感应测井仪器的刻度原理及方法

４８　石油工业计算机应用　２０１５年６月　

刻度系数Ｋ。可由式１求出：　

，＂●ｎ　ｇｏＫｏ　Ｋ　＝２　一　（１）　＞：Ｋ　ｉ　，。ｊ。。＝‘０　式（１）中刻度系数Ｋ　与刻度环半径ｐ，几何因子　

ｇ日，线圈系常数Ｋ　有关；一般采用积分法来计算刻　

度系数。　

一般我们取Ｋ。最大值来计算各线圈理论值。　

理论值与仪器在线圈系加环电阻时所测的电压值的　

比值为我们所求的仪器Ｋ值。　

根据ＭＩＴ５５３Ｏ的工程参数，用积分法计算了刻　度环直径和纵向位置变化对刻度系数的影响。积分　

法计算刻度系数考虑了线圈系的有限大小，表１列　

出各子线圈与发射距离的不同的Ｋ。值。　

表１　阵列感应模拟刻度计算参数表　

刻度环直径所对应的刻度系数　阵列　位置ｍ　２３７．５０ｍｍ　２５０．００ｒａｍ　２６２．５０ｍｍ　

—０．１２００ｍ　１３．３６２７　１３．１０２４　１２．８０４５　

—０．１１００ｍ　１３．７８９８　１３．５４５１　１３．２５１５　

Ｒ０６　～０．１０００ｍ　１３．９３７１　１３．７３２６　１３．４６５８　

—０．０９００ｍ　１３．８１５１　１３．６７２５　１３．４５０１　

—０．０８００ｍ　１３．４６６５　１３．３８８４　１３．２２１４　

２３７．５０ｍｍ　２５０．００ｒａｍ　２６２．５０ｍｍ　

０．１７００ｍ　７．９７７４　８．３０５８　８．５７１４　

０．１８００ｍ　８．４８２６　８．７１３１　８．８９２１　Ｒ０９　０．１９００ｍ　８．７７７１　８．９２５４　９．０３２９　

０．２０００ｍ　８．８３０８　８．９１９３　８．９７５８　

０．２１００ｍ　８．６３８１　８．６９２２　８．７２０７　

４７５ｍｍ　５００ｍｍ　５２５ｍｍ　

——０．２６００ｍ　６．５９２１　６．４８７２　６．３６３０　

—０．２５００ｍ　６．６４８０　６．５５７２　６．４４２６　Ｒ１Ｚ　——０．２４００ｍ　６．６６１２　６．５８９５　６．４８８８　

—０．２３００ｍ　６．６３３８　６．５８５４　６．５０２２　

石油仪器　ＰＥＴＲ０Ｉ　ＵＭ　ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ　２０１０年ｌ２月　

・仪器设备・　

对感应仪器刻度的认识　

杜黎君　

（中原石油勘探局地球物理测井公司　河南濮阳）　

摘　要：感应仪器的刻度不同于其他电法仪器的刻度，是因为测量系统的偏移是由两部分组成的，一个是感应线圈系　

自身无法克服的探头误差，另一个是地面设备、电缆及仪器的偏移。文章以常规感应和向量感应为例，论述了各自的刻　

度原理。最后得出结论，向量感应更加注重对地层原始信息的获取，并在探头误差校正方面做了更多的努力，由此测得　

的地层电导率更为准确。　

关键词：感应测井；探头误差；常规感应；向量感应；Ｒ信号（分量）；　信号（分量）；主刻度；电路内刻　

中图法分类号：Ｐ６３１．８＋１１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—９１３４（２０１０）０６—００３２—０４　

Ｏ引　言　

电法仪器刻度的通常做法是用精确的已知标准值　

做为整个测量系统的输入，就是模拟地层，标准值经仪　

器、电缆及地面设备得到一个输出值即测量值，将已知　

的标准值与测量值做比较得到测量系统的２个传输特　

性，即增益和偏移校正。一旦确定了传输特性，那么利　

用这一过程的反过程，用系统的测量值乘以增益加上　

偏移校正就得到了系统的输人值，即地层信息。所以　

仪器刻度的目的就是在测井时获取整个测量系统的传　

输特性。用公式可以表示如下：　

Ｇ　：　

ＯＦＦＳＥＴ＝一（ＺＭ×ＧＡＩＮ）　

为正刻信号，即仪器线路中刻度电阻的采样　

信号；ＺＭ为零刻信号，通过将澳０量电路的输入端短接　

获得。那么测井过程中，仪器的响应为：　

地层电导率＝（仪器测量值×ＧＡＩＮ）＋ＯＦＦＳＥＴ　

由于感应仪器与生俱来的探头误差，除了通过上　

述电路内刻确定偏移外，还要通过主刻度来确定探头　

误差，以消除测量系统的全部偏移，保证数据采集的准　

确性。　

１仪器的刻度＿ｌ　Ｊ　

仪器的主刻度也被称为一级刻度，确定的是包括　

仪器的探头、仪器的电路、电缆及地面设备在内的整个　测量系统的传输特性。对于感应仪器，所需的环境非　

２００６年第２Ｏ卷第６期　石油仪器　ＰＥＴＲ０ＬＥＵＭ　ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ　

