第一章电流聚焦测井仪器•1.1测量原理及工作方式•1.21229双侧向测井仪•1.3JSC801型双侧向测井仪•1.4DLT-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MNANAMK4IUKMN•盐水泥浆和膏盐剖面中由于受泥浆分流的严重影响,普通电阻率测井无法定量测量。人们开发了电流聚焦测井。采用电屏蔽方法,使主电流聚焦后水平流入地层,减小了井眼和围岩影响。电流聚焦测井的主电流线沿井轴径向成饼状流入地层,也称侧向测井。侧向测井仪器是一个大家族,按构成电极系的电极数目来分,有三侧向,七侧向、八侧向和九侧向(即双侧向),按探测深度来又有深、浅之分。•双侧向的仪器性能。探测深度、分层能力、测量动态范围都优于三、七侧向,微球形聚焦的探测特性也比微侧向和邻近侧向好。•目前,理想的侧向测井组合是双侧向加微球形聚焦,这种组合可以较准确地确定地层电阻率、冲洗带电阻率和侵入带直径,这些是计算地层含油饱和度、判断地层含油性的重要参数。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0IUKaLLK2lg20式中-主电极实际长;b-A0与A1或A2之间绝缘环厚度;L-三侧向电极系长度;L0-电极视长度;-电极系直径。bLLm3205•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04220)(IUUUUIDt04220)(IUUUUIDt0IUKaIUKaIUKa三侧向测井仪结构框图7•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;IUKaIUKa主电极A0,屏蔽电极A1、A2,两对监督电极M1N1和M2N2;Um1=Un1或Um2=Un2,使主电流沿水平方向流入地层。四个参数来表示电极系结构和特性:电极系长度L0,电极距L,分布比S,聚焦系数q。0IUKMa101021010101010)()(4NAMAAANAMANAMAK七侧向测井仪结构七侧向测井仪原理框图斯仑贝谢公司1972年研制成功。(双?可同时获得深、浅两条电阻率曲线的侧向测井仪)双侧向电极系由9个电极组成,第二屏蔽电极A1’、A2’有着双重的作用。双侧向中采用了由跟踪屏流来产生主电流,或由跟踪主电流来产生屏流。0IUKa0KRaR0=R+Rm+Rmc+Ri+Rt十Ru双侧向测井仪结构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...