《双向测井仪》实验指导书

1、双向测井仪实验指导书一、实验目的l、了解该仪器的整体结构,掌握各单元电路的工作原理,提高读图及识图能力。2 、应熟悉该仪器的刻度原理及测井过程。3 、会对该仪器进行总体调试,并能在调试过程中对该仪器出现的故障能够排除。二、实验仪器及设备1、 SCX77 双侧向测井仪 1套2、数字电压表 1台3、数字频率计 1台4、真空管毫伏表 1台5、双综示波器 1台6、信号发生器 1台三、XCX77双侧向蝇仪工作原理与结构双侧向是在三侧向七侧向的基础上发展起来的一种主要的电流聚焦测井方法。该仪器可同时进行深、浅两种电极系测井。双侧向的电极系由九个电极组成,主电极A0在中间，A0的两边对称地排列着四对电极，有

2、一组监督电极和两组屏蔽电极，因此改变屏蔽电极的电位就可获得不同的电场分布, 得到不同的探测深度.基本工作原理就是主电极发出的主电流,为屏蔽电极发出的屏蔽电流所限制,以近似水平的方向迸入地层 , 测量主电流流经地层造成的压降，即可反映地层电阻率的变化。象所有侧向测井一样,为消除井和邻层的影响, 增加屏蔽电极, 使二屏蔽电极, 聚焦性能更好, 探测深度则更佳。当电流回路电极B接 A2 电极时, 主电流进入地层不远将散开, 聚焦作用差些, 探测深度浅, 这就是浅侧向。如果对A1、A2均供以屏蔽电流, 而B电极放置远处, 主电流进入地层深处才缓慢散开, 探测深度较深, 这就是深侧向。如图(1)所示。图

3、2为双侧向井下仪器工作方框图。井下仪器电极系选择及地零、刻度、测量等各工作状态变换由步进器完成。浅侧向工作过程如下：由振荡器供给主电极频率为 515 赫兹的恒定电流 , 主电流在M1、M2 电极间产生电位差UM1M3 该信号经放大整流-调整-功放, 并通过 A1、 A2 (浅B)电极, 供出一定功率的屏蔽电流。此电流在M2、 M1 电极产生电电极产生电位差, 以补偿主电流在M1、M2 电极间产生的电位差。最后达到动态平衡 , 在M1、M2电极间保持一个小的电位差。并以此不平衡电位差UM1M3推动产生所需要的屏蔽电流IA1, 促使Io沿水平方向流入地层。测量M1(或M2) 电极与远处 N 电极间

4、的电位差即反映地层电阻率, UM1M3要求很小,以保证主电流形状与理想形状相似,从而使测量精度满足要求。深测向工作过程与浅侧向不同之处是A1、A2 电极均供以同相位的屏蔽电流 IA1、IA2其回路电极Bo、B1、B2 短接并置于远处。以获得较深的探测深度。该仪器主要由地面仪器和井下仪器两部分组成。地面仪包括正负高压电源、正负低压电源、恒温控制电源及测量系统。井下仪器包括:（1）电子线路；（2）电极系、电极主体及A2-1 、A2-2 电极,（3）加长电极。四、实验步骤1、振荡器调试检测(一)调节R43（或R45）使本级振荡,并同时用示波器及GB-9观测R49上的波形及其电压值。主电流 Io=UR

5、49/R49(毫安) 由于R49=1000 欧, 所以UR49应为 100 毫伏 ( 暂不调 UR46 值)。(二)调节R43,使场效应管BG8的栅-源电压 VGS此该管的零温度系数栅源电压 VGS负0.2伏左右,并粗调R46 使 UR49=100毫安。(三)用数字频率计准确的测量其振荡频率F0, 若 F0不等于 515 赫 , 则调节 R41 、R42,以满足频率要求 .(四)在R49一端与变压器 B3 次级的 4 端之间串入lOK欧、15K欧电阻 ,在该电阻上用 Bs2 型失真度测量仪测量主电流波形的失真度 , 若失真度大于4%,可将 BG7(双三极管的另一半 , 以正向二级管的方式并接子

