（铍铜套）底部边沿到刻度环凹进的机械表面。底部边沿到刻度环凹进的机械表面。插头插头不锈钢套（铍铜套）不锈钢套（铍铜套）线圈线圈刻度距离刻度距离0 01 12 23 34 45 56 6492.8mm492.8mm558.8mm558.8mm683.3mm683.3mm967.7mm967.7mm1346.2mm1346.2mm1892.3mm1892

24、.3mm2761.0mm2761.0mm 阵列感应刻度环位置示意图阵列感应刻度环位置示意图8. 8. 线圈线圈0 0完成后，依次以同样的方式，在不同的刻度位置上完成线圈完成后，依次以同样的方式，在不同的刻度位置上完成线圈1 1到线圈到线圈6 6的刻度。刻度线圈的刻度。刻度线圈0 0和和1 1时，插头置于时，插头置于”coil0 and 1coil0 and 1”插孔插孔, ,刻刻度线圈度线圈2 2到到6 6时，插头置于时，插头置于”coils 2 thru 6coils 2 thru 6”插孔。插孔。 显示的显示的MMMM信号为如下方式：信号为如下方式：MM 10k 30k 50k 70k 9

25、0k 110k 130k 150kMM 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_mcoil0_mcoil0_pcoil0_p . . . . . .coil6_mcoil6_mcoil6_pcoil6_pcoilx_mcoilx_m表示：线圈表示：线圈x x的刻度系数的刻度系数MMMM的幅度值。的幅度值。coilx_pcoilx_p表示：线圈表示：线圈x x的刻度系数的刻度系数MMMM的相位值。的相位值。 显示的显示的AMAM信号为如下方式：信号为如下方式：AM(ms/m) 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kAM(ms/

26、m) 10k 30k 50k 70k 90k 110k 130k 150kcoil0_rcoil0_rcoil0_qcoil0_q . . . . . .coil6_rcoil6_rcoil6_qcoil6_qcoilx_rcoilx_r表示：线圈表示：线圈x x的线圈系误差的线圈系误差AMAM的实部分量；的实部分量；coilx_qcoilx_q表示：线圈表示：线圈x x的线圈系误差的线圈系误差AMAM的虚部分。的虚部分。 对于线圈对于线圈0 0到线到线6 6的所有的所有MMMM的相位值应该小于的相位值应该小于2 2，而，而MMMM的幅度值接近的幅度值接近于于1 1。每一线圈刻度完。每一线圈刻

27、度完MMMM后，后，AMAM（线圈系误差）都会重新计算得到，所有线（线圈系误差）都会重新计算得到，所有线圈刻度完成后，重新检查圈刻度完成后，重新检查AMAM，看是否在范围内。刻度完成后，保存。，看是否在范围内。刻度完成后，保存。 在测井记录前，确保在测井记录前，确保RXTEMPRXTEMP（接收线圈部分温度）（接收线圈部分温度）和和TXTEMPTXTEMP（发射线圈部分温度）相差不超过（发射线圈部分温度）相差不超过1010C C，然后做测前校验。然后做测前校验。 测前校验与主刻度中的刻度内零、内刻相同。测前校验与主刻度中的刻度内零、内刻相同。 做完后，保存。测前校验保存的值将用于记录曲线，做完

28、后，保存。测前校验保存的值将用于记录曲线，这相当于重新刻度了电子电路部分。这样其他的电这相当于重新刻度了电子电路部分。这样其他的电子线路能和线圈系部分也可以应用于测井。子线路能和线圈系部分也可以应用于测井。 测井曲线记录完成后，立即作测后校验。测井曲线记录完成后，立即作测后校验。 测后校验与测前校验一样，主要是内零、内测后校验与测前校验一样，主要是内零、内刻。做完后，保存。测前与测后的差别一般刻。做完后，保存。测前与测后的差别一般小于小于2%2%或或1 1。 SL6515 SL6515高分辨率阵列感应测井与常规感应测井相比有较大高分辨率阵列感应测井与常规感应测井相比有较大的不同，在原始测井资料

