MRIL_D哈里伯顿核磁测井仪器操作手册

1、.现场操作手册FOM1.1 MRIL 安全MRIL是一种粗糙不平的仪器，这已经在全世界的现场被证实。应当遵循可靠的预防措施来延长仪器的工作寿命，并且更重要的是确保所有的涉及它的操作人员的安全。正如以前规定，放射性辐射源与该仪器没有关联，因此不论在车间还是井场这对于个人安全表现出实质性的提高。1.2 标准操作步骤1.2.1 化学安全硫酸铜，用于刻度目的溶解到水，有毒绝对不应摄食。操作处理固态或者溶液形式的硫酸铜应戴橡胶手套。化学药品的排废需要小心并且依照当地环境法规。详情咨询你所在地区的HSQE（健康安全质量环境）官员。咨询材料安全数据表（MSDS）以进一步小心操作和处理。1.2.2 电气安全总

2、要检查测井电缆的绝缘和连通特性。在仪器串物理拆离前总要放出储存在电容储能部分的高电压。该高压电平能在MRIL测井控制窗口中监视到。绝对不可在套管中给发射器供电。绝对不可在电子线路部分没有连接井场校验器或者天线探头推靠部分给发射器供电。如果没有置入法拉第筒绝对不可以在地面对全部仪器串供电。总要仔细注意供电和断电步骤特别是仪器组合了其它的服务项目。1.2.3 机械安全仪器极其重。强烈建议使用小型移动式吊车来搬上或者搬下仪器到任何平板式运输工具。当使用任何类型的吊车提升仪器时仅仅使用认证过的吊带。你的装备包裹里提供的精灵吊，当按照每一部使用说明时在车间环境里使用会极好帮助提升和移动仪器。MRIL天线

3、推靠探头部分应该特别仔细处理。避免任何撞击当：装入或者卸载仪器；井口装卸仪器；运输仪器；清洗仪器。1.2.4 强力永久磁场天线推靠探头部分（永磁铁）在周围环境布满大量铁磁性材料处如钻井平台和/或施工步道会难于放置到位。手指、手掌、臂和腿会夹住到仪器和比方说一柱钻杆之间。针对危险要培训操作手。带心房脉冲产生器者不应靠近仪器。天线推靠探头部分发射出的磁场强度足以导致使用铁磁性植入物的人不适。天线推靠探头部分有关的永磁铁场强足以消除基于磁性编码的象磁带、磁盘和信用卡。当接近探头工作时不要带这些类似的贵重物品到工作区。天线推靠探头部分里面的永久磁铁低温敏感。在寒冷场所使用移动供暖来保持仪器在理想温度下

4、。在寒冷季节当仪器从井场进出运输这一点也很重要。1.2.5 玻璃纤维套维修和/或更换天线推靠探头部分的玻璃纤维套专业而昂贵。套的厚度应相等或稍微超过1/4英寸。要定期检查检测磨损和/或伤害。MRIL天线推靠探头部分外面环绕的玻璃纤维套当开始直接接触皮肤时会导致发炎和不适。当操作处理天线推靠探头部分时要使用手套和长袖。1.3 刻度时的安全如果水压过高法拉第筒的管线焊接缝会破裂或者开始泄漏。当室内充满水时绝对不要提升水箱。绝对不要诱发虚拟负载盒扭矩或者挠曲矩。仪器刻度和/或检查时使用适当数量的起重架子来支撑仪器串。提供给你的装备工具里的精灵吊使用得当会极好支持工作。当准备刻度仪器时将刻度水箱置入相

5、对稳定的环境。理想地是应距离大量金属性建筑物5英尺远且距离地面大约10英寸。特别是当刻度的时候避免阳光直接曝晒而在罩子之下。1.4 仪器存放和运输使用MRIL仪器运输篮筐用于运输目的。总要检查气包和撞击减震器的气压。在不良路况的地区考虑更换特殊功效的撞击减震器。天线推靠探头部分保持不靠近回旋滚筒。如果MRIL天线推靠探头部分用测井车的仪器架子运输磁记号会消除。天线推靠探头部分保持不靠近具有导航包和光电倍增管的仪器。磁场效应会使这些仪器的车间刻度不准确。受影响的一些仪器包括：能谱密度、六臂倾角、电成象、自然伽马射线、补偿伽马能谱。陆地或者海上运输仪器，在工作步道设置仪器，车间存放仪器，在洗涤架子

6、上清洗仪器，等等，必须考虑到这一点。1.5 工作前后的检测每次工作前后要检查天线推靠探头部分的油液面。视觉检查插头，O形圈和隔离体的破损和伤口。总要检查扶正器的磨损并且磨损过度要更换弓形弹簧2.1 MRIL Prime 仪器规范 外形尺寸和额定值 最大温度: 350 F 最大压力: 20.000 PSI 长度: 517” 最大扭矩: 200 ft-lb 最大压缩: 35000 lbf 重量: 1335 lbs. 仪器最大外径.: 6.0 “ 最大张力: 35000 lbf 测井条件井眼套管:Yes井眼流体:盐淡水 油空气泥浆电阻率限制0.02 皱纹限制无泥饼效果无，如果在敏感体积之外仪器位置必

