测井电缆注磁系统的设计说明

1、 . PAGE43 / NUMPAGES43毕业设计（论文）题目名称:测井电缆注磁系统的设计题目类型: 毕业设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作与取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得与其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名： 日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即

2、：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期：长江大学毕业设计（论文）任务书1 毕业设计（论文）题目 测井电缆注磁系统设计2毕业设计（论文）起止时间： 2012年3月19日-2012年6月10日3毕业设计（论文）所需资料与原始数据（指导教师选定部分）所需资料：(1)地球物理测井仪器 (2)单片机原理(3) 图书馆CNKI文献原始数据模拟的CCL信号幅度为500mV，频率围为0.1Hz至1

3、Hz；小标正向注磁时间500ms，反向注磁时间500ms；4毕业设计（论文）应完成的主要容 1）能检测出CCL信号，并统计其个数；2）用C51语言编写单片机程序并在PROTEUS中仿真。3）撰写毕业论文，毕业论文上必须包含如下容：基本原理介绍、软件流程图、软件原理介绍、源程序清单。5毕业设计（论文）的目标与具体要求实现基于单片机的测井电缆注磁系统，具有按照一定的深度对电缆进线注磁和消磁等功能。具体要求：1）能检测出峰值为500mv的CCL信号；2）每检测出3个CCL信号，发出注磁控制信号，正向注磁时间500ms，反向注磁时间500ms；3）每检测出10个CCL信号，发出大标注磁控制信号，连续产

4、生3组注磁控制信号；4）对深度信号进行计数，记录仪器运行的深度。6毕业设计（论文）所需的条件与上机时数所需条件：微型计算机一台 QUARTUS开发软件 相关电子元器件上机时数：（3小时）*（90天）=270小时任务书批准日期 2012年 3月 15日 教研室（系）主任（签字）任务书下达日期 2012年 3月 19日 指导教师（签字）完 成 任务日期 2012年 6月 10日 学生（签字）长江大学毕业设计开题报告题目名称： 测井电缆注磁系统的设计 院（系）： 电子信息学院 专业班级：自动化10801 学生：XXXXX 指导教师：吴爱平/副教授 辅导老师：吴爱平/副教授 开题报告日期： 2012年

5、3月10日毕业设计开题报告撰写容与要求一、题目来源二、研究目的和意义三、阅读的主要参考文献与资料名称四、国外现状和发展趋势与研究的主攻方向五、主要研究容、需重点研究的关键问题与解决思路六、完成毕业设计所必须具备的工作条件（如工具书、计算机辅助设计、某类市场调研、实验设备和实验环境条件等）与解决的办法七、工作的主要阶段、进度与时间安排八、指导教师审查意见注1：格式要求： （1）题目名称：要求与毕业设计题目名称一致，小二号，黑体加粗，居中，段前后各空一行。（2）学生、指导教师和教学单位署名：学生、指导教师与所在单位（院系或工作单位）在题目下隔一行，居中，格式：学生：，学院（系），另起一行居中，格式

6、：指导教师：，工作单位，署名采用小四号仿宋体。（3）开题报告正文，撰写格式按毕业论文(设计)的排版格式规要求。 注2：题目类型是指“研究论文”、“毕业设计”或“毕业创作（设计）”；题目来源是指题目来源于教师的科研项目、生产/社会实际或实验室建设、其它等。测井电缆注磁系统的设计 学生：XXXXXX，电子信息学院 指导教师：吴爱平，电子信息学院一、题目来源随着我国经济的快速发展，国家对石油的需求越来越大。国现有的测井电缆注磁系统大都难以解决电缆累积误差与深度记号间隔不均匀的问题。如何提高节能减排，为石油开采提高有效的帮助是摆在测井行业的一个课题。在油井探测中, 井深是计算各种地层参数的重要基础数据

7、之一, 能否准确地记录油井参数测量仪器的下放深度, 将直接影响到对各种测试资料的收集与分析。国目前测井电缆标定方案主要有2种, 一种是水平( 室) 标定：该方案不受天气影响, 且标定均匀性好, 但注磁结束后, 必须在标准井上进行检验, 其工作量大; 另一种则是井口( 室外) 标定, 其特点是接箍信号校正与注磁标定同步进行, 累计误差小, 且操作过程简单, 便于维护。下面, 我提出了一种测井电缆注磁系统设计方案, 该方案硬件结构简单、成本低, 标定效率高, 标定精度高且稳定性好。二、研究目的和意义为了解决国现有的测井电缆注磁系统大都难以解决电缆累积误差与深度记号间隔不均匀的问题。本文提出测井电缆

8、注磁系统设计的方法具有运行稳定可靠，电缆标定准确性高、系统操作简便、文件管理方便的特点。系统实现了注磁标定过程全参数测控与显示，安全保护与故障信息提示，以与历史文件与标准井刻度尺管理等功能，有效降低了电缆深度记号累积误差，解决了深度记号不均匀问题。与测井电缆水平( 室) 注磁标定系统相比较, 测井电缆注磁系统设计无疑具有机械结构简单、操作维护方便、标定效率高等诸多优点。此外, 测井电缆注磁系统设计所标定的电缆基本不存在较大的深度/ 长度累计误差, 一般误差都能够控制在50mm围, 电缆电缆注磁标定成功率几乎100%。而本文提出的测井电缆注磁系统设计的方法不仅实现了注磁标定全参数显示、故障信息提

