1503双感应-八侧向课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,1503 双感应八侧向测井仪,2011.08,1,前言,测井资料中有一项就是三电阻率(,电阻率的定义：,长 1 米、横截面 积是 1 平方毫米的在常温下（20时）导线的电阻，叫做这种材料的,电阻率,。,电 阻率,的,单位,是欧姆米(m,)，即井内深、中、浅三部分的电阻率。尤其是知道了原装地层的电阻率，便于我们寻找油气藏。,电法仪器都是测量地层电阻率的，无论双侧向还是微球，都是要求井内泥浆具有导电性，但是在有的井中，这些仪器就无法测量，所以就有了感应测井。在淡水泥浆中，对中低阻地层效果较好。,2,一，仪器用途,1,测量地层电阻率;,2,定性划分油、水层。,二，仪器描述,由电子线路和线圈系组成，下井一次可以测得深、中感应，八侧向和自然电位四条曲线,通常与声波同时下井，称为声感组合测井。,为了达到不同的探测深度，线圈系的设计由一组发射线圈和两组接收线圈一共11个线圈组成。其中发射线圈有3个，自上而下的顺序为1、6、7.,3,深感应接收是3个线圈（3、5、9），径向探测深度为1.65米，不受井眼和侵入带的影响。中感应由剩余5个接收线圈组成，由于线圈距的缩短，探测深度为0.78米。,八侧向电极是由7个电极和外壳共同组成了8个电极，更短的电极距，探测深度仅为30cm左右（24-33cm).,4,缆芯分配,4、6：供电,1、5：八侧向,2、5：深感应,3、5：中感应,7：自然电位,1、5、10：换挡,供电是使用180V交流电压,工作频率：,感应测井 20K Hz,八侧向测井 1250 Hz,5,三 测井曲线,6,7,第一章 感应测井的基本原理,感应测井是利用,电磁感应,原理来测量地层电导率的测井方法。,在发射线圈T中，通交变电流时，将在周围形成一个交变的一次磁场,1,，在,1,的作用下，又形成一个以井轴为中心的涡流i，这个涡流和地层电导率成正比关系。由于涡流也是交变的，又形成一个交变的二次磁场,2,.在,2,的作用下，接收线圈R中产生感应电动势，而这个感应电动势的大小和涡流有着直接关系。即感应电动势的大小与地层电导率成正比的，所以，通过测量接收线圈中的感应电动势的大小，就可获得地层的电导率。,8,有的课本里，是把涡流作为地层圆环理论，当仪器在井内移动时，也就是测量无数个地层圆环。接收线圈中所接收的感应电动势和地层有关，这个信号对我们是有用的，所以，称之为有用信号。,在给发射线圈通电时，通过电磁感应作用，在接收线圈还会产生一个感应电动势，这个感应电动势和发射电流的频率相同，而相位滞后90，由于是直接从发射线圈到的接收线圈，该信号与地层无关，所以，也叫无用信号。它与有用信号的相位差为90，根据二者相位特性，可以通过相敏检波器去掉无用信号，输出有用信号。,9,10,现在，我们对以上原理总结如下：,接收线圈 （无用信号）,发射电流I发射线圈T 一次磁场,1,涡流i 二次磁场,2,（有用信号） 接收线圈R,相敏检波器输出有用信号,11,第二章 仪器的工作原理,根据前面讲述的原理，先给发射线圈提供交变电流，这由发射电路实现。在接收线圈就会接收到测井信号，这个信号由有用信号和无用信号两个分量组成。由于测井信号极其微弱，所以首先用变压器对信号提升后，再进入前置放大器进行放大，出来的信号仍然达不到我们的要求，再用信号放大器进行进一步放大。最后进入相敏检波器，将无用信号滤掉，输出有用信号。,12,13,第三章 电路分析,一 电源,14,1 作用,为运算放大器和功率放大器提供（正负）15V直流电压。,2 组成,变压器，桥式整流器，稳压块，滤波电容。,流程：180V交流桥式整流LC滤波稳压电容滤波输出直流电压15V。,15,二 发射电路,1 作用,给参考放大器提供20K Hz, 0.2V的参考信号；,给发射线圈提供20K Hz, 125-140V的发射信号；,给八侧向提供1250 Hz, 0.5V的方波信号。,2 组成,振荡器，分频器，,型滤波器，电压运算放大器，功率放大器，变压器（提升发射信号）。,16,17,3 电路分析,15V经过D1稳压成10V，为振荡器和分频器提供工作电压。