7、须居中典型测速CONDITIONSSPEED (ACT. MAX)HQ (淡水泥浆, 8.5” 外径)24 fpm 7.32米/分MQ (0.05 欧姆米, 8.5” OD)12 fpm3.66米/分LQ (0.02欧姆米 , 6.875” 排除器)6 fpm1.83米/分频率/DOI125波段名义频率DOI(探测直径)A590kHz16.12”B620kHz15.73”C650kHz15.36”D680kHz15.02”E760kHz14.21”硬件特征信号类型：射频信号传感器类型：射频天线采样率：4样/英尺遥测类型：DITS数字交互式遥测系统组合能力：电缆头电压：102±18VA

8、C, 45W直流电：600VDC, 3A发射器：18%操作温度：10175输出孔隙度T2范围0100pu0.52048ms精度最大误差5%或者1pu重复性测量孔隙度标准偏差1pu垂直分辨率24”固定测量精度0.5ms范围750msHQ; 500msMQ; 360msLQMRIL PRIME仪器规范页 外形尺寸和额定值 井眼条件最大温度: 350 F 最大压力: 20.000 PSI 最大拉伸: 32000 lbf 最大扭矩: 1000 ft-lb最大压缩: 37000 lbf探头外径长度重量6”4 7/8”52.8850.381475lbs1275lbs仪器直径井眼尺寸最小最大4 7/8”6”

9、8.5”6”7”16”裸眼/套管井眼：仅裸眼井眼流体：没有限制任何类型的钻井液或空气皱纹效应：不在敏感体积无影响泥饼效应：不在敏感体积无影响泥浆电阻率低限：0.02ohmm（使用适当的流体排除器）仪器位置：理想是仪器和井眼轴线接近±0.5” 需要使用扶正器和间隙器硬件特征信号类型：磁共振信号500800kHz传感器类型：调谐射频线圈，永磁体采样率：用户或者应用可变遥测系统：DITS数字交互式遥测系统兼容组合能力：TBD 测量原理测量范围孔隙度磁共振0100pu自由流体指数磁共振0100pu残余体积磁共振0100puT2分布磁共振0.5ms3s精度：±1pu或者5%较大的一个

10、重复性：孔隙度测量1pu标准偏差垂直分辨率：标准模式6英尺 高分辨率模式4英尺 固定模式2英尺电器规范电缆头电压：120±18VAC60Hz仪器电流：400mA发射器功率：平均小于1.5kw发射器电压：电缆头电压±300VDC发射器电流：最大3A注：4 7/8”直径探头长度131.6英寸最小Rm限制流体排除器外径（英寸）井眼尺寸（英寸）最小Rm（ohmm）6.8757.8750.026.8758.50.037.258.50.027.259.6250.0357.2510.750.057.2512.250.0659.010.750.029.012.250.042.2 设备需求列

11、表MRIL-磁共振成象测井部件号描述具备需要仪器设备1.02100底部转换哈利伯顿-纽马1.02624电容部分C1.02017线路部分C1.01886探头部分6”外径1.012015探头部分4.5”外径1.01633柔性端节纽马型号刻度设备井场校验器1.00079MRIL刻度模拟负载.6946模拟负载运输盒子 .41107MRIL刻度筒法拉第筒 .50903泵 带软管6加仑/分3.64011刻度筒支架（可选） .50904硫酸铜（1磅）N1007074 1/2”探头刻度筒的环辅助设备3.64017MRIL垂直组装盘3.64006MRIL小推车3.64020滑动弹簧扶正器3.64021扶正器备用

12、弹簧片3.640187 5/8”外径间隙器3.640317 5/8”间隙器备用鳍片3.6401911 1/8”外径间隙器3.6403211 1/8”间隙器备用鳍片1.014895.25”间隙器7”和9”流体排除器剪切销子7”和9”流体排除器非剪切销子7.25”外径流体排除器9”外径流体排除器5.25”流体排除器f/4.5天线3.64005MRIL仪器运输篮筐1.00484绝缘插针触点（贯通线）1.00485绝缘插座触点（贯通线）1.00497触点压接插针（贯通线）1.00498触点压接插座（贯通线）电子备件工具6”探头重套工具4.5”探头重套工具油 .80897Dow Coring硅树脂200

13、-100cs一般设备/测试 .35657兆欧表Amprobe型号AMBD-4D .35658电容测试器Wavetek CR503.51992示波器Tektronix TDS-3801.00986射线枪纽马型号3.333543 5/8”车间连接扳手3.64047天线充填到顶手泵 .41108注油系统（可选） .41136装卸装置器 .06948提升吊索1”x4尼龙 .06952提升吊索1”x6尼龙 .41150精灵吊MRIL仪器吊C101258插针插入工具C101105插针拆卸工具1.00962插针检查工具手册MRIL井场操作手册电子维修卷1电子维修卷26”探头装配检测步骤井场设备目录安全C10

14、2533“强磁场警告”布告“重量大”布告2.3 仪器描述磁共振成象测井仪器系列D居中串联用于测量地层孔隙度。孔隙度测量基于位于沿着仪器轴线同心的薄壁的，末端开口的，圆柱体积内的氢原子。MRILD仪器可以在5个波段单频或者双频模式操作名义频率：580kHz, 610kHz, 640kHz, 670kHz和760kHz.。探头由6英尺长永磁体组成，永磁体产生梯度磁场B0。磁体上的天线发射射频信号B1与永磁场垂直，天线也用于接收从地层返回的测量信号。2.4 测量性质MRIL仪器操作基于原子核磁共振的物理现象。很多核有奇数质子这导致原子核有磁矩此外旋转产生角动量；氢原子具有强大磁矩这导致其表现象磁棒和

