內容簡介
《測井儀器原理》係統介紹瞭雙側嚮、微球形聚焦、感應、陣列感應、井壁電成像、常規聲波、多極子陣列聲波、超聲波掃描成像、自然伽馬、補償中子、岩性密度等各種測井儀器的原理,以及測井地麵係統、測井數據傳輸等方麵的內容。
《測井儀器原理》適閤高等學校勘察技術與工程專業教學使用,也可供油田測井工作人員、測井儀器研製及維修人員藉鑒與參考。
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目錄
第一章 電流聚焦測井儀器
第一節 電流聚焦測井儀器測量原理及工作方式
一、地層電阻率的測量原理
二、側嚮測井儀器測量原理
三、側嚮測井儀器工作方式
第二節 1229雙側嚮儀器
一、儀器工作原理
二、主要電路分析
三、儀器刻度和校驗
第三節 DLT-E雙側嚮測井儀
一、概述
二、儀器工作原理
三、雙側嚮儀器的電子綫路短節DLC-D
四、雙側嚮基本部分的主要電路分析
五、地麵電流模塊LCM-A簡述
第四節 微球形聚焦測井儀
一、MSFL原理
二、儀器原理框圖
三、主要電路說明
四、儀器刻度
本章小結
思考題
第二章 感應測井儀器
第一節 感應測井儀器測量原理
一、感應測井測量原理
二、幾何因子
三、綫圈係特性
四、反褶積
五、傳播效應校正
第二節 DFT-D雙感應測井儀
一、感應測井儀的測量原理圖
二、主要電路分析
第三節 1503雙感應測井儀器
一、1503雙感應測井儀電路原理框圖
二、1503雙感應測井儀電路
三、地麵測量綫路
第四節 感應測井儀的刻度
一、刻度原理
二、最佳刻度環直徑和最佳刻度點
三、DIT-D雙感應測井儀的刻度
本章小結
思考題
第三章 陣列感應測井儀
第一節 陣列感應測井儀器測量原理
一、陣列感應測井測量原理
二、綫圈係特性
三、軟件聚焦閤成原理
第二節 陣列感應測井儀器
一、HDIL儀器電路工作原理
二、主要電路分析
本章小結
思考題
第四章 井壁電成像測井儀器
第一節 井壁電成像測井儀器測量原理
一、井壁電成像測井測量原理
二、數據預處理與井壁圖像的形成
三、儀器測量響應的LLS/SFL標定
第二節 FMI成像測井儀
一、FMI成像測井儀工作原理
二、主要電路分析
本章小結
思考題
第五章 常規聲波測井儀
第一節 聲波測井原理
一、岩石中聲波的傳播參數
二、聲係設計和測量原理
第二節 雙發雙收聲波測井儀
一、雙發雙收聲係原理
二、下井儀工作原理
三、地麵儀工作原理
本章小結
思考題
第六章 多極子陣列聲波測井儀
第一節 多極子陣列聲波測井儀測量原理
一、軟地層中單極測量的局限性
二、多極子橫波測量特點
三、正交偶極各嚮異性測量原理
第二節 多極子陣列聲波測井儀MPAL
一、MPAL儀器結構
二、儀器連接總綫分析
三、係統控製電路
四、數據采集電路
五、模擬信號接收處理
六、發射電子綫路
七、數據采集組閤模式
第三節 交叉多極子陣列聲波測井儀XMACⅡ
一、XMACⅡ性能指標““
一二、儀器總體結構
三、控製采集電路
四、串行命令設置原理
五、發射電路
本章小結
思考題
第七章 超聲波掃描成像測井儀
第一節 超聲波掃描測量原理
第二節 數字井周成像測井儀DCBIL
一、儀器指標及整體組成結構
二、CPU控製電路
三、脈衝幅度分析(PHA)
四、波形采集
五、磁力計電路
六、發射電路
第三節 EILog超聲成像測井儀
一、儀器總體構成
二、發射電路
三、放大檢測電路
四、同步電路
五、係統控製電路
本章小結
思考題
第八章 自然伽馬能譜測井儀
第一節 自然伽馬能譜測井測量原理
一、岩石的自然放射性
二、自然伽馬能譜測井儀測量原理
第二節 NGT-C自然伽馬能譜測井儀測量原理
一、穩譜原理
二、NGT-C自然伽馬能譜測井儀測量原理和框圖I
三、刻度能量和電壓的轉換關係
第三節 NGT-C自然伽馬能譜測井儀電路分析
一、環信號放大、比較邏輯電路
二、譜信號比較邏輯電路
三、高壓環路控製和譜誤差控製
四、能窗計數率的發送
五、接口電路
本章小結
思考題
第九章 補償中子測井儀
第一節 測量方法原理
第二節 2435補償中子測井儀
一、儀器測量原理
二、電路說明
第三節 CNT-G補償中子測井儀
一、概述
二、儀器工作原理
三、電路分析
本章小結
思考題
第十章 岩性密度測井儀
第一節 儀器原理
一、物理原理