9、示以与历史文件管理等功能, 而且该系统无论是在软硬件功能、可靠性、操作与维护方面, 还是在电缆标定精度上都完全满足实际需求。三、阅读的主要参考文献与资料名称长大关于测井电缆注磁系统设计的论文、地球物理测井仪器，单片机原理、图书馆CNKI文献中有关测井电缆方面的知识。基于Y5000测控板的测井电缆井口注磁标定系统设计、自动深度磁记号系统、测井电缆深度记号标定新方法实现研究与应用、模拟电子技术，电路分析基础等。四、国外现状和发展趋势与研究的主攻方向外国有很多国家已经掌握制造生产测井高新科技的技术，具有垄断性，他们能用先进的科技为石油开采提供支撑。我国陆上的油气勘探主要是构造一岩性等陷蔽油藏、山前等

10、复杂油气的勘探。使用传统的较低分辨率、较差直观性、容易出现多解性等的测井技术和方法，已经不能满足实际的需要了。目前来说大量需要深探测、高分辨率和高测量精度的测井仪器和解释方法。测井仪器目前已经经历了五次换代，近几年来在国陆上油气田主要使用的是第四代数控测井仪和第五代成像测井仪。油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。核测井又称为放射性测井，它是根据地层岩石与其孔隙流体的核物理性质，研究地层性质、深测油气等的一类测井方法。根据所使用的放射性源或测量的放射性类型以与所研究的岩石物理性质，可将核测井方法分为两类：以研究伽马辐射为基础的核测井方法称为

11、伽马测井；以研究中子与岩石与其孔隙流体相互作用为基础的核测井方法称为中子测井。包括自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、中子孔隙度测井等。核测井又称为放射性测井，它是根据地层岩石与其孔隙流体的核物理性质，研究地层性质、深测油气等的一类测井方法。根据所使用的放射性源或测量的放射性类型以与所研究的岩石物理性质，可将核测井方法分为两类：以研究伽马辐射为基础的核测井方法称为伽马测井；以研究中子与岩石与其孔隙流体相互作用为基础的核测井方法称为中子测井。包括自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、中子孔隙度测井等。套管井测井能减少仪器故障和井眼不稳定所伴随的裸眼井测井风险，另外，通过较少的测井次数和

12、使用不太贵的修井或完井钻机，套管井测井能显著地降低作业成本。套管井测井在某些环境，如地质和构造已完全清楚的油田，能完全取代裸眼井电缆测井。国际测井市场上，套管井测井占总测井工作量的47。油藏评价测井技术起步较晚，技术落后，没有开发出与国外技术水平相当的井下仪器、国产开发的小直径脉冲中子仪功能单一，碳氧比等测井精度偏低，中子发生器没有自主的知识产权。高分辨阵列感应电阻率、微扫等声电成像仪等研究水平低，仪器精度、分辨率、耐温等与先进仪器相差较大。三维感应电阻率、交叉偶极声波、核磁共振测井仪、电缆地层测试器等研究刚开始。井壁取心技术成功率和效率较低。随钻测井仪器与传输方式研究远远落后，从事基础研究较

13、少，仪器仿造能力低下。高含水情况下，没有很好的持率测量方法，氧活化、流动成像仪器没有。永久传感器应用以引进为主，自研发能力认识不足。国光纤技术研究滞后，国开发的光纤传感器尚未应用。国光学电视成像测井仪功能不佳，应用条件苛刻。国的过套管井地层电阻率、套管井地层测试器、过套管密度仪与水流仪研究空白。新型的生产测井仪传感器、编码与传输方式的仿造水平较低。套管井损毁测井成像仪落后国外，仿造能力不足。水泥胶结评价测井还是以CBL/VDL与国外引进为主，自主研发落后于国外先进理念。（13）大斜度、水平井测井方法、仪器与解释模型研究力量较弱。测井技术经过70多年的发展，特别是近十几年来，油气勘探开发的新的需

14、求成为测井技术发展的重要动力之一，相关领域的技术进步推动了测井技术的发展，成像测井的新技术测井项目系列如阵列感应成像测井、微电阻率扫描成像测井、偶极声波测井、核磁共振测井、模块式地层测试器等测井新技术以其针对性强、测量信息大且精度高的特点在油气勘探的油气储层识别和评价中正日益发挥出重要作用，这些测井新技术在国陆上油田勘探开发中的应用显示出其良好的应用前景。1)测井装备和技术向高可靠、高精度、高效率、网络化方向发展，以适应新的地质和工程环境的要求。测量方法向多源、多波、多谱、多接收器方向发展，测量参数由二维向三维成像发展，更大提高井眼覆盖率，以适应对地层非均质测量的需要。通过各种传感器集成，以与

15、电子线路和电源共用，缩短仪器长度，提高测井时效，降低服务成本。为适应老油田开发需要，套管测井仪器系列不断完善和改进。井下永久传感器技术将更加成熟。随钻测井数据传输方式多样化，数据传输率不断提高，仪器可靠性更强。安全环保要求使非化学源的核测量探头得到进一步商业化应用。2)测井资料应用由单井处理解释转向于多井综合对比分析，以提高解释符合率。由静态评价转向于动态分析，得到地层动态信息。非均质、各向异性地层的评价以与测井与其它资料的综合应用(如数据管理、测井 地震、地质建模等)成为发展的重点。测井应用软件的采集、处理、数模转换、解释与应用的功能一体化，适应不同层次需要的应用综合化，实现数据共享和提高决