29、控制和测井工艺方面有自己的标准和的不同，在原始测井资料控制和测井工艺方面有自己的标准和规范。规范。1.1.SL6515SL6515测井仪器在井眼内有居中和偏心两种测量方式，不论测井仪器在井眼内有居中和偏心两种测量方式，不论哪种方式，都要求仪器线圈系部分基本与井壁保持平行，且线哪种方式，都要求仪器线圈系部分基本与井壁保持平行，且线圈系不能贴着井壁；圈系不能贴着井壁；2.2.因因SL6515SL6515采用软件数字聚焦和处理，为高分辨的需要，考采用软件数字聚焦和处理，为高分辨的需要，考虑的井眼影响因素较多，所以测量时仪器应避免来回摆动；另虑的井眼影响因素较多，所以测量时仪器应避免来回摆动；另一方面

30、也要求井眼尺寸不应有剧烈的变化。一方面也要求井眼尺寸不应有剧烈的变化。3.3.由于上述的要求，在线圈系应增加绝缘间隙器或在扶正器；由于上述的要求，在线圈系应增加绝缘间隙器或在扶正器； 4.4.为了有好的井眼校正必须同时测量较精确的泥浆电阻为了有好的井眼校正必须同时测量较精确的泥浆电阻率和井径；率和井径； 5.SL65155.SL6515测井时要求泥浆电阻率大于测井时要求泥浆电阻率大于0.020.02欧姆米，欧姆米，一般来说，泥浆电阻率越小，电磁波在泥浆中的衰减一般来说，泥浆电阻率越小，电磁波在泥浆中的衰减越大，测量的信噪比越小，资料置信度越差。同时为越大，测量的信噪比越小，资料置信度越差。同时

31、为保证数值的准确，还需满足以下条件：保证数值的准确，还需满足以下条件：小于小于152.4mm152.4mm井眼，井眼，Rt/Rm7000Rt/Rm7000；小于小于203.3mm203.3mm井眼，井眼，Rt/Rm2000Rt/Rm2000；小于小于304.8mm304.8mm井眼，井眼，Rt/Rm1000Rt/Rm1000； 6.6.因为仪器较长，线圈系部分较重，并且也比较软，所以施因为仪器较长，线圈系部分较重，并且也比较软，所以施工注意在井口组装、拆卸；仪器到井底前，放慢速度工注意在井口组装、拆卸；仪器到井底前，放慢速度7.7.确保仪器出套管后可给井下仪器供电，切记不要在套管内确保仪器出套

32、管后可给井下仪器供电，切记不要在套管内供电供电 ；如果测量井段要求到套管口，在仪器进入套管后，；如果测量井段要求到套管口，在仪器进入套管后，井下仪器断电或关掉井下仪器断电或关掉SL6515SL6515的发射。的发射。 操作工程师主要从以下几个方面进行原始资料的质量控制：操作工程师主要从以下几个方面进行原始资料的质量控制：1.1.主刻度、测前校验、测后校验符合规范；主刻度、测前校验、测后校验符合规范；2.2.时间域波形中，接收信号的形状可用于测井质量诊断。若接收信号如时间域波形中，接收信号的形状可用于测井质量诊断。若接收信号如图所示图所示 方波：若波形一直维持如此，则说方波：若波形一直维持如此，

33、则说明仪器直耦信号的消除没有做好；若波明仪器直耦信号的消除没有做好；若波形随着深度在变化，则说明探测区域有形随着深度在变化，则说明探测区域有较强的磁性物质。较强的磁性物质。脉冲波：在典型的电导率地层，测脉冲波：在典型的电导率地层，测的正确波形就是如此。脉冲下的面积与的正确波形就是如此。脉冲下的面积与地层电导率成正比。地层电导率成正比。宽脉冲波：这种波形说明仪器正在宽脉冲波：这种波形说明仪器正在探测电导率非常大的物质。长线圈距的探测电导率非常大的物质。长线圈距的接收信号如果出现这种波形，也有可能接收信号如果出现这种波形，也有可能是仪器偏心造成的。是仪器偏心造成的。双脉冲波：这种波形说明仪器有静双

34、脉冲波：这种波形说明仪器有静电耦合，如果较明显，则说明仪器的屏电耦合，如果较明显，则说明仪器的屏蔽没有做好，或绕线有问题。蔽没有做好，或绕线有问题。3.3.每一个线圈的各频率数据（视电导率）不应有明显的跳变，随频率的每一个线圈的各频率数据（视电导率）不应有明显的跳变，随频率的增大而减小；线圈增大而减小；线圈0 0、线圈、线圈1 1，应有较好的过渡，不应出现剧烈变化；，应有较好的过渡，不应出现剧烈变化； 4.4.有时在解释经软件数字聚焦后得到的曲线中遇到困难，可能来源于数有时在解释经软件数字聚焦后得到的曲线中遇到困难，可能来源于数字聚焦算法或分辨率匹配算法本身带来的干扰，建议在这种情况下参考字聚