15、陀螺组合。MRIL测量中仅仅包括已知体积中的氢核；首先这些核沿着永磁场B0对齐接着已知幅度和间隔的正交射频脉冲使它们的磁矩倾斜90度。在垂直面内的质子在该平面内进动产生射频信号与氢密度成比例并由天线测量。在100%的水的环境（100pu）仪器响应用于高点在回零信号（0pu）用于低点形成线性刻度关系。返回的射频信号强度随时间通过2个截然不同的机理减少。第一个机制叫做自由感应衰减（FID），或者移相，发生很快以至于在其被测量到之前返回信号就消失了。FID与射频带宽有关与石油物理数值无关。第二个机制是组合了固体表面效应和顺磁性感应叫做横向弛豫。横向弛豫针对时间常数T2按指数衰减。T2可被测量并与流体

16、粘度系数，毛孔大小和其它物理资料有关。MRIL使用称作脉冲回波试验来克服移相效应。最为一般使用的技术叫做由发明者来的CPMG序列（Carr, Purcell, Meibone, Gill）。考虑MRIL敏感体积在开始CPMG试验前有自由取向数量的质子。永磁体磁场B0影响致使质子与之对齐。一段时间后全部数量的质子对齐并由时间常数T1描述。质子以共振频率围绕B0旋转之后的行为叫做进动。应用射频脉冲（足够间隔和幅度的共振频率导致敏感体积内质子倾斜90°）。倾斜方位叫做横平面。个别质子仍然旋转（进动）但是现在在这个平面里。进动率不同是因为对于射频脉冲有一个带宽（也就是747kHz到753kH

17、z）；该带宽给定灵敏体积的厚度近似1mm并导致移相。移相发生在横平面分布质子这是因为进动速度有个范围。质子移相很快，相互抵消磁场并且削弱剩磁和响应的射频信号。有东西测量质子需要重新定相。这通过为第一个2倍长的另一个射频脉冲倾斜质子180°来实现。所发生的通过下面的类推最好地解释：设想2人在环道赛跑。赛跑开始2人都在同一位置（同相）。一人跑一人走接着一段时间后他们分开了（分相）。过一段时间间隔2人反向但维持同速。再过一段时间间隔2人同时回到起点（再定相）。考虑很多人不同速度这种相同的赛跑。全部质子数量不继续不确定旋转。每次质子数量信号衰减重定相并测量回波。该衰减由固体表面临近的原子相互

18、作用和干涉导致。当质子重定相会产生要测量的射频回波。产生并记录了许多回波。回波序列幅度随时间衰减。幅度序列的衰减形式是指数的，或者更典型的是多指数的。这意味着有不同衰减时间的叠加指数衰减。包括拉普拉斯变换的方法用于改变回波幅度数据到T2域从而提供不同T2时间下孔隙度的分布。2.4.1 物理参数测量主要测量物理数量是回波幅度和衰减率分布。回推到0时间的幅度与含氢指数成比例。衰减率，或者T2分布与流体粘度系数，流体扩散系数，以及毛孔尺寸分布。可以测量2种类型的弛豫时间。它们是T1，纵向弛豫时间，T2横向弛豫时间。通常使用T2横向弛豫时间是因为它可以更快地测量从而有较快的测井速度。下面的物理石油物理

19、参数由MRIL测井确定：MPHI岩性独立全孔隙度；可以分为自由流体，束缚体积以及粘土束缚体积的成分。T2横向弛豫时间用于流体从自由的，残余的，以及粘土束缚的体积划分。也和流体类型和渗透率关联。T1纵向弛豫时间用于流体识别。Fluid Diffusivity流体粘滞系数和气相检测。2.5 仪器描述磁共振成象测井仪器系列D居中串联用于测量地层孔隙度。孔隙度测量基于位于沿着仪器轴线同心的薄壁的，末端开口的，圆柱体积内的氢原子。MRILD仪器可以在5个波段单频或者双频模式操作名义频率：580kHz, 610kHz, 640kHz, 670kHz和760kHz.。探头由6英尺长永磁体组成，永磁体产生梯度

20、磁场B0。磁体上的天线发射射频信号B1与永磁场垂直，天线也用于接收从地层返回的测量信号。2个短的永磁体，其强度为2*B0，位于主磁体的上下部；作用是提供快速激化地层的氢。发射器置入电子线路还包括处理器对于不同回波序列编程。由于发射器需要大量电流，使用独立的电容部分进行能量储存。2.5.1 MRIL-D新特征MRIL-D或者MRIL Prime仪器主要特征是激化能力和从同一敏感体积圆柱状壳层读出核磁共振信号。在4个低频波段进行双频操作在上波段单频操作这提供了9个24”高的紧密包裹的柱状面壳层。仪器电子线路能迅速在宽范围粗略地从680kHz到780kHz之间通过改变操作频率切换到不同体积。较低频率

21、的操作导致较深的探测归因于在永磁体产生的梯度场共振发生较接近永磁体。在8”井眼这些探测深度对应的直径在3”到4”之间。在相邻的操作频率间分频这样一来对应的壳层进行的测量互不影响。实现快速计划能提高测井速度通过改变仪器探测器的设计来实现。强大但是短的（大约1英尺）永磁体置入主磁体的顶部和底部；这些磁体用于在进行测量前快速增加和稳定核磁化。T1=4.0s的地层能在6秒全激化对比标准MRIL-C需要的12秒（3*T1）。这意味着可以获得较高测速因为数个体积被采样且激化时间较短。对更密的采样发射器需要提供4.5到5倍更多的能量，储能短节有更多的容量。MRIL仪器之间测速比较如图所示，MRIL-B可以称