16、策效率的信息网络化；测井评价从目前的单井解释和多井评价，发展为以测井为主导在地质认识约束下的具有多学科结合特征的油气藏测井评价技术，为油气勘探开发提供重要保障。3)测井采集向阵列化和集成化发展。变单点测量为阵列测量，以适应复杂储层非均质的需要；变分散项目的测量为高精度组合测量，以适应质量和效率的需要；随钻和套管井电阻率测井系列不断完善，应用围不断增加，以适应复杂井况探井和老井测井评价的需求。科学技术的发展必定给我国测井技术带更大的挑战和发展机遇。在今后的发展进程中，进一步加强基础理论的应用性研究、仪器制造、实验方法与手段、软件开发、科研开发的组织管理，测井科技发展必须要突出自主创新的作用，采取

17、自主研发、合作研发、技术引进等多种方式，提高自主创新能力，实现跨越式发展，快速提升我国测井技术整体水平，缩小与西方国家的差距。五、主要研究的容、需要重点研究的关键问题与解决思路：注磁1 能检测出峰值为500mv的CCL信号；2每检测出3个CCL信号，发出注磁控制信号，正向注磁时间500ms，反向注磁时间500ms；3每检测出10个CCL信号，发出大标注磁控制信号，连续产生3组注磁控制信号；4对深度信号进行计数，记录仪器运行的深度。重点研究：如何每次检测出3个CCL信号，如何正反向注磁500如何每次检测出10个CCL信号。解决思路：用一个整波电路和一个驱动电路来分别解决这些问题六、完成毕业设计的

18、必须具备的工作条件微机一台，proteus与QUARTUS开发软件，相关电子元器件，8051单片机方面的书籍，文字处理软件（word2000）,上机时间要有保证。七、工作的主要阶段、进度与时间安排2月27日3月10日： 网上查资料、完成文献翻译、开题报告；3月11日4月10日： 到学校图书馆或者上网查阅有关测井电缆方面有关的书籍，在网上下载与我毕业设计相关的类容的资料，仔细阅读研究。4月11日5月5日 ：完成系统的初步设计方案5月6日5月28日：开始整理毕业设计5月29日6月4日：毕业论文与相关文档定稿、审查、评阅；6月5日6月9日： 毕业设计答辩。指导老师审查意见长江大学毕业论文(设计)指导

19、教师评审意见学生 XXXXXX专业班级自本10801班毕业论文(设计)题目测井电缆注磁系统的设计指导教师吴爱平职 称副教授评审日期评审参考容：毕业论文(设计)的研究容、研究方法与研究结果，难度与工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生的学习态度和组织纪律，学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评审意见：指导教师签名：评定成绩（百分制）：_分长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语学生XXXXXX专业班级自本10801班毕业论文(设计)题目测井电缆注磁系统的设计评阅教师职 称评阅日期评阅参考容：毕业论文(

20、设计)的研究容、研究方法与研究结果，难度与工作量，质量和水平，存在的主要问题与不足。学生掌握基础和专业知识的情况，解决实际问题的能力，毕业论文(设计)是否完成规定任务，达到了学士学位论文的水平，是否同意参加答辩。评语：评阅教师签名： 评定成绩（百分制）：_分长江大学毕业论文(设计)答辩记录与成绩评定学生XXXXXX专业班级自本10801班毕业论文(设计)题目测井电缆注磁系统的设计答辩时间年月日 时答辩地点一、答辩小组组成答辩小组组长：成 员：二、答辩记录摘要答辩小组提问（分条摘要列举）学生回答情况评判三、答辩小组对学生答辩成绩的评定（百分制）：_分 毕业论文(设计)最终成绩评定(依据指导教师评

21、分、评阅教师评分、答辩小组评分和学校关于毕业论文(设计)评分的相关规定)等级(五级制)：_答辩小组组长(签名) ： 秘书(签名)： 年 月 日院(系)答辩委员会主任(签名)： 院(系)(盖章)测井电缆注磁系统的设计学生：XXXXXX，电子信息学院（自动化系） 指导老师：吴爱平/副教授摘要: 提出了一种测井电缆(室)注磁标定系统设计方案。该方案运行于Windows 2000与实时扩展平台,测控系统硬件采用PCIO1784、PCLO818HG、PCLO727板卡,软件则采用VC+ +编写。系统实现了注磁标定过程全参数测控与显示、安全保护与故障信息提示,以与历史文件与标准井刻度尺管理等功能,有效降低

22、了电缆深度记号累计误差,解决了深度记号不均匀的问题。文章设计了一种由单片机8031模拟数控测井仪中的深度系统,它可实现测井深度、速度的测量、检测和自动校正。所有数据通过屏幕显示与键盘的监控, 可以完全模拟3700数控测井仪中深度系统功能。硬件结构简单,测量速度快、精度高,运行可靠。关键词: 测井电缆; 注磁; 深度记号; 实时监控; 标准井刻度尺；数控测井；深度系统；数据采集；单片机；系统设计Design of Measure-control System for Logging Cable Magnetizing calibrationStudent: Li Liang Wen, Schoo