35、焦算法或分辨率匹配算法本身带来的干扰，建议在这种情况下参考井眼校正曲线、趋肤效应校正曲线，甚至阵列视电导率曲线，以帮助分井眼校正曲线、趋肤效应校正曲线，甚至阵列视电导率曲线，以帮助分析问题。析问题。5.5.重复曲线的相对误差应小于重复曲线的相对误差应小于5%5%，1010英寸电阻率曲线有异常跳时也应英寸电阻率曲线有异常跳时也应改变测速重复（改变仪器在井内的移动状态）；改变测速重复（改变仪器在井内的移动状态）；6.6.在井眼较好的泥岩段在井眼较好的泥岩段HDILHDIL的六条电阻率应重合。的六条电阻率应重合。 1.1.测井完毕后，要把线圈系尾部皮囊及外壳上的泥浆清理干测井完毕后，要把线圈系尾部皮

36、囊及外壳上的泥浆清理干净。净。2.2.每次上井前，要检查线圈系内硅油的数量，如发现减少，每次上井前，要检查线圈系内硅油的数量，如发现减少，要及时给予补充。注油时，需将线圈系的上部抬高，比下要及时给予补充。注油时，需将线圈系的上部抬高，比下部高出部高出30cm30cm左右，从线圈系的下端注油，直至线圈系内无左右，从线圈系的下端注油，直至线圈系内无气泡。气泡。3.3.每次维修仪器后（主要是更换电子器件或维修线圈系），每次维修仪器后（主要是更换电子器件或维修线圈系），都需要对感应仪器进行刻度。仪器正常使用，要求每隔三都需要对感应仪器进行刻度。仪器正常使用，要求每隔三个月刻度一次。个月刻度一次。4.4

37、.仪器的正常保养与密封圈的更换。仪器的正常保养与密封圈的更换。 测控、数测控、数传电路传电路模拟信号模拟信号测量电路测量电路接收线圈阵列RO-接收线圈阵列RO-R7R7发射线圈发射线圈发射电路发射电路控制信号控制信号参考信号参考信号仪器主要的电路部分包括：供电电路、发射电路、模拟信号接仪器主要的电路部分包括：供电电路、发射电路、模拟信号接收电路和测控、数传电路、刻度电路等收电路和测控、数传电路、刻度电路等 SL6515 SL6515高分辨率阵列感应测井仪均采用串联高分辨率阵列感应测井仪均采用串联型稳压电路。典型的稳压电路，由调整管、比较型稳压电路。典型的稳压电路，由调整管、比较放大电路、基准电

38、源和取样电路组成。比较放大放大电路、基准电源和取样电路组成。比较放大电路对基准电压和取样电路输出电压进行比较后，电路对基准电压和取样电路输出电压进行比较后，自动调整调整管上的压降，达到稳定输出电压的自动调整调整管上的压降，达到稳定输出电压的目的。该仪器用到的直流电压包括目的。该仪器用到的直流电压包括 +5V+5V、 8V8V、15V 15V 及及55V55V。 +5V直流供电电路为例说明电路构成 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschP5V.DDBDrawn B

39、y:D1 D2 +C2330UF+C6330UFR12.49KR24.99KR32.67KR42.49KQ22N2222AU1 63247C5470PFC40.1UFC70.1UF+V+VTP2TP1+VTP3(+5V)VoutGNDVin426U2LT1019-2.5LTC1152MUR140GND123 +5V 供电电路原理图+C3330UF+C1330UFLP01LP025 +5V POWER SUPPLY SCHEMATIC35V35V35V15V50V50V50VQ1IRF9530A/D前置放大+滤波A/D前置放大+滤波数字叠加滤波（STACK)DFT数字叠加滤波(STACK)DFT

40、127道测量信号参考信号urut 内刻时，继电器处于内刻时，继电器处于1 1位置，此时所有位置，此时所有8 8各通道均为参考信号，各通道均为参考信号，据此进行电路增益的刻度据此进行电路增益的刻度 测井时，继电器处于测井时，继电器处于2 2位置，此时，前位置，此时，前7 7道信号为道信号为7 7组接收线圈组接收线圈的测量信号，第的测量信号，第8 8道信号为参考信号道信号为参考信号参考信号生成电路前置放大电路通过前置放大电路板的有三种信号，这三种信号分别是：1. 接受线圈信号(如图中SIGA+,SIGA-等)2. 内刻信号（参考信号，产生于该仪器的发射部分并衰减后进入前置放大电路输入端，如图中BI