22、作单体积仪器，MRIL-C双体积，而MRIL-D为8体积仪器。每个方框代表一个脉冲/回波列测量而每条线代表单独的敏感体积。需要的等待时间假定是12秒而每次测量需要1秒。在相同信噪比下提速因子和敏感体积数量成比例。2.6 功能描述MRIL-D(MRIL系列D)由下列部件组成：l 电容储能部分MRCC-D1.02624l 电子线路部分MREC-D1.02017l 探头部分6.0”MRSN-D1.01886l 探头细4 7/8”MRSS-D1.012015l 底部转换短节AXBN1.02100电容部分为发射器储能。是由12个包含电容的局部能量储存模块组成等价于共计为2.88mF的一个电容。电子线路部

23、分进行发射和接收核磁共振信号，数据采集，以及和地面系统通讯。包括下列部件或模块：l 高压继电器模块l 电源变压器l 供电模块l 控制器/高速链接模块l 发射器接口/供电模块l 数字信号处理器和辅助传感器l 激励模块l 发射器模块l 发射器滤波l 刻度/B1传感器模块l 辅助模块l 前置放大器l 接收器/继电器驱动模块l 天线接口组件探头或者天线/磁铁用作发射和接收核磁共振信号点2.6.1.1 电子线路MREC电子线路中的子系统一起工作产生所需的高功率射频脉冲来驱动天线诱发天线周围敏感体积内核磁共振信号。天线用于发射脉冲接着接收从地层来的调整的，数字化的信号并送到地面进一步处理。电子线路完成下列

24、功能：1、操作员针对测井选择需要的观测模式。建立遥测并且该观测模式下传到数字信号处理器控制器。激化表由定义核磁共振试验的参数（脉冲数，采集特征和计时）组成。2、每次试验监控天线增益（Q）和电子增益。为进行测量DSP在每一测量频率产生精确射频参考信号。该信号送于将其削弱并送至B1传感器线圈输入的刻度子系统。这提供一到天线的耦合路径来允许系统以和接收核磁共振回波同样方法获取参考信号。增益的漂移以这种方式补偿。3、数字信号处理器（DSP）控制器设置系统发射模式。天线接口发送发射器输出到天线，并且保护前置放大器输入（在接收器子系统）没有高压脉冲。通过模拟控制信号DSP也控制频率，形状，幅度，以及脉冲间

25、隔。4、发射器产生高压射频脉冲。这些脉冲的一部分通过B1传感器线圈耦合到刻度子系统。对B1信号采样并在脉冲幅度和间隔的变化时用于校正回波，这影响回波幅度。5、射频脉冲后系统通过DSP配置到“断电”模式来消耗掉天线的能量。6、DSP控制器按预定时间开始对回波采集。这涉及通过天线接口把接收到的回波信号从天线送到接收子系统的前置放大器。放大和滤波后的射频回波信号在DSP子系统数字化。数字化的射频回波接着解调到基带并滤波产生同相和正交部分，这样构成原始回波数据。7、步骤2到6按照激化表的定义指示那样重复多次。原始数据在DSP子系统里累计。原始数据获取后被送到地面系统进一步处理。2.6.1.2 电子线路

26、功能描述l 天线接口模块天线接口模块的功能是组合从两个发射器（发射器滤波输出）的滤波输出，进行射频电压变换，发射脉冲后使天线断电，从天线到前置放大器传送核磁共振信号，以及在发射脉冲期间保护前置放大器。l 刻度/B1传感器模块B1传感器模块B1传感器板实现了“电源校正”传感器其测量B1信号。B1信号在发射器产生天线脉冲的时间里由在B1传感器线圈里给出。该信号检波并积分产生和发射脉冲天线电流幅度和发射脉冲间隔敏感性的B1传感器输出，正如核磁共振回波敏感于幅度和间隔。测井过程中该B1传感器输出用于刻度对于发射脉冲能量变化的核磁共振回波幅度，并使用该刻度数据来校正回波幅度以补偿发射器输出的变化（温度和

27、负载影响导致）。刻度板刻度板产生精确参考信号注入到B1传感器线圈。天线获得该信号如同核磁共振回波相同方式处理。测井过程中天线Q和电子增益的变化以这样的方式补偿。l DSP控制器模块/辅助测量DSP控制模块数字信号处理器模块（DSP）包括两块板：DSP板和辅助测量板。DSP板实现下列功能：a、 通过模拟和数字输出控制系统b、 转换射频模拟核磁共振信号输入到数字形式c、 进行数字信号处理d、 和HES/MRIL控制器提供命令和数据通讯辅助测量板辅助测量板通过信号调节块从外部传感器输入接收输入，接着将其送至数据采集块并向外送至DSP板。多路转换器选择16个引入信号其一；仪器放大器对选择的信号刻度并滤