23、l of Electronic InformationGuidance teacher: Wu Ai Ping, School of Electronic Information TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc326787447长江大学毕业设计（论文）任务书 PAGEREF _Toc326787447 h 2HYPERLINK l _Toc326787448毕业设计开题报告 PAGEREF _Toc326787448 h 4HYPERLINK l _Toc326787449长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见 PAGEREF _Toc326787449 h

24、 11HYPERLINK l _Toc326787450长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语 PAGEREF _Toc326787450 h 12HYPERLINK l _Toc326787451长江大学毕业论文(设计)答辩记录与成绩评定 PAGEREF _Toc326787451 h 13HYPERLINK l _Toc326787452中文摘要 PAGEREF _Toc326787452 h 14外文摘要.15HYPERLINK l _Toc326787454(1)前言 PAGEREF _Toc326787454 h 16HYPERLINK l _Toc326787455(2)选题背景 P

25、AGEREF _Toc326787455 h 17HYPERLINK l _Toc326787456(3)方案论证 PAGEREF _Toc326787456 h 20HYPERLINK l _Toc3267874573.1测井电缆 PAGEREF _Toc326787457 h 20HYPERLINK l _Toc3267874583.2测井电缆注磁系统设计的原理 PAGEREF _Toc326787458 h 23HYPERLINK l _Toc326787459(4)过程论述 PAGEREF _Toc326787459 h 24HYPERLINK l _Toc3267874604.1测井

26、电缆注磁系统设计的工作原理与系统结构 PAGEREF _Toc326787460 h 24HYPERLINK l _Toc3267874614.2模拟深度系统 PAGEREF _Toc326787461 h 26HYPERLINK l _Toc3267874624.3 CCL检测电路模块 PAGEREF _Toc326787462 h 36HYPERLINK l _Toc3267874634.4注磁控制系统 PAGEREF _Toc326787463 h 38HYPERLINK l _Toc326787464（5）结果分析 PAGEREF _Toc326787464 h 41HYPERLINK

27、 l _Toc326787465（6）结论或总结 PAGEREF _Toc326787465 h 42HYPERLINK l _Toc326787466参考文献 PAGEREF _Toc326787466 h 42:A design scheme of measure-control system logging cable (interior) magnetizing calibration is proposed. The system is established on Win2000 and real-time extension platform. The hardware of m

28、easure-control system is constructed with Advantech cards PCI-1784、PCL-818 H G and PCL-727,while the software is programmed by VC+. The system implements full-parameter monitor and control magnetizing calibration process, safety protection and fault information prompt, management of history files an

29、d standard well model, etc. Practical application shows the system has decreased depth error accumulation and solved the problem of non-uniform mark spacing.Designed adepth of8031simulatedcomputerized logginginstrumentsystem, it can betothelogging depth, speed measurement,detection and automaticcorr

30、ection. All data, screen displayandkeyboardcontrols, you can fullysimulatethesystem functionofdepthinthe3700NC-logging tool. Hardware structure is simple, fastmeasurement speed, high precision andreliable operation.Key words: logging cable, magnetizing mark, real-time control, standard well model Co

31、mputerized logging; depth; data acquisition; microcontroller;systemdesign(1)前言 在油井探测中, 井深是计算各种地层参数的重要基础数据之一, 能否准确地记录油井参数测量仪器的下放深度, 将直接影响到对各种测试资料的收集与分析。现行测井方法中广泛采用将马丁代克法和电缆磁标记法两种方法相结合来保证油层深度测量的准确性。但在实际应用中，由于马丁代克和机械传送特性，长期使用会出现测量轮磨损，出现打滑现象。冬季使用也会因电缆结冰造成成测量轮打滑，影响测量精度。随着我国经济的快速发展，国家对石油的需求越来越大。我国陆上的油气勘探主

32、要是构造一岩性等陷蔽油藏、山前等复杂油气的勘探。使用传统的较低分辨率、较差直观性、容易出现多解性等的测井技术和方法，已经不能满足实际的需要了。井深测量的准确性是一项重要的指标。井深准确与否，直接影响与其相关的井斜、井深和方位、钻压等众多井深参数的准确性。而且，在钻井过程中，影响深井机械钻速因素众多，情况复杂，且各因素对结果的影响难以用一定量公式准确的表达出来。随着井深的增加，井底岩性、温度、压力等随之发生变化，钻压、转速等钻井参数等因素对机械钻速的影响也会有所改变。例如：如果井深不对，就难以说明钻石到底是哪一米的，也不知道钻压是哪一米的，与之相对应的其他钻井参数自然都值得推敲。由于我国北方的冬

33、天，高原上的最低温度可达零下20多度，附着电缆上的泥浆液经过天地滑轮，到达马丁代克时早已结成一层厚厚的冰，这不仅会造成电缆的打滑，而且常常会冻结马丁代克，使测井资料上的深度丢失，影响测井的顺利进行。国现有的测井电缆注磁系统大都难以解决电缆累积误差与深度记号间隔不均匀的问题。如何提高节能减排，为石油开采提高有效的帮助是摆在测井行业的一个课题。本文提出了一种测井电缆（室）注磁系统设计方案。国目前测井电缆标定方案主要有两种, 一种是水平( 室) 标定 , 该方案不受天气影响, 且标定均匀性好, 但注磁结束后, 必须在标准井上进行检验, 其工作量大; 另一种则是井口( 室外) 标定, 其特点是接箍信号