41、A+,BIA-等）3. 内零信号。这种情况下前置放大电路的输入端接于铍铜管（该仪器的地端）。123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschCH0121.DDBDrawn By:K5 K6 K5 K6 K1 K2 K1 K2 K3 K4 K3 K4 C411UFC421UFC431UFC441UFR4749.9R4849.9R51100KR52100KR78 10KR7910KK3 K3 K4 K4 R221K R74 1KR18 3.4KR20 1.5KR21 3.4K

42、R23 1KR24 4.75KR254.75KU7 U7 R3720R3820C231UFC241UFC251UFR262.61KR284.99KR272.61KR392.67KC35330PFC281UFC271UFC26100PFC3668PFC37470PFR402.67KR413.92KC291UFC311UFC321UFOB+OB-+VR-VRU7R3_CBR3_CABIB-BIB+R2_CARTNR2_CBSIGB-SIGB+SHLDB-VR+VR-VR+VRR5336.5R5436.5R55100KR56100KR80 10KR8110KK5 K5 K6 K6 R611K R75

43、 1KR57 3.4KR59 1.1KR60 3.4KR63 1KR62 7.32KR647.32KU2 U2 R6520R6620C11UFC2 1UFC31UFR672.61KR684.99KR692.61KR702.67KC4330PFC181UFC171UFC5100PFC2068PFC19470PFR722.67KR713.92KC211UFC61UFC221UFOC+OC-+VR-VRU2BIC-BIC+SIGC-SIGC+SHLDC-VR+VR-VR+VRR4549.9R4649.9R49100KR50100KR76 10KR7710KK1 K1 K2 K2 R61K R73 1

44、KR2 3.4KR4 2KR5 3.4KR7 1KR83.4KR93.4KU1 U1 R3520R3620C71UFC81UFC91UFR102.61KR124.99KR112.61KR422.67KC38330PFC121UFC111UFC10100PFC3968PFC40470PFR432.67KR443.92KC131UFC151UFC161UFVinGND+OUTS+OUTF-O UTS-O UTF+V-VOA+OA-+VR-VRU1BIA-BIA+SIGA-SIGA+SHLDA-VR+VR-VR+VR231678123678123768123678123768123768132109

45、8131412U5 U1 U7 U2 OPAMP1-MOPAMP1-MU5U11U11 U3 U3 U6SSM2142SSM2142SSM2142LT135512785676534VinGND+OUTS+OUTF-O UTS-O UTF+V-VU1212786534VinGND+OUTS+OUTF-O UTS-O UTF+V-VU412786534123765OP46713121410981234567111235675761234848487564111231098121314451094510945109451094510945109LT1355OP467LT1355OP467R3320R

46、3420+C3310UF+C3410UF+VCOM1COM2-V+VR-VR CH0/CH1/CH2 CH0/CH1/CH2 前置放大电原理图 前置放大电原理图CH0/CH1/CH2 PREAMP SCHEMATIC 阵列感应测井仪采用将一单匝线圈紧密套于发射线圈中间的方法取得参考信号，此参考信号可以跟踪发射信号、线圈变化带来的误差，使计算的归一化信号更为准确。参考信号经发射控制电路、总线中断板后进入刻度板电路（RES+和RES-）。在刻度板电路中分为8路信号，每一路信号有不同的衰减系数，前7路信号在刻度时进入前置放大电路，第8路信号（REF0+和REF0-）则直接进入数据采集电路直接进行采集

47、。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschCAL_BOARD1.DDBDrawn By:R11 R12 R13 R14 R15 R16 R17 R18 R19 R20 R21 R22 R23 R24 R25 R26 R27 R28 RES+RES-4.22K4.22K7.5K7.5K11.3K11.3K22.6K22.6K22.6K22.6K22.6K22.6K52.3K52.3K1.07K1.07K1.21K1.21KCOMCAL6-CAL6+CAL5-CAL