6、 BG7上 , 使失真度降低。2、平衡放大器调试检测（一）把模拟安关打到相应的位置 , 用示波器及GB-9同时观测C8的输出 , 当旋动模拟箱 灵敏皮 旋扭时,Cs 应有 515 赫信号输出 , 其输出幅度应随 灵敏度 旋扭调节的大小而变化 , 当灵敏皮旋扭调至最小时 ,Cs的输出应（200毫伏。此值即为平衡放大器的输出噪声）。.（二）调动灵敏度旋扭 , 当 Ao 对 NB 接线柱间的电压为 2 毫伏时（此时平衡放大器入口信号为 2 微伏）。Gs输出应为300600毫伏。（三）如Ca无输出,需对B1、ICI、IC2逐一进行检查测试。3、相敏检波器调试检测（一）用示波器观察从限幅放大器 LC3送

7、来的方波信号正负半周是否对称 , 如不对称 ,可适当增大 R25至数千 K 欧。（二）调动模拟箱 灵敏度 旋扭 , 对平衡放大器给以一定的输入信号 VM1M2, 在 BG2的输出端 (D2端) 应观察到被检波的负半周信号。若不是完整的负半周 , 应适当调节 R47（必要时调节 C28 使被检出的波形为完整的负半周；若检出的波形为汪半波形 , 则应把B4、 6 端调头。4、调整级调试检测（一）调节 R48,使 BG10的基极输入 515HZ 参考信号为 10-15 MV 。（二）旋动模拟箱 “灵敏度”旋扭，BG11集电极输出的最大不失真信号应大于 10OMV。（三）拨去 BG91检测由 IC6

8、构成的直流放大器 , 其增益为 18-19 倍。（四）由IC6构成的直流放大器,若其输出端有高频振荡,应适当增大G30以消除之。（五）当 IC63 脚电压为零时 , 其输出端电压应在 (0200)MV 范围内 , 否则应适当调节R50(或 R52)。5、屏流动率放大器调试检测（一）调节R73使BG12、BG12两管基极间电压为1.2V,以避免交越失真。(二)调节模拟箱 灵敏度 旋扭 , 使 VA2-NB=l 伏左右 , 用短线短路变压器 B6 次级 3 、 4端并观察 VA2-NB 的变化 , 若此时VA2-NB增大 , 说明B6为正反馈接法 , 应把B6的次级 3 、 4 端调头。(三)按动

9、地面面板 换档 按扭开关 ,使下井仪器步进继电器至深侧向 任何一挡 , 旋动模拟箱“灵敏度”旋扭 , 使模拟箱 A2 和 NB 接线柱间的电压为 2.lV, 用失真度测量仪测其失真度 ,其失真度应(5%,若满足上述要求,本级即调试完毕。6 、测量放大器的调试检测(一）本级对C15、C16、R30、R31、R32有严格要求,调试该级前检查上述元件的规格型号是否正确无误。（二短路输入变压器 B2 初级 1 、 2 两端凋节 R36使 BG5 与 BG6 两管基极间的电压为1.2V,以避免小信号产生交越失真 .（三）调节R31,使本级中心频率为5152HZ,品质因数 Q=45（因Q值要求不高,很容易

10、满足要求）。再适当调节 R30 使本级增益 K=9.510.5.(四)按调试记录测频率特性的要求测本级频率特性,要求输入信号频率在（510 520)HZ范围内变化时,本级增益变化K/K（2%, 若大于 2%, 应适当增大 R31以降低Q值）。（五）若有高频振荡，应调节 C20 、 C21 以消除之。注：本级线性范围较宽。可不单测 , 但遇仪器总体线性不好时 , 再作本级线性测量输入信号为0.3700MV。7 、总体调试检测经过上述各单元调试后即可进行总体调试 , 在总体调试中 , 可根据总体调试的需要对各单元进行适当的调整。总体开环调试（1）总体开环灵敏度调试：模拟箱电极变换开关置 校 , 地

11、面 - 电极 开关置 地面 位置 , 井下仪器步进器置 深测 位置 , 调节 灵敏度 旋钮 , 使 A2 与 NB 接线间的电压为 2V, 测此时 AO 与 NB 接线柱的电压 VAONB测VAONB 1/1000)即为仪器的灵敏度 .调节R17使上述仪器灵敏度为 23 V（2）开环主屏流相位调试把 U(R49+10)千欧送示波器X轴,把VA2-NB送示泼器Y中轴,通过示泼器用李萨茹图形法观察 VAO-NB与VA2-NB之间的相位关系 , 若图形为一同相显示的闭合斜线 , 则说明I0与IA2向相 , 否则应调 R48 必要时调节C27或同时把B5,B6变压器次级绕组调头主屏流相位相反时。（3）