34、校正与注磁标定同步进行, 累计误差小, 且操作过程简单, 便于维护。本文提出了一种全自动的测井电缆注磁系统设计方案, 该方案硬件结构简单、成本低, 标定效率高, 标定精度高且稳定性好。(2)选题背景为了解决国现有的测井电缆注磁系统大都难以解决电缆累积误差与深度记号间隔不均匀的问题。测井电缆注磁系统设计方案具有运行稳定可靠，电缆标定准确性高、系统操作简便、文件管理方便的特点。提出了一种测井电缆（室）测井电缆注磁系统设计的方案，系统实现了注磁标定过程全参数测控与显示，安全保护与故障信息提示，以与历史文件与标准井刻度尺管理等功能，有效降低了电缆深度记号累积误差，解决了深度记号不均匀问题。与测井电缆水

35、平( 室) 注磁标定系统相比较, 测井电缆注磁系统设计无疑具有机械结构简单、操作维护方便、标定效率高等诸多优点。此外, 测井电缆注磁系统所标定的电缆基本不存在较大的深度/ 长度累计误差, 一般误差都能够控制在50mm围, 电缆井口标定成功率几乎100%。而测井电缆注磁系统设计不仅实现了注磁标定全参数显示、故障信息提示以与历史文件管理等功能, 而且该系统无论是在软硬件功能、可靠性、操作与维护方面, 还是在电缆标定精度上都完全满足实际需求。外国有很多国家已经掌握制造生产测井高新科技的技术，具有垄断性，他们能用先进的科技为石油开采提供支撑。我国陆上的油气勘探主要是构造一岩性等陷蔽油藏、山前等复杂油气

36、的勘探。使用传统的较低分辨率、较差直观性、容易出现多解性等的测井技术和方法，已经不能满足实际的需要了。目前来说大量需要深探测、高分辨率和高测量精度的测井仪器和解释方法。测井仪器目前已经经历了五次换代，近几年来在国陆上油气田主要使用的是第四代数控测井仪和第五代成像测井仪。油田勘探与开发过程中，测井是确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。核测井又称为放射性测井，它是根据地层岩石与其孔隙流体的核物理性质，研究地层性质、深测油气等的一类测井方法。根据所使用的放射性源或测量的放射性类型以与所研究的岩石物理性质，可将核测井方法分为两类：以研究伽马辐射为基础的核测井方法称为伽马测井

37、；以研究中子与岩石与其孔隙流体相互作用为基础的核测井方法称为中子测井。包括自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、中子孔隙度测井等。核测井又称为放射性测井，它是根据地层岩石与其孔隙流体的核物理性质，研究地层性质、深测油气等的一类测井方法。根据所使用的放射性源或测量的放射性类型以与所研究的岩石物理性质，可将核测井方法分为两类：以研究伽马辐射为基础的核测井方法称为伽马测井；以研究中子与岩石与其孔隙流体相互作用为基础的核测井方法称为中子测井。包括自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、中子孔隙度测井等。套管井测井能减少仪器故障和井眼不稳定所伴随的裸眼井测井风险，另外，通过较少的测井次数和使用不太

38、贵的修井或完井钻机，套管井测井能显著地降低作业成本。套管井测井在某些环境，如地质和构造已完全清楚的油田，能完全取代裸眼井电缆测井。国际测井市场上，套管井测井占总测井工作量的47。油藏评价测井技术起步较晚，技术落后，没有开发出与国外技术水平相当的井下仪器、国产开发的小直径脉冲中子仪功能单一，碳氧比等测井精度偏低，中子发生器没有自主的知识产权。高分辨阵列感应电阻率、微扫等声电成像仪等研究水平低，仪器精度、分辨率、耐温等与先进仪器相差较大。三维感应电阻率、交叉偶极声波、核磁共振测井仪、电缆地层测试器等研究刚开始。井壁取心技术成功率和效率较低。随钻测井仪器与传输方式研究远远落后，从事基础研究较少，仪器

39、仿造能力低下。高含水情况下，没有很好的持率测量方法，氧活化、流动成像仪器没有。永久传感器应用以引进为主，自研发能力认识不足。国光纤技术研究滞后，国开发的光纤传感器尚未应用。国光学电视成像测井仪功能不佳，应用条件苛刻。国的过套管井地层电阻率、套管井地层测试器、过套管密度仪与水流仪研究空白。新型的生产测井仪传感器、编码与传输方式的仿造水平较低。套管井损毁测井成像仪落后国外，仿造能力不足。水泥胶结评价测井还是以CBL/VDL与国外引进为主，自主研发落后于国外先进理念。（13）大斜度、水平井测井方法、仪器与解释模型研究力量较弱。测井技术经过70多年的发展，特别是近十几年来，油气勘探开发的新的需求成为测

40、井技术发展的重要动力之一，相关领域的技术进步推动了测井技术的发展，成像测井的新技术测井项目系列如阵列感应成像测井、微电阻率扫描成像测井、偶极声波测井、核磁共振测井、模块式地层测试器等测井新技术以其针对性强、测量信息大且精度高的特点在油气勘探的油气储层识别和评价中正日益发挥出重要作用，这些测井新技术在国陆上油田勘探开发中的应用显示出其良好的应用前景。测井装备和技术向高可靠、高精度、高效率、网络化方向发展，以适应新的地质和工程环境的要求。测量方法向多源、多波、多谱、多接收器方向发展，测量参数由二维向三维成像发展，更大提高井眼覆盖率，以适应对地层非均质测量的需要。通过各种传感器集成，以与电子线路和电