48、5+CAL4-CAL4+CAL3-CAL3+CAL2-CAL2+CAL1-CAL1+CAL0-CAL0+REF0-REF0+ 发射控制模块是阵列感应测井仪的核心部分，其方案设计基于TMS320LF2407A DSP控制器的系统结构。发射测控板DSPLF2407A发射驱动总线驱动采集预处理板数字控制处理发射接收线圈SCIRS422SPI上位接口发射接收BURST1MHzPAT1PAT2阵列感应测井仪发射控制板连接关系 发射控制电路 发射控制模块配合应用软件实现以下具体功能：监测线圈系发/收两点温度，温度范围-50+200，测量精度10bit或12bit；测量电源电压值，检测各路电源55V、15V

49、、+5V工作状况，测量精度10bit；产生仪器测井LOG、校零ZERO、刻度CAL、取样SP等控制信号；产生周期96s的互补逻辑脉冲信号、死区4s，控制发射线圈产生交变电磁场；产生接收采样同步脉冲1MHz，控制采集板阵列通道采样感应信号；设置采集数据叠加次数控制信号，分别为1、1024、4096、5120、41725次；产生监控制制BI信号，进行仪器刻度、测试和显示；通过RS422接口与主控单元串行通信，交换控制命令、测量参数；保存测井仪校准参数数据，调整优化系统测量性能。 DSP 控制器TMS320LF2407A系统电压55V15V5V2.5V运放变换电源管理+5V +3.3V温度变换RTD

50、1RTD212位ADC参数存储EEPROM仪器刻度串行通信RS422基准电压VREF时钟电路10MHzJTAG接口外部程序数据SRAM 128K16发射驱动状态控制运放调理ADDRESSDATAPS DSCLKINVCCPVCCVDDJTAGSCITX/RXADCIN07IOPE16VREFPWM1PWM2T2PWMT2CMPIOPB03IOPA4IOPA5T4PWMSTACK控制接收采样IOPC6IOPC7发射开关IOPF1RS422BURST至主控制处理板至主控制处理板至采集板至采集板R2-CARC-CBR3-CAR3-CBPAT1PAT2至发射驱动至发射驱动板板至总线至总线驱动板驱动板阵

51、列感应测井仪发射控制板原理框图阵列感应测井仪发射控制板原理框图 发射驱动电路发射驱动电路 发射驱动电路接受来自发射控制电路的信号并且驱动发射线圈。其电路主要包括两部分：一部分提供55V直流电源，另一部分则是在来自发射控制电路信号的控制下驱动发射线圈。 123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Mar-2000Sheet of File:E:lgyhdilschTRMTDRV2.DDBDrawn By:Q32N2222AQ42N2907AR1604R210KC11UFT1 R3100R410KD51N4744D1MUR415D2MUR

52、415C30.039UFQ1IRFP250+C1682UF+C782UF+C982UFC50.12UFR90.2P2-2P2-1PAT1Q52N2222AQ62N2907AR5604R610KC21UFT2 R7100R810KD61N4744D3MUR415D4MUR415C40.039UF+C1782UFR100.2P2-10PAT2+C882UF+C1082UFC60.12UFU1 R1122.6KR124.99KR1513KR174.99KR1915.8KR163.32KR1847.5KQ82N3501Q7IRF9530D71N4740C181UFC20470PF+C1182UF+C1

53、282UFD13 D15 D14 D16 U3 R1322.6KR144.99KR2013KR224.99KR2415.8KR213.32KR2347.5KD81N4740C191UFC21470PF+C13 82UF+C1482UFQ2IRFP250Q102N3635GSDP2-7XMTCOMP2-6+15V+15VP2-3+15VSHIELDCOILACOILBIN+IN-GND+VUN+VUN-VUN-VUN246VinVoutGNDU2LT1019-10HA7-2640HA7-2640HA7-2640HA7-2640426GNDGNDVinVinVoutVoutU4LT1019-10G

54、 GS SD D10V10V15V15V+55V -55V E1 E2 E5 E6 MUR140678423678423发射驱动电路电原理图1 12 23 31 12 23 3Q9IRF530发射线圈的波形 SL6515EASL6515EA是基于是基于WTSWTS总线或总线或LDTLDT总线的，实现对阵列感应总线的，实现对阵列感应8 8个接收线圈信号进行数个接收线圈信号进行数据采集处理，且用遥测接口将采得的数据传送到地面系统的电子线路短节。除了据采集处理，且用遥测接口将采得的数据传送到地面系统的电子线路短节。除了电源模块外，整个电子线路由三个模块电路板组成：一是电源模块外，整个电子线路由三个模