・仪器设备・　

测井压力计刻度原理和数据处理方法　

刘永民　张新江　鲍文辉　马腾云　

（中国石油集团测井有限公司长庆事业部陕西高陵）　

摘　要：文章简述了应变压力计和石英压力计的测量原理，探讨了两种压力计刻度的基本原理和方法，给出了压力计　刻度数据处理的数学模型。刻度实例及实际测试结果表明，压力传感器良好的温度性能有助于简化刻度数据的处理过　程。提高刻度的准确性和有效性。　

关键词：压力计；测量原理；刻度方法；数据处理；数学模型　

中图法分类号：ＴＥ３３　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４－９１３４（２００６）０６．００４１　０４　

０引　言　

压力是油井动态生产和测井资料解释中不可缺少　

的重要参数，取全、取准井下压力值有助于保证油井的　正常生产…１。记录井眼压力的仪器称为压力计，其关　

键部件是压力传感器。目前，在ＰＬＣ生产测井系统中　

应用较多的应变式压力计（ＳＰＴ）和石英压力计　（ＱＰＧ）［　、３Ｉ，其关键部件就是应变压力传感器和石英压　

力传感器。因此，本文从应变式压力计（ＳＰＴ）和石英　压力计（ＱＰＧ）的测量原理出发，对测井用压力计的刻　

度原理和数据处理方法展开探讨。　

ｌ　ＳＰＴ压力计的测量原理和刻度方法　

１．１　Ｓ盯压力计的测量原理　

１．１．１测量原理　应变压力传感器由一个腔体组成，该腔体由一个　

压力谐振腔和一个特制的不锈钢线组成。不锈钢线可　

以向周围弹动并与压力谐振腔相连，一个相同的弹簧　

作为参照在腔体的固定部分弹动，两个弹簧一起构成　

了桥的两臂使热效应减到最小。当压力施加于压力谐　

振腔膜片上时，外层腔体就发生变形。这一变形传输　

到弹簧，其直流电阻就发生微小变化，电桥就会产生一　

平衡信号。该电阻变化被转换为电压变化，经压频变　

换，就成为应变式压力计的输出信号。　

典型的应变压力计测量原理框图＿４Ｊ如图１所示。　

１．１．２压力测量的数学模型　图１应变压力计测量原理框图　根据图１所示的应变压力计压力测量原理框图，　

石油测井仪器刻度方法与刻度质量体系的浅析

【摘 要】在测井行业中专用的计量器具就是石油测井仪器，而在测井的行业中我们所说的“刻度”就像是计量学中的名词“校准”。但是在测井仪器的刻度里存在一些问题，其中的主要问题就是：不统一的单位、不标准量值，以及在测量仪器中纵向/横向上没有形成刻度体系等，以至于在测井资料以及其解释的结果中会带来一定的影响。所以，我们当前要解决的问题就是要建立起石油测井仪器的完整刻度体系，通过建立石油测井仪器的刻度体系，提高作业设计水平，以要提高资料解释精度。

【关键词】石油测井；刻度方法；刻度质量；测井仪器

1 测井仪器的刻度

测井仪器刻度的原理就是运用刻度的装置来建立测井仪器测量值并且与相应的装置中已知量值所对应关系的整体工作过程。而文中所涉及到的“刻度”，只是一种专业的习惯用法；从大的范围上来说应该把它叫做“计量”，因此要明确这点意义，就是要认清测井仪器刻度的工作范畴。它是属于计量工作范畴内的，因此应该被纳入法制管理的正确轨道。要想解决在测井仪器刻度中遇到的问题，第一点要做到的就是建立统一的标准刻度装置来体现刻度中的单位量值，也就是部门检测中最高的标准装置，并且与此相符合的，在中转性的区域中需要有工作标准刻度装置，这种装置必须在各油田中建立。这种所说的刻度装置应当通过比对来确定其量值，具体原理是由通用所运用的计量标准传递然后再经与最高标准装置或者由最高标准装置传递来完成的，并且要经专业相关的部门进行鉴定、批准到最后才能投入到生产部门进行应用。此外，生产实际情况是必须的一句，应该建立区别于不同等级并且经由上级传递并比对的现场测量刻度器。这种就是我们通常提到的一、二、三或四级的刻度器。

2 完善测井仪器刻度的质量体系

要想保证准确性， 就要子逐级提升每种测井仪器的具体刻度（包括一、二、三或四级），这些都要进行刻度装置以及相对的精度测试仪表来完成，建立从上到下各自完整的刻度系统。但是现实的情况却是忽略了刻度体系整体的概念，目前只有单一的刻度器，并且测试仪表也没有相应的设备进行配套作业标准，因此所生产出来的刻度器就会五花八门，刻度器的繁杂性，导致了精度控制问题，以及在在量值传递或比对方面出现严重欠缺。到现在为止，确立了最高标准装置的部门只有在西安石油测井仪器计量站建立的放射性测井仪器，并且华北、胜利、大港、中原等部分油田也才刚刚建立起来工作标准装置，在经过最高标准装置量值的传递比对过程中，而其它还未建立起来测井仪刻度的体系，因此当务之急是应改变这种现状。