41、源共用，缩短仪器长度，提高测井时效，降低服务成本。为适应老油田开发需要，套管测井仪器系列不断完善和改进。井下永久传感器技术将更加成熟。随钻测井数据传输方式多样化，数据传输率不断提高，仪器可靠性更强。安全环保要求使非化学源的核测量探头得到进一步商业化应用。2)测井资料应用由单井处理解释转向于多井综合对比分析，以提高解释符合率。由静态评价转向于动态分析，得到地层动态信息。非均质、各向异性地层的评价以与测井与其它资料的综合应用(如数据管理、测井 地震、地质建模等)成为发展的重点。测井应用软件的采集、处理、数模转换、解释与应用的功能一体化，适应不同层次需要的应用综合化，实现数据共享和提高决策效率的信息

42、网络化；测井评价从目前的单井解释和多井评价，发展为以测井为主导在地质认识约束下的具有多学科结合特征的油气藏测井评价技术，为油气勘探开发提供重要保障。3)测井采集向阵列化和集成化发展。变单点测量为阵列测量，以适应复杂储层非均质的需要；变分散项目的测量为高精度组合测量，以适应质量和效率的需要；随钻和套管井电阻率测井系列不断完善，应用围不断增加，以适应复杂井况探井和老井测井评价的需求。科学技术的发展必定给我国测井技术带更大的挑战和发展机遇。在今后的发展进程中，进一步加强基础理论的应用性研究、仪器制造、实验方法与手段、软件开发、科研开发的组织管理，测井科技发展必须要突出自主创新的作用，采取自主研发、合

43、作研发、技术引进等多种方式，提高自主创新能力，实现跨越式发展，快速提升我国测井技术整体水平，缩小与西方国家的差距。它在实际应用中主要解决了国以前测井电缆标定方法中电缆深度记号累计误差的问题和深度记号不均匀的现象。主要研究的容、需要重点研究的关键问题与解决思路：注磁：1 能检测出峰值为500mv的CCL信号；2每检测出3个CCL信号，发出注磁控制信号，正向注磁时间500ms，反向注磁时间500ms；3每检测出10个CCL信号，发出大标注磁控制信号，连续产生3组注磁控制信号；4对深度信号进行计数，记录仪器运行的深度。重点研究：如何每次检测出3个CCL信号，如何正反向注磁500ms,如何每次检测出1

44、0个CCL信号。解决思路：用一个整波电路和一个驱动电路来分别解决这些问题(3)方案论证3.1测井电缆图1 测井电缆图3.1.1用途承荷探测电缆属电气装备用电缆，其主要功用是承受拉力、系统供电、讯号传输、深度控制。用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业。测井电缆测井的目的是为了探测井下各种参数。测井电缆的重要作用就是输送各种下井仪器、传送地面控制系统与井下仪器之间的各种信号、获取井下信息的深度位置。 3.1.2执行标准承荷探测电缆执行企业标准，（高于SY/T6600-2004和/T3302标准）目前可生产150、180、232、260四人温度级，电缆直径围5.613.2mm，单芯至七芯等三十多

45、个品种的承荷探测电缆。3.2测井电缆注磁系统设计的原理国电缆测井深度记号标定方法有以下 2 种,一种是将深度记号接收器和深度记号注磁器之间的距离设定为25 m, 并以此为标尺对电缆进行深度记号的标定 1; 另一种是以编码器的脉冲个数来确定25 m的距离并进行深度记号标定。这 2 种方法所标定的深度记号都会产生累计误差与深度记号大小不一的现象。随着测井行业标准和测井作业任务时效要求的不断提高, 需要有新的方法来进一步提高标定深度记号的精度与时效。通过编码轮的脉冲数确定25 m的长度, 并以此为标准触发控制信号对测井电缆进行注磁, 每500 m进行双注磁。这种方法所标定出的深度记号存在着深度记号大

46、小不一、累计误差大的现象。原因是编码轮的计数由井口马达传送, 而井口马达又是依据地滑轮的运转来工作的, 由于滑轮的磨损和电缆的磨损以与电缆拉伸量的变化都能造成滑轮所提供的深度产生误差；电缆在运行过程中也有可能受到滑轮表面形成的薄冰层以与泥浆等因素造成的滑轮打滑丢转的情况, 因此依据滑轮提供的深度所标定出的记号会出现不准确的现象, 随着所标定深度记号电缆的长度增加累计误差也越来越大。测井电缆注磁系统设计方法的原理是依据标准井井下套管为参考深度对测井电缆进行注磁。该方法将井下的每一节套管都作为标准尺, 井下仪器每接收到1 根套管就对系统深度进行1 次修正,根据所修正的深度对测井电缆进行注磁, 标定

