新型薄层双侧向测井仪器理论
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1.画图分析求商式双侧向浅(深)侧向电阻率测量原理?①屏蔽电极A1 (A1/)发射128(35)Hz浅屏流,建立井筒和地层直流电场,浅屏流返回到A2(A2/);②井筒和地层内的电场将在监督电极M1N1(M1/N1/)上产生电位差,电位差被监控回路检测,主电极上产生与屏流同极性的主电流;③主电流将改变电场的分布,使监督电极上的电位差趋于减小,形成剩余电压信号,监督电极M1N1近似等电位。
监控回路作用:产生主电流,自动调节主电流大小,保持监督电极M1N1近似等电位,完成对主电流聚焦。
④主电流的大小和主电流在地层的电压降随地层电阻率变化而变化,取样电阻r上的电压变化将反应主电流的变化,浅侧向主电流IS被电流检测电路检测后送PCM发送器;⑤M1与N的电位差被电压检测电路检测,产生浅侧向主电压VS,送到PCM发送器。
⑥浅侧向主电流和主电压经脉冲编码调制发送器编码后送地面,在经PCM解调后计算电阻率;⑦依据下面公式计算电阻率⑧进行电阻率记录⑨电压检测电路同时产生控制信号V2D,可以控制屏流源产生屏流。
2.画图分析功率式双侧向浅测向电阻率测量原理?①280Hz浅屏流源:产生总电流It,包括浅屏蔽电流I1S,提供给A1;浅主电流I0S,提供给A0,两电流都返回A2。
It受功率控制信号PU控制,使浅侧向主电流按照功率控制曲线变化。
②监控回路:输入为M1N1上的电位差,产生部分主电流输出,以调整M1N1 的电位差近似为零③电压测量:输入取自N1与电缆外皮间的电压,输出为浅侧向主电压V0S,同时280Hz 的相位参考信号输入作为相敏检波器的控制信号。
④电流检测:输入为和A0串联在一起的取样电阻r两侧的电压信号,输出为浅侧向主电流I0S,同时280Hz的相位参考信号输入作为相敏检波器的控制信号。
⑤数字接口:V0S、I0S分别由测量电路放大、相敏检波、变成脉动直流信号送到数字接口部分,编码后经电缆传至地面。
⑥地面接口及计算机:地面接口对上传信号解编,由计算机对V0S、I0S进行除法运算计算浅侧向电阻率RS,主要反映侵入带电阻率;并进行乘法运算求主电流功率PS,并依据功率控制曲线给出功率控制信号Pu,该信号通过电缆下传,调整280Hz电流源产生总电流It,以保持井下浅侧向主电流功率恒定。
双侧向测井影响因素与应对措施双侧向测井是能够进行深、浅组合测井技术在三侧向和七侧向的基础上发展出来的,双侧向技术是将三侧向棒形电极和七侧向监督电极相结合,能够有效增强电极的聚焦作用,保障通过井轴方向的主电流经过控制不产生分流,所以在测井技术中双侧向技术应用的比较广泛。
本文主要阐述了双侧向测井技术中存在的问题以及影响因素,在双侧向测井技术中解决双轨技术能够更好的发挥其性能。
标签:双侧向测井;影响因素双侧向测井技术具有很多的优点,其主要是主电流利用两个屏蔽电极进行聚焦,能够具有径向探测深度较深和垂向分辨率较高的特点,深部和浅部的探测利用同一电极就能够完成。
所以双侧向测井技术的发展已经成为在电阻率测井中比较常用的技术。
1 双侧向测井的工作原理1.1 地层电阻率测量原理M和N在AMN测量电极系中是一对测量电极,供电电极和电源分别为B 和A。
等位面球面是以A为中心向周围每个方向辐射的电流线。
1.2 仪器模型测量原理半径r是井下圆柱形等位面,UA是电位,我们可以认为测量地层点圆柱形等位面长度接近无限大,当UN=0的时候电流从自主面流出,射向地层形成回流。
双侧向测井仪器根据这个模型通过聚焦系统,将电流利用圆柱形等位面被迫进入地层。
