《测井仪器原理》(一)-第1章-2008.pptVIP

第一章 电流聚焦测井仪器 1.1 测量原理及工作方式 1.2 1229双侧向测井仪 1.3 JSC801型双侧向测井仪 1.4 DLT-E双侧向测井仪 1.5 微球形聚焦测井仪 1.6 思考题 1.1 测量原理及工作方式 1.1.1 地层电阻率的测量原理 1.1.2 侧向测井仪器测量原理 1.1.3 侧向测井仪器工作方式 1.1.4 小结 1.1.1 地层电阻率的测量原理 根据点电极的电位计算公式，则测量电极的电位是 1.1.2 侧向测井仪器测量原理 侧向测井与普通电阻率测井的主要区别是测量电流（主电流）是被聚焦以流入地层。电极系的主电极A0位于电极系中心，两端有屏蔽电极A1、A2，呈对称排列。 三侧向测井仪结构如下 由电阻率公式　　　　中电压U或主电流I0，的恒定、变化和测量，电流聚焦测井仪的工作方式可分为恒流式、恒压式、自由式和恒功率式（参见1.1.3）。 对于三侧向，为使A0、A1、A2三电极电位相等，需要供给A0、A1、A2同极性的电流。 三侧向测井仪的工作方式有恒流式（　　　）和恒压式（　　　）两种。 以恒流式为例：测量中保持I0不变，电阻率的变化反映在主电极电位的变化上。为此，电路中设置了平衡放大器对主电流的变化进行检测，通过负反馈形式对主电流进行控制，达到恒流的目的。恒流的平衡调节过程是 或 侧向测井仪电路的两个主要子系统 供电、平衡子系统（实现电流聚焦测量的关键部分） 测量子系统（电阻率测量的通用部分） 仪器的几个主要功能单元： 测量电压/电流（　　　或　　　）放大、检波器：交流信号放大，检波、滤波输出； 振荡器：交流激励信号、参考信号源； 平衡放大器：高灵敏度交流放大器，为负反馈调节回路的输入级； 检波滤波器：交流－直流变换器，与系统的不平衡度成正比； 调制放大器：将不平衡度直流信号变换成一定相位的交流信号，是一个模拟乘法器（三端部件：直流×交流→交流）； 功率放大器：将屏蔽电流进行交流功率放大； 1.1.3 侧向测井仪器工作方式 恒流式 保持主电流恒定，测量主电极（通常用监督电极M1或M2代替）至远处电极N之间的电位差。地层的电阻率越高测量电压信号越大，相对测量误差越小，适于对高阻地层的测量。电路简单，测量动态范围小。 恒压式 保持主电极电位恒定，测量主电流。地层的电阻率越低测量电流信号越大，相对测量误差越小，适于对低阻地层的测量。电路简单，测量动态范围小。 自由式 电流和电压按一定规律浮动，同时测量电流、电压两个量，因此可以得到较宽的测量动态范围。测量、控制电路较复杂。 恒功率式或可控功率式 测量过程中使最高和最低电阻率的两个极点保持功率（IU乘积）不变，让测量电压和电流保持在仪器可测量的范围之内（不被限幅）。比自由式仪器有更宽的测量动态范围。 1.1.4 小结 电流聚焦测井是电阻率测井方法中非常重要的一个系列，近似的视电阻率公式和普通电阻率测井相同。 电流聚焦测井的主要特点，是主电流被聚焦后平行流入地层。为保证屏流和主电流极性完全相同，一般采用以下方法。一是用同一电流源供给屏流和主电流，屏流大于主电流。在测井过程中屏流是浮动的。所以，屏流要由平衡放大电路输出的信号加以调制后通过功率放大后加到屏蔽电极上。二是用跟踪主电流来产生屏流，或用跟踪屏流来产生主电流，这种方式用在双侧向仪器中。 在侧向测井仪器中，增加屏蔽电极的长度可以加大聚焦能力，进而增加仪器探测深度。相反，在屏蔽电极两端设置回流传极可使主电极和屏流流入地层的深度变浅，降低探测深度。双侧向测井正是利用这一原理实现的。 侧向测井仪器有四种不同的工作方式，复杂的工作方式能获得更好的测量结果。 1.2 1229双侧向测井仪 1.2.1 仪器工作原理 1.2.2 主要电路分析 1.2.3 仪器刻度和校验 1.2.4 小结 1.2.1 仪器工作原理 Atlas公司1229双侧向测井仪的特点是： 频分供电式，深、浅侧向供电频率分别为32和128Hz 系统激励为屏流主动式 可与自然伽马、声波、微侧向组合测井 采用了数字编码传输 1229双侧向测井仪主要由： 平衡放大混合电路（A框部分） 深侧向屏流源（B框部分） 浅侧向屏流源（C框部分） 深、浅侧向电压检测电路（D框部分） 深、浅侧向电流检测电路（E框部分） 控制信号发生器（F框部分） 直流稳压电源 等七个部分组成。 1.2.2 主要电路分析 斩波式调制放大器 有源带通滤波器 功率放大器 高输入阻抗差动放大器 相敏检波器 1.2.3 仪器刻度和校验 内校验，电路与电极系断开，CAL和ZERO两挡校验 外校验，仪器位于LOG挡，电路与电极系接通，刻度电阻盒连接电极系，可模拟0.01?m和0.1?m泥浆电阻率时的1、10、100、1000 ?m