55、块电路板组成：一是CPUCPU模块，二是从模块，二是从DSPDSP采采集模块，三是发射控制模块。集模块，三是发射控制模块。CPUCPU模块完成与地面系统的数据传输、对发射控制模块完成与地面系统的数据传输、对发射控制模块的设置及模块的设置及DSPDSP数据采集模块的控制和处理等功能。从数据采集模块的控制和处理等功能。从DSPDSP采集模块有两块采集模块有两块DSPDSP采集板构成，每块从采集板构成，每块从DSPDSP采集板包含四个采集板包含四个DSPDSP采集通道，每个通道完成对一线圈接采集通道，每个通道完成对一线圈接收信号的采集和处理。两块从收信号的采集和处理。两块从DSPDSP采集板在采集板

56、在CPUCPU模块的控制下可同时实现对模块的控制下可同时实现对8 8个线个线圈接收信号的采集。地面系统通过遥测接口实现对该电子线路功能的控制，通过圈接收信号的采集。地面系统通过遥测接口实现对该电子线路功能的控制，通过WTSWTS或或LDTLDT的的M2M2将命令和参数传给将命令和参数传给SL6515SL6515，传播速率，传播速率20.83kb/s20.83kb/s；而；而SL6515SL6515可将下可将下载参数或仪器状态通过载参数或仪器状态通过WTSWTS或或LDTLDT的的M2M2回传到地面系统，传输速率为回传到地面系统，传输速率为41.67kb/s41.67kb/s；SL6515SL6

57、515将组织好的阵列感应数据以将组织好的阵列感应数据以WTSWTS或或LDTLDT的的M5M5上传给地面系统，由地面系统进上传给地面系统，由地面系统进行进一步处理，传输速率为行进一步处理，传输速率为93.75kb/s93.75kb/s。CPUCPU模块通过异步串行通信接口来实现对模块通过异步串行通信接口来实现对发射控制模块的参数设置，包括仪器状态的选择、发射控制模块的参数设置，包括仪器状态的选择、StackingStacking值的设置和发射线圈值的设置和发射线圈开关设置。开关设置。 SL6515EA 实 现 框 图 SL6515 SL6515高分辨率阵列感应仪中在各模块中的通讯基高分辨率阵列

58、感应仪中在各模块中的通讯基本上用的是屏蔽双绞线。最好不用用非平衡示波器探头本上用的是屏蔽双绞线。最好不用用非平衡示波器探头去探测电路板中的平衡信号。去探测电路板中的平衡信号。1 1、 把仪器的上部测控数传短节与下部的线圈系总成把仪器的上部测控数传短节与下部的线圈系总成MAMA，并与并与SL6514SL6514、马龙头连接，可开始供电，在保证电缆头、马龙头连接，可开始供电，在保证电缆头电压电压180V180V的情况下，井下仪器正常的工作电流应在的情况下，井下仪器正常的工作电流应在400mA400mA左右。若断开模拟电路，只对数字电路供电，电左右。若断开模拟电路，只对数字电路供电，电压、电流值应为

59、：电压：压、电流值应为：电压：180V180V；电流：；电流：140mA140mA左右。左右。2 2、 检查各直流电源情况，包括检查各直流电源情况，包括+5V+5V、 8V8V、15V 15V 及及55V55V。 3 、在前置放大电路的线圈信号输入端，检查各线圈的通断、绝缘情况，如表 所示： 线圈阵列通断 线圈阵列 绝缘SIG0+ 对 SIG0-1.0SIG0+ 对 SHLD-5KSIG1+ 对 SIG1-1.0SIG1+ 对 SHLD-5KSIG2+ 对 SIG2-1.7SIG2+ 对 SHLD-5KSIG3+ 对 SIG3-3.7SIG3+ 对 SHLD-5KSIG4+ 对 SIG4-5.

60、2SIG4+ 对 SHLD-5KSIG5+ 对 SIG5-5.7SIG5+ 对 SHLD-5KSIG6+ 对 SIG6-9.5SIG6+ 对 SHLD-5K4、在地面系统上，设置叠加次数为41725。在内零、内刻和测井状态下分别观察阵列的波形 波形内零 波形内刻 波形测井 叠加次数有叠加次数有1 1，10241024，40964096，4172541725的选择，测井是推荐用的选择，测井是推荐用4172541725。然而，仪。然而，仪器供电后的缺省值为器供电后的缺省值为40964096。 信号处理信号处理先进的软件数字数字处理技术先进的软件数字数字处理技术新的趋肤影响校正技术新的趋肤影响校正技