我们假设研究的模型中地层的介质是均匀同性,但是实际中是一种复杂的情况,井内电极系周围存在泥浆等介质,根据此模型不能精确的对地层的厚度和径向上各个环带进行计算,只能综合考虑各种因素,我们要进行版图的校正工作才能得到精确的数据。
2 双侧向测井影响因素分析测井曲线在进行双侧向测井同时会受到一些因素的影响,仪器的结构设计和电性参数在实际的操作过程中都要时刻的关注,因为外界因素产生的影响排查比较困难,发生的频率较高。
测井曲线双轨曲线现象的形成是因为侧向马笼头和其他马笼头在导线和马笼头、外壳的绝缘影响下相混淆,形成的一种短路的现象,双轨曲线的浅侧向要高于深侧向。
供电的电流会在绝缘不良时增大,造成上传的数据不稳定,指令下达的错误,严重对测井工作造成影响。
软件聚焦在双侧向测井仪器中的应用【摘要】提出一种用于超薄层双侧向测井仪器的软件聚焦方法,代替了传统双侧向的硬聚焦方式,克服了硬件电路对剩余电位的影响提高了测量精度,通过对电极系尺寸的优化设计和理论计算,超薄层侧向的纵向分辨率能提高至0.2m,适合对薄层等复杂储层的测量勘探。
对新型超薄层双侧向测井仪器进行了现场测试,结果表明:对于薄互层,在纵向分层能力上,与微球、高分辨声波曲线所反映的储层基本一致。
【关键词】超薄层双侧向;软件聚焦;分辨率;分层能力1.引言传统双侧向采用硬件聚焦方式,电路通过闭环实现主监控控制,受外围环境影响大(温度变化,电源波动等)。
硬件聚焦Vm1m2残余电压无法消除,聚焦效果偏差(Logic双侧向主监控放大倍数达到25000倍,接近电路设计的极限)。
软件聚焦方式是一个崭新的聚焦方式,它利用电场叠加原理由两个非聚焦状态的电流合成为聚焦电流,聚焦条件被无条件满足,因此避免了硬聚焦中监督电极间剩余电位的影响,从而成为提高纵向分辨率的有效实现方法。
超薄层双侧向采用软件聚焦,电路实现采用开环方式,受外围环境影响较小。
2.超薄层双侧向软件聚焦原理超薄层双侧向采用的是软件聚焦方式。
根据软件聚焦技术中的电场叠加原理,超薄层双侧向的工作方式可以分解为模式1,模式2,模式3三个不同频率的独立的模式,深、浅侧向的聚焦方式可由这三种模式两两组合实现,如图1所示。
在模式1中,模式1的电流通过屏蔽电极A1和A2发射,由处于仪器上方一定远处的B电极接收,屏蔽电极A1、A2和B电极构成模式1的回路,主电极A0不发射电流且保证屏蔽电极A1和A2之间针对模式1的频率等电位;在模式2中,屏蔽电极A1向A2电极发射电流,主电流A0不发射电流,屏蔽电极A1和A2构成模式2的回路;在模式3中,主电极A0向屏蔽电极A1和A2发射电流,屏蔽电极A1和A2不发射电流且保证A1和A2之间针对模式3的频率等电位。
模式1和模式3合成超薄层双侧向中深侧向的聚焦回路,如图1(a)所示,模式2和模式3合成超薄层双侧向中浅侧向的聚焦回路,如图1(b)所示。
提高薄层侧向测井仪的纵向分辨率【摘要】随着油田采收率的不断提高,勘探难度越来越大,以前不作为重点的0.5m的薄储层逐渐受到重视,而从国内外测井技术来看,薄层(0.5m-1m)和超薄层(<0.5m)的划分及解释一直是各个测井公司的难点,而我们油田也有类似情况,许多不能划分和解释的薄层和超薄油层白白丢掉,每年因此而损失的储量也是巨大的,薄层侧向测井仪正是为了解决这个难题而在原来三侧向基础上改进研制的新型薄层测井仪器,主要用来测量地层侵入带及原状地层的电阻率。
为了提高新型薄层测井仪器的纵向分辨率,更精确的划分油气水层,我们采取了以下措施。
【关键词】薄层侧向测井仪分辨率1 计划目标(1)将新型薄层测井仪器的纵向分辨率由原来0.5m提高到0.2m。