47、出25m与500 m的标准深度记号。由于井下套管所具有的特殊性使得它作为深度依据的优势大大超过了滑轮。首先井下套管接箍具有无磨损的特性, 其次作为井壁它的整体具有很强的稳定性; 另外井下套管的长度基本都在10 m左右, 相对于25 m的标准记号至少可以校正2 次以上, 完全可以达到作业所需的精度要求。所以标定出的深度记号不但比较均匀, 而且消除了有测井电缆深度记号以来一直都无法消除的累计误差, 解决了长期困扰测井深度记号。采用的新方法具有以下特点：(1) 测井电缆深度记号标定的新方法采用了先进的计算机编程技术将标准井的每根套管转变成深度校正的计量尺, 使井下深度的最大准确率得到了合理实现, 消

48、除了深度记号的累计误差。(2) 测井电缆深度记号标定的新方法与其他电缆深度记号标定设备相比, 具有速度快、准确率高、操作界面图形化等特点, 能够存储、LCD显示, 为电缆标定记号的质量追溯与质量管理提供了保证, 在实际工作中也节省了作业成本。（3) 电缆深度记号标定装置具有较好的可靠性和稳定性, 对井下信号和控制信号的处理快捷准确, 在数据显示、深度校正、成果文档输出等方面技术具有一定的先进性, 适应国测井队伍作业的需要; 设备安装方便、操作简单便于培训和推广。(4)过程论述确定井深最直接的方法是测量井眼中电缆的移动距离，通过测量测井电缆的下放长度，就可以知道油井的深度。美国石油工业最初的标准

49、是采用100英尺的测量钢卷尺，这个钢卷尺是美国标准局制造出的，它用来在钻机上测量钻杆和套管。事实上，钻工利用100英尺的钢卷尺测量从井眼中拉出的钻杆长度以确定井的总深度。随着测井技术的不断发展，电缆测井深的方法也逐步改进。现在普遍采用在电缆上打印磁标记的方法来进行井深的测量，每隔一段距离就在电缆上打印一段磁记号，同事对磁记号的个数进行统计，最后根据磁记号的个数就可以确定井的深度。但由于测井行业是负重行业，在打印磁记号是必须考虑电缆的受力和受热的伸长。因此，必须使电缆做磁记号时的负荷与相对应长度时的实际负荷相等。为了使所做磁记号更准确，电缆做记号的工作最好在井上自动进行，这样可以避免用测量带进行

50、手工测量时的误差。现在电缆打印磁记号的工作已逐步自动化。电缆自动磁标记系统一般包括一个长度标准，用来作为长度的基本标准，这个长度一般为25m：一个注磁系统，用来在电缆上打印磁标记：一个记号发送器，用来记录通过的电缆上的记号和发信号给计数装置：一个消磁系统，用来消除电缆上的原有的磁记号：另外还有一个把电缆从绞车引至本系统的导轮。4.1测井电缆注磁系统设计的工作原理与系统结构测井电缆注磁标定装置(下图)包括固定式电缆绞车、地滑轮、光电编码器( 取代了井口马达)、天滑轮、力传感器、消磁器/ 注磁器、检磁器、井下仪器。其基本工作原理:电缆下井时,同时完成消磁作业。当电缆下放到一定的深度后,确定当前深度

51、并开始上提,地轮编码器计数,当到达规定的注磁点时,由注磁器进行注磁, 然后由检磁器检测磁信号,电缆收回到测井车上。一般要求测井电缆每隔一段长度( 如25m) 标注一个磁记号。测井电缆注磁系统的设计方法将井下的每一节套管都作为标准尺, 井下仪器每接收到1 根套管就对系统深度进行1 次修正,根据所修正的深度对测井电缆进行注磁, 标定出25m与500 m的标准深度记号。由于井下套管所具有的特殊性使得它作为深度依据的优势大大超过了滑轮。首先井下套管接箍具有无磨损的特性, 其次作为井壁它的整体具有很强的稳定性; 另外井下套管的长度基本都在10 m左右, 相对于25 m的标准记号至少可以校正2 次以上,

52、完全可以达到作业所需的精度要求。所以标定出的深度记号不但比较均匀, 而且消除了有测井电缆深度记号以来一直都无法消除的累计误差, 解决了长期困扰测井深度记号。套管磁定位仪注磁控制系统消磁器注磁器CCL检测电路模拟深度系统测井车天滑轮地滑轮LCD显示深度编码轮图2测井电缆注磁系统的设计方框图4.2模拟深度系统本深度系统，适用于各种参数的光电码盘，可配接马丁代克、井口马达、并可程控切换；能消除因电缆抖动产生的深度误差，可对滑轮、马丁代克周长进行精确校正；有自检功能，速度可调。系统的基本构想是通过单片机控制多路开关选择多路光电脉冲的输入，磁脉冲通过判向、倍频、送至程控分频电路完成信号的分频和防抖功能，

53、单片机采集此脉冲和判向信号，经过处理得到深度和速度值。然后送显示器并传给主机完成深度的处理功能。由深度卡、同步马达、编码器、井口马达等构成,为测井过程提供深度采样驱动。编码器通过连接轴与同步马达相连, 当井口马达转动时编码器同步旋转, 编码器输出 A / B 两路脉冲信号送到深度卡。该卡具有深度预置、防抖防滑的功能, 可根据采样率向采集机发送深度中断。我们采用单片机技术来代替硬件电路, 不仅解决了在没有进口设备情况下实现完全模拟深度系统的工作, 而且具有如下功能: 记录并显示深度、速度数据;判断测井方向与深度预置(通过键盘);进行连续加(减) 和瞬时加(减) 校正;提供不同间隔的采样信号, 将