28、波；信号保存并且采样转换到12位并行格式。信号调节块对低频传感器（供电电压，温度传感器，高压检测）提供适当滤波和衰减。温度传感器放大器：电阻从100欧姆变化RD传感器通过数据采集系统转换到可用的电压。l 激励模块激励模块从DSP和发射器接口模块接收输入，基于这些输入和读出的高压直流电平，其对于两个发射器产生适合的输入驱动信号。当发射器脉冲产生会从高压（HV）供电大量下拉电流。电流下拉耗尽系统储存的能量导致HV下降。输出幅度控制的机制是对于激励器调节两个发射器输出的相位角度差别。当同相时天线结果输出电压最小。由于两个发射器是相调（所以相差增加）在天线引起的输出射频电压也增加。这是在激励器里使用的

29、维持天线的射频电压到期望的水平的效果。另外，当一个发射器相位在一个方向移动减少天线的射频电压，另一个发射器相位在相反方向移动相等；因而天线的射频电压的结果维持在不变相位与输入的I和Q有关。当HV下降，只要有足够HV, 相位调制电路以维持天线恒定射频电压方式增加两个发射器之间的相差。l 前置放大器模块前置放大器模块对于接收核磁共振回波和刻度信号实现了非常低噪声，增益稳定，相对宽带前置放大器。宽带特征允许核磁共振频率变化不必需要前置放大器再次调谐。l 接收器/继电器驱动模块接收器：接收器里主要信号路径是从前置放大器输出。继电器驱动器：继电器驱动器接收从数字信号处理器（DSP）输入控制并操作继电器，

30、在MRIL系统切换电容里和外的调谐电路。该切换设置MRIL系统以特定频带操作。DSP上电发送命令，在开始观测模式之前，且每一激化结束。继电器驱动器处理这些命令即使在激化之间没有改变波段。继电器从线性供电顺序减少电流下拉。每个继电器为单极单掷有两个闭锁线圈。探头继电器首先激起提供最大稳定时间以测量增益和噪声。接着发射器滤波继电器开动。l 发射器模块MRIL系统有两个发射器。发射器功能如同转换模式的全桥功率放大器。每个发射器输出连接调谐到首个谐波的发射器滤波器。每个发射器滤波器的正弦波输出连接到主要射频合并变压器。射频合并变压器的次波串联连接结束供给天线的依赖于发射器输入信号相移的正弦波信号（峰值

31、等于1500V15A），这些是由激励器控制。l 发射器滤波器模块发射器滤波模块有两个射频输入和两个射频输出。滤波器都提供了串联和并联的LC共振电路的组合。串联LC共振电路有三个可能的共振频率而并联的有两个。波段的共振频率依赖于激励集合里选择的波段。发射器滤波器衰减来自每个发射器的互补方波信号谐波，保留互补的正弦波形输出。这些滤波的正弦波输出应用于天线接口输入。l 供电模块供电模块是一简单线性电源，把延电缆发送来的交流电压转变成仪器电子线路供电必须的低电平的直流电压。电源包括变压器，整流器，滤波器和稳压器。电源变压器提供适当的初级-次级下降的交流电压变压器。另外还通过初级绕组的中心抽头提供一称作

32、“幻象”高压直流电。该高压直流电用于给发射器供电。l 发射器接口/发射器供电模块发射器接口发射器接口集中了几个功能：其放大“衰减”和“断电”信号到30伏峰-峰电平，这是天线接口模块所需的，也包括XGATE限制电路，防止发射器激励器使信号在不合适的倍数。发射器接口同样包括发射器诊断功能，其监视发射器输出线路出现正确的发射器信号电平，并且一旦在这些输出中检测出失败就设置状态标志。发射器供电发射器电源使用来自线性电源的非稳压电压（+/-DCA），并调整到+/-15VDC。调整的15伏电压用于发射器和其它需要高的电流需求的电路中的浮动电源。发射器电源的输入从天线接口的+/-DCB接收额外的帮助。调整发

33、射器射频输出来产生非稳压电压送回到发射器电源的输入，这样一来就减少了对地面设备的电流需求。DCA和DCB电压通过一串联的二极管分开，该管当DCB比DCA电压变高时候从DCA阻止DCB电压。天线接口开始产生的未调整电压比DCA电压高约400VDC。当高电压接近350VDC时发射器电源从辅助电源接收到额外的帮助。在350VDC时辅助电源为发射器电源提供+/-15.5VDC输出。该附加的0.5VDC减少了发射器电源的电流需求。l 辅助电源模块辅助电源是一开关模式电源，提供通过从600V总线电源展开的附加电源到+/-15V总线。当需要能量进行发射控制时其通过模拟电源里的调整器帮助维持电源消耗在可以接受

34、的水平。辅助电源包含一比较器，脉冲宽度调节器芯片，功放，变压器，整流器和滤波器。当DSP切换时大约在350VDC，辅助电源提供+/-15.3到15.5伏特到15伏总线。这样在高负载周期操作时从发射器电源减少了能量需求。在这些条件下也提供了浮动电源通常操作的能量。l 高压继电器模块其功能是隔离电路提供一种在交流线路上将电子线路和电容与幻象直流隔离的方法。一上电或者其它仪器需要直流电，继电器被激发分离从而在高压节点断开电源变压器的中心抽头。当继电器激发，高压直流电连接到电容模块。串联的二极管保护仪器不受不适当的电压极性影响，而且保持储能的电容器不通过电缆放电。鉴于这个前提电阻器用以留出合适时间常数