(2)将测井资料优等率由原来的53.3%提高到85%。
2 分析现状为了实现这个目标,第一步工作就是对薄层测井仪器11口井的没有能达到0.2m分辨率的技术指标进行调查,并整理、归纳了统计调查表及频次统计表,其中存在问题最多的就是曲线平滑,占总频率的63%,其次在测井时地面仪器的滤波电容未断开占总频率的18.2%,还有加长电极断芯和曲线跳各占总频率9.1%。
3 因果分析我们针对出现频率最高的曲线平滑进行各个方面的调查,分析,研究找出以下主要原因。
(1)滤波电路电阻和电容选值过大,致使滤波时间常数变大,根据f=1/2πrc可知,它的截至频率很低,一些频率稍高的信号被滤掉了,测井时本来带有数据信息的波状曲线变成了平滑曲线,这样一来就无法显示地层的真实信息。
改变这种现象的唯一办法就是改变他的截止频率,也就需要改变电阻和电容值,因为电容要考虑温漂、击穿电压等许多复杂因素的影响,所以最简洁、最可行的办法就是改变电阻值。
首先我们分析了现状并通过初步计算,决定将电流检测回路和电压检测回路的滤波电路中影响时间常数的47kω的电阻换成10kω的小电阻,在地面调试好以后,在前20031测井时发现分辨率有很大提高,曲线分层能力很好,但是在低阻地层却产生了自激振荡,后来经分析是因为电阻太小而导致截至频率太大却使一些无用的干扰信号也通过了,从而在低阻地层却产生了自激振荡,为了选择最佳值,我们经过反复调试,上井实验,最后决定将47kω的直流反馈电阻换成18kω的电阻,同时为了不影响他的放大能力将滤波节中四个相同的22 kω的电阻换成9 kω的电阻,仪器经过这样的改造调试后,不但分辨率提高了,在低阻地层也不会再发生自激振荡这种现象。
1简介双侧向测井是在三侧向和七侧向的基础上延伸出来的深、浅测向的组合测井模式。
双侧向测井仪主要测量盐水钻井液钻井的裸眼井的地层电阻率的主要方法,运用于裸眼井的石油测井。
通过双侧向微球测井仪,还可测得原始地层电阻率和断层带电阻率,并且能研究不同地层电阻率的变化,结合综合的测井资料,从而确定和评估不同地层含油特性。
2仪器特性2.1双侧向微球的技术指标耐温:350F(176℃)2小时最大压力:137.9Mpa外径:3.62in(91.2mm)适合井眼:5.5in-24in最大测井速度:60ft/min(18.3m/min)泥浆类型,水基泥浆:0.015ohm-m 3.0ohm-m180V AC4,6供电电缆7芯电缆仪器换档:测井1,5对10内零:5对10内刻:1对1014#--ID19#--ED16#--IS15#--ES(对18#)7&8#--SP1#&3#开腿直流110伏2.2双侧向测井仪性能指标曲线名称深侧向浅侧向测量范围0.2~40000W·m0.2~2000W·m测量精度±5%±5%探测深度152.4~213.36cm(60~84in)60.96~91.44cm(24~36in)垂直分辨率60.96cm(24in)60.96cm(24in)最大测量井眼60.96cm(24in)最小测量井眼11.43cm(4.5in)仪器耐温177°C(350°F)仪器耐压137.89Mpa(2000psi)2.3安全规定所有正常操作安全技术要求在HSE MS Manual(在线和P/N 186397—915)和RDFO(149400—915)中都有规定,任何特殊的技术要求和预防措施按如下规定:1239DLL—S。
电极输出的电压和电流很小,不会对人造成伤害。
3双侧向测井仪双侧向测井仪器有这不同的设计款式,但是他们都有一个三级电极器为核心,供电给中间部分的电极,会产生一定强度的电流,而两侧的两个电极发射可变强弱的电流,从而使其与中间部分的电极电位差趋近于零。