二、儀器測量原理
第二節 LDT-D井下儀器綫路分析
一、岩性密度測井儀LDT-D總框圖
二、CCS總綫和通用接口U1、U2和U3
三、用戶字(UDW)指令譯碼
四、核信號的放大和處理
五、井徑測量
六、脈衝計數與脈衝計數率的傳輸
第三節 LDT刻度
一、本底測量
二、鋁塊測量
三、鋁塊加鐵襯套筒測量
四、總體測量
本章小結
思考題
第十一章 測井地麵係統
第一節 數控測井地麵係統
一、概述
二、CLS係統組成
三、裸眼井測井信號恢復麵闆
四、CLS係統其他重要設備
五、CLS的軟件係統
第二節 成像測井地麵係統
一、概述
二、EILog成像測井地麵係統
三、測井軟件係統
本章小結
思考題
第十二章 測井數據傳輸
第一節 數據傳輸原理
一、測井電纜的傳輸特性
二、信道碼型設計
三、數字基帶信號的功率譜密度
第二節 曼徹斯特編碼測井數據傳輸
一、曼徹斯特編碼及專用編碼解碼器
二、3514XA數據傳輸短節
第三節 高速測井數據傳輸
一、高速數據傳輸基礎
二、EILog係統高速數據傳輸
本章小結
思考題
參考文獻
精彩書摘
2.恒壓式
采用恒壓式時,主電極錶麵電位恒定,隻測量主電流。顯然,測量地層的電阻率越低,提供測量的電流信號越大,相應的測量誤差越小,所以恒壓式儀器適用於對低阻地層的測量。
恒壓式和恒流式一樣,儀器電路簡單,但測量動態範圍小。
3.自由式
因自由式電流和電壓都是浮動的,測井時,同時測量電流、電壓兩個量,因此可以得到較寬的測量動態範圍。例如,地層電阻率仍從1·m變到10000·m,自由式儀器隻要測量電壓和測量電流各變化100倍即能滿足測量要求。
國産的801雙側嚮和引進的1229雙側嚮均采用這種工作方式。需要指齣的是,這種工作方式的儀器在測量地層電阻率很高和很低時,儀器分彆相當於恒流式和恒壓式,其測量誤差較大。
4.恒功率式
由視電阻率公式可知,要確定電阻率,並不一定要測得電壓和電流的實際數值,隻要知道它們的比值即可。但要測量準確,務必使測量電壓和電流都處於測量儀器的可測範圍之內。若超過儀器測量範圍,測量結果就失真瞭。由於自由式測量的U和I不受任何限製,很難使測量儀器的測量係統跟蹤U和I的全部變化,因此限製瞭儀器測量動態範圍的進一步擴展,一般自由式儀器測量動態範圍隻能達到104倍。
恒功率式在測量過程中保持UI乘積不變,隻要選定最高電阻率和最低電阻率的兩個極點保持功率不變,就使測量電壓和電流始終處在儀器可測量的範圍之內,也就不會齣現測量電壓和電流被限幅的情況,因此可以獲得比自由式儀器更寬的測量動態範圍。
前言/序言
本書是為高等學校“勘察技術與工程”專業本科生“測井儀器”課程編寫的教材。20世紀90年代,石油大學齣版社按“電法測井儀器”和“非電法測井儀器”兩個分冊齣版瞭馮啓寜教授主編的《測井儀器原理》,作為石油高校測井專業本科生的統編教材沿用至今已十幾年,顯然已不適用。進入21世紀以來,測井技術飛速發展,成像測井技術已得到廣泛應用,原教材卻缺少這部分內容。此外,按新的教學計劃,本課的授課時數為50學時,僅為原課時數的一半,因此也必須對教材內容進行精選。為此,在原書基礎上重新編寫齣版瞭本教材。
自20世紀90年代以來,隨著低電阻率油氣藏、低孔隙度低滲透率油氣藏、復雜岩性油氣藏等成為勘探、開發的重點,常規測井技術難以發揮作用.成像測井技術逐漸成為測井的主流技術,電成像和聲成像測並發展更快,相應的成像測井儀器已成為測井的主要裝備並廣泛使用。鑽井技術的發展對測井儀器的集成化、小型化和耐溫耐壓等方麵提齣瞭更高的要求。計算機技術、通信技術、新材料和電子器件等相關學科的發展為測井儀器的更新換代起到瞭推波助瀾的作用。測井儀器的核心技術是對不同類型的物理參數(電、聲、核、核磁)和工程參數的采集、傳輸和信號的前期處理。一個完整的測井儀器係統,包括地麵儀器、傳輸電纜和各種類型的下井儀器。下井儀器是測井儀器係統的關鍵部分,它是將不同類型測井方法(電、聲、核、核磁)的測量原理和相應的測控技術完好結閤而構成的。一種新測井技術的齣現,總要從它的下井儀器中體現齣來。此外,新型測井儀器的研發總是在原有儀器的基礎上繼承、延伸和開拓的;成像測井儀器也是在常規測井儀器基礎上發展起來的。
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