54、深度和速度信息通信给PC机。4.2.1系统硬件组成系统硬件由三部分组成: 8031单片机、深度编码器、显示键盘部分。系统硬件框图如图3所示。 图3 系统硬件图1深度编码器深度编码器安装在井口同步马达,完成数据采集功能。它将电缆的移动变化量转变成标准电脉冲信号并输送给CPU处理系统。其设计原理是利用红外线发光二级管,通过在编码盘的缺口处照射红外线接收三极管,红外线接收三极管根据有无光照能在其输出端输出高低电平,再经整形后输出标准方波。深度编码器由编码盘和数据采集电路组成, 编码盘的结构如图4所示。 图4 编码盘结构 在直径为7cm的圆盘周围均匀地分布着25个完全一样的形状规则的缺口, 编码盘安装

55、在井口马达, 与井口马达同步转动。井口马达每转4周, 电缆移动1m的距离, 此时编码盘也转了4周。由于发光, 接收三极管相对地分布在编码盘的两侧, 且不随编码盘转动, 因此编码盘转了4周后, 接收三极管输出端将输出100个脉冲, 同时电缆移动1m,因此每个脉冲代表1cm。数据采集电路完成电缆移动信号到电脉冲的转换与整形, 其原理图如图5所示:图5 深度编码器通过对图中的R5、R6选择不同的阻值可以改变接收三极管输出高电压的幅度。当选择511k8时,接收三极管输出的高低电平分别为415V和0178V,这种电压可以准确无误地触发CD4093。施密特触发器CD4093完成整形功能。图5中R5参数值可

56、以由下面公式计算出来。设接收二极管的导通电阻为Ron, 截止电阻为Roff , 则根据CD4903触发电平的大小可知:+T ；T- ；其中U+T=3.6，U-T =0.9,因此R5取5.1K是比较合适的。信号整形后要送到几十米外的仪器车上去, 途号会被衰减, 因此发送前加74LS06作为驱动级, 以增大发送信号的强度。在编码盘边缘不同位置处装有两组光电开关,调整其位置, 使两组深度编码脉冲的相位相差90,用于判断测井状态。2.深度信息的检测系统深度信息的检测是以8031单片机为中心组成的现场控制系统, 主要完成深度计数、井下仪器移动方向检测、测井速度检测、误差校正、数据传输并送显示电路显示井下

57、测井仪器的深度、移动速度的测量结果。Intel 8031单片机作为一种8位单片微型计算机, 具有强有力的指令系统, 微处理控制器接口简单、功能强、速度快。8031单片机的最小系统由EPROM和地址锁存器组成。EPROM采用2764, 所有的检测程序均固化在其中。地址锁存器采用74LS373, 它使EPROM与CPU之间地址总线与数据总线分时复用。该子系统是现场控制系统的核心。因为8031具有上述各种优点, 所以特别适用于现场控制和数据采集。深度信息检测系统电路由3部分组成:1) 驱动还原级由CD4093将编码器送来的脉冲信号进行整形放大, 并送给CPU;2)程序存储扩展级该部分主要完成程序的存

58、储和运行, 2764为外部程序存储器, 由于2764不存在与其它程序储器地址冲突的问题, 所以将CE端接地, 使其始终保持选通状态。2764占有的扩展存储器地址空间为0000H1FFFH;3) 通讯级它完成的功能是实现PC机串行口RS2232与8031串行通讯的中间媒介功能。由两个三极管完成TTL电平和RS2232电平的转换, RS232定义输出515V为高电平“1”, - 5- 15V为低电平“0”, 要求必须有一个负电压给电路供电,为简化电路结构, 我们巧妙地利用微机发送信息的常态负电平经过检波后作为单片机发送电路的负电源。3.18155扩展键盘和显示电路由于8031的P0与P1口的一部分

59、已被用于扩展程序存储器, 所以剩下的端口要同时扩展键盘的八位显示就必须扩展I/O接口。本系统采用8155来扩展I/O接口, 并能同时完成显示部分和编码键盘功能。8155与8031的连接方法是: AD0AD7直接与8031总线相连, ALE与8031的ALE连接, 总线来的地址信号在ALE有效时予以锁存。IO/M接+5V, 使8155始终处于输入输出状态; RD、WR与8031的RD、WR直接相连, 可以实现数据由I/O端口的输入输出, Reset 复位与8031的Reset 直接相连, 使8155与8031同时复位。置8155的PA、PB口工作于输出状态, PC口工作于输入状态.用于扩展键由于

60、8031总线上除外接程序存储器外没有其它外围芯片, 所以8155的CD端直接接地, 使8155始终处于选通状态。8155工作时, 在ALE的下降沿把AD0AD7上送来的地址加以锁存, 以指明要被操作的端口地址。在读有效的条件下, 把指定端口上的输入数据读入地址数据线AD0AD7, 完成一次端口输入操作(在写信号WR有效时),在AD0AD7将数据写入后便可在端口线上输出数据。4.2.2软件系统设计1设计思想深度信息由INT1口获得, INT1口设置成中断方式, 每遇到一个外来脉冲的下降沿中断一次, 深度寄存器作加“1”或减“1”处理。速度信号由T1口获得, 设置成T1在T0所定时间对外来脉冲计数