35、（大约15秒）的放电路径。l HES/MRIL控制器-高速链接HES/MRIL控制器实现了HES1553遥测系统和纽马系列遥测系统之间的接口。同样提供电路来驱动直流电压隔离继电器模块里的以及顶部和底部转换里的继电器。遥测接口由集成的带有中断控制器和串行链接的处理器控制。控制器程序存储在EPROM和512k字节的RAM内存中。处理器响应地面命令控制继电器模块里的继电器。高速链接MRIL的DSP板提供猝发模式数据超过MRIL控制器板提供的上传通讯通道的带宽。高速链接板对于采集的猝发DSP数据以FIFO（先进先出）内存的形式提供了过渡存储。当支持较高带宽引入猝发数据这样允许控制器板以持续的通讯速率向

36、地面系统移动数据。该板提供有8位同步输入和输出的12288字节FIFO内存。一外部位计时器将引入的数据移位并响应外部位计时器进行存储。既然电路并行使用，低速通讯通道处理那些功能，信号交换和控制电路就可以缩小化。2.6.1.3 简化框图2.6.1.4 探头电气特性有两类MRIL Prime探头，4 7/8”直径版本用于小井眼，6”直径的版本用于较大井眼。两种尺寸的探头电气配置相同。都有能调谐至580到800kHz范围共振频率的双向天线。探头短节的顶部有连接发射器到不同排列的电容器来调谐天线到5个不同频率波段的继电器。MRIL探头此外还有嵌入电阻温度装置（RTD）用于测量磁体温度（TEMP3），“

37、B1线圈”也是。RTD的测量用于校正B1测量探测深度磁体的温度效应。B1线圈用于两个目的：l 注入刻度信号到天线并因此测量和补偿天线Q和电子线路增益的改变或者漂移。l 提供发生器脉冲的样本允许操作员优化脉冲幅度。l 脉冲传输路径脉冲传输路径从仪器控制模块（DSP板）开始。DSP产生精密积分（相移90度）控制信号（正弦输出和余弦输出）。这些射频正弦波形处于核磁共振频率（fNMR），且被送至激励模块作为输入的I和Q。它们作为频率和相位参考进行控制发生器脉冲频率，相位和幅度。发生器的另一个模拟控制信号同样由DSP产生。该信号在DSP称作数模转换零输出（dac0out）在激励器叫做AM。该信号用于对发

38、生器脉冲进行刻度及整形。当AM的幅度刻度发射器脉冲幅度时，低电平AM信号的形状以高能射频发射器脉冲的包络而再生。当幅度刻度必要优化核磁共振自旋旋转时，脉冲包络形状对于控制脉冲带宽很重要。包络形状和AM电平由操作员通过观测模式控制，观测模式通过地面软件设置标准。MRIL幅度控制的框图如图4脉冲幅度控制所示。MRIL有两个单独的发射器模块。输出在天线接口结合来产生单独的发射脉冲。激励模块使用AM信号和读出的高压电平来确定两个发射器的相对相位差。相位差生成期望的瞬时脉冲幅度。正交正弦控制信号设置频率和默认相移。传输路径简化图，包括B1测量和辅助电源参见图5。存在着次要路径（发射器控制和供电的主要路径

39、外）提供高能直流电源±15伏驱动高电流的发射器门控信号。每个发射器输出的一小部分在取自发射脉冲期间的组合变压器。该射频“辅助”电源被整流和滤波接着反馈到发射器供电板，在那里稳压以提供高电流直流电源±15伏。在发射器缺少电压时由从W5电缆来的非稳压的整流的交流电压供电。l 信号接收路径信号接收路径开始于探头天线感生信号。该信号会是或者核磁共振自旋回波（其跟随发射器脉冲）或者驱动到B1线圈和耦合到天线里精确的增益刻度信号。在接收模式，天线接口设置为引导天线信号到低噪声前置放大器模块，在那里增强。信号接着在接收模块进一步放大和滤波，并发送到DSP板。通过DSP板上的射频A/D转换

40、器进行两通道正交解调和数字化。接着数据缓冲并送到HES/MRIL控制器。在那里存储直通过1553总线送到D2TS遥测仪器。接收路径的简化框图，包括增益刻度路径参见下图。l HES/MRIL控制器HES/MRIL控制器板转换NUMAR通讯协议到HES DITS标准。该板也实现了到1553总线的远程遥测单元（RTU）接口。RTU解释来自D2TS的命令，并依据命令传送累积的MRIL数据到D2TS。l 供电传输电路板的仪器电源通过W5模式电缆头电压120伏60赫兹。发射器电源是直流通过交流电路的交流变压器中心抽头幻象供电。电源对W5整流，滤波，稳压应用于全部仪器作为独立稳压直流±5伏和模拟的

41、直流±15伏，±15伏仅用于发射器系统，而直流±5伏用于数字元器件。非稳压也用于发射器供电板，该路径在发射器输出电压不足时供电。当发射器输出电压出现，天线接口里的辅助电路将整流、滤波电从发射器输出送到发射器电源。该路径用于对门驱动器的高电流的直流+5伏和直流-15伏供电。电缆直流通过绝缘继电器连接到MRIL。继电器设计用于供电而MRIL在地面控制下断开。2.6.2 电容器部分MRCC-DB 1.0264l 电容能量储存模块包含电容器仓库提供总电容2.88毫法。注意这是C型仪器电容器部分MRCC的2倍容量。模块由可组合印刷线路板组成，置于12套并行的10个级联的18