IC1产生，经过，5脚是经过16分频后，成为1250Hz，作为八侧向的同步信号。,IC2分频后的20KHz方波，经过,型滤波器变为正弦波，再经A1和PA-1的放大，最后由变压器提升，分两路输出：分别是到发射线圈和到感应的参考信号放大器。,18,19,三 前置信号放大器,1 作用,对测井信号进行80倍的初步放大。,2 组成,放大器和阻容网络。,3 分析,接收线圈接收到的信号先进入变压器T2进行8倍的放大，再进入A21，增益为10倍的放大。,由于信号微弱，避免干扰，该放大器放于金属盒内，被屏蔽。,20,21,四 信号放大器（测井信号放大器和参考信号放大器）,1 作用：,对前置放大器过来的测井信号再次放大；,对发射电路提供的参考信号进行放大；,提供刻度信号。,2 组成：,主要由6个运算放大器A1A6和电阻-电位器网络组成。,22,23,3 电路分析,前置放大器和发射电路输出的信号分别进入电路对称的测井信号放大器和参考信号放大器，被放大400倍后，全部进入相敏检波器，等待检波后输出。,刻度电位器分别产生测井零信号和内刻度信号，接到了继电器开关。,24,五 相敏检波器,1 作用,去掉无用信号，把有用信号由交流转换成直流信号输出。,2 组成,变压器T1、T2，晶体管Q1、Q2，扼流圈L1、L2、L3，稳压管D1、D2.,3 分析,参考信号对Q1和Q2进行时间上的导通，使有用信号的正半周正常输出，并且将负半周的信号转变成正半周输出。输出的信号又经扼流圈L1、L2、L3和C13组成的滤波短节，成为直流信号并输出。,25,五 继电器电路,1 作用,提供内零、内刻度、测井三种工作状态。,2 由电位器组成,3 分析,缆芯 1+ 5-时， 状态为内零，,1- 5+时，状态为内刻度，,1+ 5+时，状态为测井。,26,感应电路板,27,第四章 八侧向工作原理,仪器采用的工作方式是恒压式,测量的是冲洗带电阻率,仪器的特点是先有主流，后有屏流。,仪器由1个主电极，2对监督电极，一对屏蔽电极，还有1个仪器外壳作为回路电极,测量时，将已知30mv的恒压加在1#电极上，并在2#和3#之间产生电位差，在这个电位差的作用下，4#电极产生与1#电极大小相等、极性相同的电压。迫使电流从1#电极垂直、侧向的进入地层。,当仪器通过不同的地层时，由于加在1#电极的电压是恒定的，电流随着地层电阻变化而变化，根据,=KU/I,只要记录电流的变化，就可以知道地层的阻值。,28,29,第五章 电路分析,一 斩波驱动电路,1 作用：为各个放大器提供同步信号。,2 组成：电压放大器A81和功放PA81,3 分析：振荡电路过来的0.5V 1250Hz方波加到放大器的输入端，经过20倍放大成10V方波，加到变压器T104的初级，在次级输出10组信号，分别加在各个八侧向电路放大器上。,30,31,八侧向斩波电路板,32,二 、V0放大器,1、作用：给八侧向1#电极提供恒压30mv;提供内刻度信号和测井信号。,2、组成：电压放大器A51、A52、A53，功放PA51，变压器T106、T107和相敏检波器。,3、信号流程：15V直流电阻分压放大器放大斩波器斩成交流运放A52和功放PA52进行放大变压器T107的次级加到1#电极。,变压器T107的初级反馈到了V0放大器的输入端变压器T106 A53 检波器检成直流与（15V直流电阻分压）分压后的直流电压进行叠加。,就这样进过多次的叠加放大反馈，直到1#电极的供电电压为30mv.,电容器组是由8个钽电容组成，对八侧向信号呈现通路，对直流的自然电位呈开路，保证了八侧向信号不受干扰，也保证了自然电位不受交流干扰。,本放大器是一个电压负反馈系统，保证 了输出电压的恒定。电路中采用交流直流交流的目的是为了消除级间振荡，消除干扰。,33,八侧向V0电路图,34,V0板,35,36,Va,跟随放大器,1,作用：把一个与,1#,电极相同的辅助电压加到,4#,电极上，,迫使电流从,1#,电极垂直、侧向的进入地层。,2,组成：,4,个电压放大器,A21A24,，功率放大器,PA2,，变压器,T103,、,T105,、,T21,、,T22,，两个相敏检波器。