12、深、浅侧向区别的调试 ,同时调节R7、R6,使 深校 与 浅校在记录指示表头的指示有10%-20%的区别。8 、总体闭环调试检测（一）模拟箱 电级变换 开关置 深, 井下仪器步进继电器量 深测 位置,把 B4 的3端(I0也为0.2MA时为2端)对地的信号送至示波器X轴,把模拟箱A2对NB接线柱的信号送至示波器Y 轴 , 模拟箱 地层选择 开关依次搬到1 、 2 、 3 、 4 、 5 层位置 , 通过示波器 李萨如 图形的方法观察主电流I0与屏流 IA2 的关系 , 若图形显示表明相位不好不完全同相, 则应调节R48 必要时调节 C27使图形为同相显示的斜线 , 此时 , 主电流 Io 与屏

13、流 IA2 即位同相状态。与此同时 , 应适当调节 R58, 使 BGlO 基极参考信号为 (10-15 MV 该信号偏大 , 则剩余屏流大 , 并影响 IA2的失真度。（二）下井仪器测值检查下井仪器测值是检查井下测量模拟箱1-5层数值是否合乎要求。（1）测准实际I0值下井仪器作测值检查前应用 GB-9 在 R8+R9 上准确地测知井下仪器供出实际I0值。仪器测地层模拟箱 深 、 浅1-5层时模拟箱上 O 接线柱与 NB 接线柱之间的电压值VON 应等于模拟箱的深、浅VO/Io与上述实测Io值的乘积。2深侧向测值检查在闭环相位调好的基础上 ,从(1-5)拨动模拟箱地层选择开关,用GB-9测模拟

14、箱上的VON,此VON值即为井下仪器地层模拟箱深侧向(l-5)层的 VON 值。其值与模拟箱所标深侧向VO/Io值乘上实测 Io值之误差应小于8%。若深侧向第五层测值误差大于8%,应适当增大R17以提高仪器灵敏度，减小上述误差至合乎要求。3浅侧向测值检查模拟箱 电极变换开关置 浅,井下仪器步进继电器置浅测,从 (1-5)层搬动模拟 箱 地层选择 开关 , 用 GB-9 读取模拟箱上VON值,此值即为井下仪器测量地层模拟箱浅侧向 15 层 VON 值。其测量误差也应小于8% 。三地面仪器和下井仪器总体线性测量1测量深侧向总体线性 zA. 测值：模拟箱 电极变换 开关置 深 , 地面,-电极开关置

15、 地面, 模拟箱 地层选择开关置1, 把直流数字电压表接于面板 对数输出 插控 , 下井仪器测量放大器输出信号接入面板 测量 输入插控 , 下井仪器测量放大器输出信号接入面板 测量 输入插控。令下井仪器处 深校 档位 , 地面仪器 对数衰减开关置1不衰减校验信号。调节面板 过零 旋扭 , 使面板对数输出为零 , 并记下零值该零值即为调校记录表中的 1 深刻度值。然后使面板1/10对数衰减开关值 1/10 位置,从直流数学电压表读取此时面板对数输出电压值 Va1/10V1/10对数即为调校记录表 5 中 1/10 搬回1位置,按动地面面板换挡按扭开关 ,使下井仪器步进继电器处于深倒位置,从15搬

16、动模拟箱地层选择开关,同时对数字电压表依次读取l5层的对数输出电压值,V1对数、V2对数、V3对数、 V4对数、 V5对数(标号代表地层号)。把上述数据填写于表中。取四个模的单对数座标纸,令纵座标代表VO/IO和 R8+R9,横座标代表面板对数输出电压15cm处为01而且 lv/5cm。B作图：先用深校两点R8+R9=400, V1/10对数在上述单对数座标纸上作一直线,该线通常称之为刻度线。再分别把由下述数值代表的15层的点子作于上述座标图上： V1/I0 ；V对数、 V2/I0 ；V对数、 V3/I0 ；V对数、 V4/I0 ；V对数、 V6/I0 ；V对数。从上述代表15层的点子与刻度线的偏离计算出各层读数的误差，并记录于调校记录表中，要求各层误差 (8%。若深侧向地一层误差)8%,可通过微调对数放大器电位器W4以补偿到合乎误差要求。（2）测量浅侧向总体线性：在测完深侧向总体线性的基础上, 按动地面面板 换挡 按扭开关, 使下井仪器处于浅侧状态, 用与深侧向总体线性测量相同的方法进行浅侧向总体线性测量, 同样根据浅侧向测量结果作出浅侧向线性曲线, 求出浅侧向15层的测量误差，其误差也应8%。9、