42、0微法/100伏钽电容跨越高电压轨。这些模块储存能量用于在高压射频脉冲期间快速使用。在实验之间的等待期间电容器再次充电。模块设计使用高温保险丝电线串联每套10个串联电容器。如果1个电容器串在短路方式失败，该线将作为保险丝并蒸发，隔离失败的电容器，保护仪器，并且允许测井继续。电容器部分MRCC-DB直接兼容使用D系列MRIL且不必附加适配器。钽电容器部分的使用允许在摄氏175度操作。l 适配接头电容器部分的底端有一内置适配插头允许MRIL-P运行在两种模式：l DITS：正常位置用于操作HES DITS仪器（哈利伯顿能源服务数字交互式遥测系统）。l CIS：用户仪器服务模式用于运行MRIL-P和

43、斯伦贝谢或者西方阿特拉斯的仪器组合。l 转换板除1553通讯总线外在所有贯通线转换滤波板有4极滤波器。滤波器从通过电线耦合的例如上传和开关电源信号源中清除高频成分。警告电容器部分包含巨大数量的能量储存能力。充电后，即使不再使用高电压，电容器也会释放出致命的电击。总要假定电容器部分已被充电，直到从下面一头高压正插针22到高压负插针34之间，高压正插针22到地之间，以及高压负插针34到地之间，测量到电压。2.6.3 底部转换接头1.02100底部转换接头实现了电容器部分内置的滤波板的噪声滤波功能。也提供了纽玛标准37插针连接到DITS19或者37插针连接之间的接口。2.6.4 探头：永磁体+天线M

44、RIL-P探头能够多波段调谐，包括继电器短节，预极化磁体，天线和永磁体，以及均衡短节。l 探头继电器探头继电器转换天线线路里的电容器提供不同频率的调谐。每个继电器及其二极管板分部装配在探头钟罩里（图7）。调谐电容器在主要探头总成里。电子线路部分里的继电器驱动模块驱动这些继电器。探头从最高频率（波段E）调谐到最低频率（波段A）。每次DSP发送命令所有继电器循环，即使波段没有变化。波段E（标称750kHz）不用转换电容器，该波段没有继电器关闭。当系统转换到较低波段，另外的电容转通过关闭继电器接到系统中。图8显示不同继电器配置获得五个不同共振波段。2.7 仪器操作MRIL-P可操作于EXCELL-2

45、000系统类型C，B或者G。D4TG用于遥测部分，尽管D2TS也能使用。电子线路以W5模式供电交流120伏，发射器需要以W2模式供电直流600伏，直流电源通过Sorensen电源和控制面板供电，该面板控制地面电源提高避免井下电压下降低于直流400伏。发射器只有在刻度筒或者裸眼井里才可以供电。该筒相当于法拉第筒屏蔽天线发射的射频。2.7.1 地面系统配置2.7.1.1 DCCP供电控制操作MRIL发射器需要4个直流Sorensen电源。电源配置到主从配置进行工作。电源应如下配置：l 电流旋钮顺时针旋到满位置l 电压旋钮逆时针旋到底位置直流控制面板控制直流电源来的电压以W2模式送到MRIL。DCC

46、P正面板分压器（1）当开关3在PS1/PS2位置开关4在正常位置时控制PS1和PS3的电源。当开关3位于高压供电位置，该电压表控制4个Sorensen进行MRIL操作。提升（2）启动提升功能。开关（3）在高压供电位置选择+/-操作对应于4个Sorensen外皮。在PS1/PS2选择两个独立电源PS1和PS2开关（4）在测试位置每个Sorensen能够分别由各自电流旋钮和电压旋钮控制。正常的位置需要常规操作。开关（5）当开关2在PS1/PS2位置时控制PS3和PS4的输出。发光二极管显示器显示电流，地面电压，线电阻和电缆头电压电压表测量PS3+PS4使用的电压。2.8 刻度装备2.8.1 刻度筒

47、法拉第筒刻度筒由玻璃纤维造成并且衬以细金属盖层。以水样容器工作且作为法拉第筒屏蔽外面不希望的本底射频以及当发射器发射时屏蔽天线。刻度筒沿着天线位置的轴线有三个同心室。每个室都有低入高出阀门。刻度期间外面的室或者地层室充满掺杂质的水，其它室也许填充不同矿化度的水来模拟不同井眼条件。筒必须按表2-1所示对两种不同尺寸的探头进行配置。探头刻度筒6吋外室充满掺有硫酸铜的水，中间和里面的室也许冲填不同矿化度的水模拟井眼条件4 7/8吋该筒只有一个流体室2.8.2 水泵连接每个室有两个阀门，一个底部入口阀门一个顶部出口阀门。水应通过底部阀门泵入，顶部阀门（返回）要打开确保没有空气截留在室内。筒排水时，泵返

48、回方向可反转。2.8.3 模拟负载盒图15所示模拟负载包括电阻和电感排列，连接到发射器输出模拟不同天线负载。有个开关选择不同负载条件。刻度时，模拟负载连接在电子线路和天线之间。开关设置参见下表。位置用途 OPENLAB450LAB300高Q刻度150中Q刻度100低Q刻度50LAB2.8.4 水样掺杂步骤地层室的水样掺加硫酸铜来减少T2大约1000毫秒。较短的等待时间允许仪器刻度更快。下面的步骤用于达到合适掺加。1、 准备浓缩硫酸铜溶液a、 加250克硫酸铜到1加仑水中，搅拌到所有晶体溶解。b、 把浓缩溶液加到水容器并开泵注水。c、 根据需要向水容器内加水保证水面不下降到低于水泵进水管口。d、