,3,分析：如果,1#,和,4#,电极电位不等，必然在,2#,和,3#,电极之间有电位差，这个电位差被送入,A21A23,进行,8000,倍的放大，经检波器后成直流负压，再经斩波成交流方波，最后经,A24,和,PA2,的放大，,T104,的降压，得到,30mv,方波，供到,4#,电极。,Va,跟随放大器具有高增益，电路中使用了交直转换，目的是保持了很高的放大倍数，又避免了产生振荡。,4,流程：如果,1#,电极提供,30mv,恒压，,4#,电极不到,30mv,时，即,U1#,U4#,，则,U2#3#,也增加，,A21A23,的输出都增加，直流负压的幅度也升高，,A24,和,PA2,放大后的输出也增加，促使,4#,电极的电压也升高到,30mv.,37,Va电路图,38,信号放大器,作用：对取样电阻上得到的测井信号进行放大，并且输出直流信号。,组成：放大器,A1,、,A2,、,A3,，功放,PA-1,，电感,L1,和,L2,，相敏检波器，继电器,分析：测井信号从取样电阻,R101,取出后，经过继电器开关电路，送入,A1A3,的三级电压放大和,PA-1,的功率放大，得到,1.8V,的方波，最后经相敏检波器和电感的滤波，成为直流电压，并输出。,39,八侧向信号放大器电路图,40,第六章 常规保养,1，小队使用完，做好交接记录，并了解使用情况。,2，清洗仪器，检查密封圈，保养丝扣。,3，检查插头上的各插针和固定螺丝是否松动。,4，检查自然电位电极环和八侧向电极环的牢固性和连线的焊接。,5，观察线圈系的磨损和线圈系内的油量。,6，拆开仪器外壳，紧固电子线路框架、螺丝和电路元件。,7，仪器的绝缘检查：,1）10#芯与外壳有充电现象，其余与外壳为无穷大；,2）1#与2、3、5芯有充电现象；,3）2与5、3与5之间的阻值分别为3.4K；,4）2与3,之间的阻值6.8K,；,5）4与6之间阻值为95 ；,6）八侧向同名电极之间阻值为零，异名电极之间阻值为无穷大；,8，对仪器进行通电检查，并做好记录。,41,第七章 仪器刻度,一 双感应刻度,1，刻度场地应干燥，周围10m没有导磁物体，连接电子线路与线圈系后，放置在木质刻度架上，将刻度盘套在仪器上，放于刻度标志线上。,2， 给仪器供交流电180 V，电流值为100 mA125mA。,3， 将仪器置于“内零”状态，深、中感应输出直流电压为02mV。,4， 将仪器置于“测井”状态，刻度盘置开路，分别调节深、中感应的“测井零”电位器，输出直流电压值为05mV。,5， 将刻度盘置在“电容”档，分别调节深、中感应相位电位器，深感应输出直流电压值为121.2mV，中感应输出直流电压值为333.5mV。,6， 将刻度盘置在“测井”档，深、中感应输出直流电压为50050mV。,7， 将刻度盘置在“内刻度”档，分别调节深、中感应内刻度电位器，深、中感应输出直流电压值均等于测井外刻度电压值，允许误差5mV。,42,43,二 八侧向刻度,1 连接八侧向刻度盒、电极夹、测试线与八侧向电极。,2 给仪器供交流电180 V，电流100mA125mA。,3 将仪器置于“测井”状态，刻度盒置在“刻度”位置，输出直流电压值为50050mV。,4 将仪器置于“内刻度”状态，输出直流电压值均等于测井外刻度电压值，允许误差5mV。,5 将仪器置于“测井”状态，将地层负载插头置开路，输出直流电压为08mV。,6 将仪器置于“内零”状态，调节信号放大器板上的内零电位器。输出电压值比“测井零”高01mV。,7 将仪器置于“测井”状态，地层负载插头分别插入刻度盒的（1、10、100、1000）插孔，各地层负载电阻对应的电压值与开路电压值应以11000倍的变化，其误差在2%以内。,8 钻井液负载插头从0.2转换为0.02时，对应地层负载电阻的电压值之差不大于5 mV。,三 自然电位电极检查：,用万用表测量电子线路的7号缆芯与自然电位电极的阻值为7080。,44,第八章 仪器操作,参考Q/SL 0420-2011企业标准,1503双感应八侧向测井仪维修操作规程,45,第九章 注意事项,1，电子线路与线圈系一一对应，不能互换。,2，电子线路与线圈系的连接，只能直接连接，不能使用跨接线连接。,3，在井场的滑板上和井下的套管里，不能对仪器进行供电，因为导磁物质对磁力线有着切割和屏蔽作用。,46,谢谢大家,47,