49、 当水从连接到返回阀门的软管流出时，循环20分钟确保混合均匀。2、 停泵让水静止20分钟。加载观测模式12dfhqd（12dfhqd在波段D），改变观测模式等待时间Tw到3000毫秒并测量孔隙度MPHI。然后改变等待时间到1500毫秒并再次记录孔隙度。当Tw-1500和Tw-3000毫秒之间的空隙度差别大于2p.u.时意味着掺杂不足。2.9 服务设置和仪器供电连接D4TG，电容器部分，电子线路部分，模拟负载，探头和底部转换短节。确保探头的天线部分完全被法拉第筒所盖。确保仪器外壳和筒间电子接触良好。还要检查筒接地良好，在探头两端都要使用铝箔来提高射频屏蔽。2.9.1 服务选择使用软件版本3.82

50、及其以后开始CLASS。选择服务2440。服务及仪器配置屏幕将以MRILD显示MRIL以及从属助记符MSETID，T2X，PRDX。MSETID表明打算加载的观测模式，T2X线代表除了PR06每组刻度，而PRDX代表PR06的刻度。如果系统中没有刻度，特定仪器的系列号加载这些线将显示问号。要改变观测模式，置光标到MSETID邻近的空间按回车键，会弹出一个窗口里面有几个观测模式分类。选择选项ALL；即将出现的列表里，移动光标到期望的观测模式。在这一特例中观测模式MAX4BD被选择加载。退出服务配置并按W5模式对电子线路供交流电110到120伏。对软件的仪器供电问题窗口选择yes，与此同时采集表下

51、载到仪器并为采集进行初始化。测井周期窗口将显示遥测信号直方图。点击MRILD命令按钮打开MRIL主窗口。MRIL-P将初始化观测模式状态获取并发送下列通道：发射器增益，加辅助传感器信息：5，-5，15，-15数字和模拟，电子线路和发射器温度，以及天线温度。检查增益非0并且与模拟负载开关相应位置对应一致，最初的仪器操作建议置于开路位置增益应大于300。发射器供电前有必要进行扫频确定操作的中心频率。扫频和刻度例程从MRIL主窗口进行。2.9.2 MRIL主控制窗口2.9.2.1 MRIL主控制窗口部分MRIL主控制窗口部分有：上部菜单条显示：打开菜单进行和显示扫频及刻度。控制：该菜单在底部菜单条复

52、制一些命令按钮。组：选择显示的组。回波：选择校正的回波幅度或者原始回波幅度来显示。底部菜单条命令按钮开始：打开一个有下列可以编辑信息的面板。总幅度：控制发射器输出的供电水平。供电水平必须由刻度确定。该值不应超过145。组中心频率：显示每波段中心频率。是从刻度文件获取的最近的有效扫频。组运行平均：每组堆积的回波串数。OK命令按钮：当点击该按钮观测模式送到DSP（数字信号处理器）并且仪器进行采集设置。连接：激励继电器连接电容器短节到W2直流供电。设置计时器：初始化及复位计时器，当探头温度传感器失败时计时器用于估计探头温度。编辑观测模式：打开面板显示观测模式表。一些域开放可编辑而另一些受保护。脉冲定

53、义：表格定义脉冲特征：持续时间，相位，幅度，包络。不可编辑。脉冲列表：规定脉冲执行顺序。噪声：显示噪声通道，余差和偏移量。打印：将会打印MRIL主窗口。显示窗口部分c、一般配置信息比如加载的观测模式，系列号，运行平均等。d、所应用的校正，校正关闭变灰。e、实时计算值：有效孔隙度，自由流体，残余的。f、重要测井质量控制参数。g、原始或者校正回波显示。h、T2分布显示。2.9.2.2 MRIL窗口曲线B1B1传感器是探头里的主天线附近的一个线圈。只要发射器发射B1线圈就接收一个采样。在B1传感器板的线路该信号被检测、积分并缓冲。然后信号送到辅助测量模块，在那里在前10个脉冲后数字化。前10个脉冲的

54、平均读数就是B1值B1信号的幅度是通过天线发射的脉冲磁场的幅度的指示器。有代表性的是地层电阻率变化可以从B1看出，由冲刷或者泥浆电阻率改变导致井眼电阻率变化也可以看出。B1应通过改变AMP参数来调节。数值应接近刻度曲线的峰值（5%以内）。在MRIL主窗口显示了两个B1值：B1是未校正值，B1 mod是温度校正值。注意：测井时必须监视B1 mod保持在刻度时获得的峰值5%误差以内。增益增益代表系统相对电压增益：天线增益（Q）和电子线路增益。鉴于电子线路增益相当稳定，增益主要敏感于天线负载（Q）。在每个脉冲序列的开始测量的低电平信号送到B1天线或回路。B1回路传播该信号到主天线并且如同处理回波一样被处理。然后该信号被测量并与原来输入的信号比较用于设置增益。增益用于补偿由井眼的Q负载效应也有系统漂移导致的信号损耗。偏移/2脉冲开始之前的信号基线对地的平均直流偏移。噪声当仪器在/2脉冲开始之前的静止模式时的系统噪声。数值A1NOISE和A2NOISE是计算