《測井儀器原理》系統(tǒng)介紹了雙側(cè)向、微球形聚焦、感應、陣列感應、井壁電成像、常規(guī)聲波、多極子陣列聲波、超聲波掃描成像、自然伽馬、補償中子、巖性密度等各種測井儀器的原理,以及測井地面系統(tǒng)、測井數(shù)據(jù)傳輸?shù)确矫娴膬?nèi)容。
《測井儀器原理》適合高等學?辈旒夹g(shù)與工程專業(yè)教學使用,也可供油田測井工作人員、測井儀器研制及維修人員借鑒與參考。
本書是為高等學校“勘察技術(shù)與工程”專業(yè)本科生“測井儀器”課程編寫的教材。20世紀90年代,石油大學出版社按“電法測井儀器”和“非電法測井儀器”兩個分冊出版了馮啟寧教授主編的《測井儀器原理》,作為石油高校測井專業(yè)本科生的統(tǒng)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(shù)飛速發(fā)展,成像測井技術(shù)已得到廣泛應用,原教材卻缺少這部分內(nèi)容。此外,按新的教學計劃,本課的授課時數(shù)為50學時,僅為原課時數(shù)的一半,因此也必須對教材內(nèi)容進行精選。為此,在原書基礎(chǔ)上重新編寫出版了本教材。
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、復雜巖性油氣藏等成為勘探、開發(fā)的重點,常規(guī)測井技術(shù)難以發(fā)揮作用.成像測井技術(shù)逐漸成為測井的主流技術(shù),電成像和聲成像測并發(fā)展更快,相應的成像測井儀器已成為測井的主要裝備并廣泛使用。鉆井技術(shù)的發(fā)展對測井儀器的集成化、小型化和耐溫耐壓等方面提出了更高的要求。計算機技術(shù)、通信技術(shù)、新材料和電子器件等相關(guān)學科的發(fā)展為測井儀器的更新?lián)Q代起到了推波助瀾的作用。測井儀器的核心技術(shù)是對不同類型的物理參數(shù)(電、聲、核、核磁)和工程參數(shù)的采集、傳輸和信號的前期處理。一個完整的測井儀器系統(tǒng),包括地面儀器、傳輸電纜和各種類型的下井儀器。下井儀器是測井儀器系統(tǒng)的關(guān)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(shù)完好結(jié)合而構(gòu)成的。一種新測井技術(shù)的出現(xiàn),總要從它的下井儀器中體現(xiàn)出來。此外,新型測井儀器的研發(fā)總是在原有儀器的基礎(chǔ)上繼承、延伸和開拓的;成像測井儀器也是在常規(guī)測井儀器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
第一章 電流聚焦測井儀器
第一節(jié) 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(cè)向測井儀器測量原理
三、側(cè)向測井儀器工作方式
第二節(jié) 1229雙側(cè)向儀器
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(jié) DLT-E雙側(cè)向測井儀
一、概述
二、儀器工作原理
三、雙側(cè)向儀器的電子線路短節(jié)DLC-D
四、雙側(cè)向基本部分的主要電路分析
五、地面電流模塊LCM-A簡述
第四節(jié) 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(jié)
思考題
第二章 感應測井儀器
第一節(jié) 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、線圈系特性
四、反褶積
五、傳播效應校正
第二節(jié) 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(jié) 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、地面測量線路
第四節(jié) 感應測井儀的刻度
一、刻度原理
二、最佳刻度環(huán)直徑和最佳刻度點
三、DIT-D雙感應測井儀的刻度
本章小結(jié)
思考題
第三章 陣列感應測井儀
第一節(jié) 陣列感應測井儀器測量原理
一、陣列感應測井測量原理
二、線圈系特性
三、軟件聚焦合成原理
第二節(jié) 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(jié)
思考題
第四章 井壁電成像測井儀器
第一節(jié) 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(shù)據(jù)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(jié) 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(jié)
思考題
第五章 常規(guī)聲波測井儀
第一節(jié) 聲波測井原理
一、巖石中聲波的傳播參數(shù)
二、聲系設(shè)計和測量原理
第二節(jié) 雙發(fā)雙收聲波測井儀
一、雙發(fā)雙收聲系原理
二、下井儀工作原理
三、地面儀工作原理
本章小結(jié)
思考題
第六章 多極子陣列聲波測井儀
第一節(jié) 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、正交偶極各向異性測量原理
第二節(jié) 多極子陣列聲波測井儀MPAL
一、MPAL儀器結(jié)構(gòu)
二、儀器連接總線分析
三、系統(tǒng)控制電路
四、數(shù)據(jù)采集電路
五、模擬信號接收處理
六、發(fā)射電子線路
七、數(shù)據(jù)采集組合模式
第三節(jié) 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(jié)構(gòu)
三、控制采集電路
四、串行命令設(shè)置原理
五、發(fā)射電路
本章小結(jié)
思考題
第七章 超聲波掃描成像測井儀
第一節(jié) 超聲波掃描測量原理
第二節(jié) 數(shù)字井周成像測井儀DCBIL
一、儀器指標及整體組成結(jié)構(gòu)
二、CPU控制電路
三、脈沖幅度分析(PHA)
四、波形采集
五、磁力計電路
六、發(fā)射電路
第三節(jié) EILog超聲成像測井儀
一、儀器總體構(gòu)成
二、發(fā)射電路
三、放大檢測電路
四、同步電路
五、系統(tǒng)控制電路
本章小結(jié)
思考題
第八章 自然伽馬能譜測井儀
第一節(jié) 自然伽馬能譜測井測量原理
一、巖石的自然放射性
二、自然伽馬能譜測井儀測量原理
第二節(jié) NGT-C自然伽馬能譜測井儀測量原理
一、穩(wěn)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(zhuǎn)換關(guān)系
第三節(jié) NGT-C自然伽馬能譜測井儀電路分析
一、環(huán)信號放大、比較邏輯電路
二、譜信號比較邏輯電路
三、高壓環(huán)路控制和譜誤差控制
四、能窗計數(shù)率的發(fā)送
五、接口電路
本章小結(jié)
思考題
第九章 補償中子測井儀
第一節(jié) 測量方法原理
第二節(jié) 2435補償中子測井儀
一、儀器測量原理
二、電路說明
第三節(jié) 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(jié)
思考題
第十章 巖性密度測井儀
第一節(jié) 儀器原理
一、物理原理
二、儀器測量原理
第二節(jié) LDT-D井下儀器線路分析
一、巖性密度測井儀LDT-D總框圖
二、CCS總線和通用接口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、脈沖計數(shù)與脈沖計數(shù)率的傳輸
第三節(jié) 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(jié)
思考題
第十一章 測井地面系統(tǒng)
第一節(jié) 數(shù)控測井地面系統(tǒng)
一、概述
二、CLS系統(tǒng)組成
三、裸眼井測井信號恢復面板
四、CLS系統(tǒng)其他重要設(shè)備
五、CLS的軟件系統(tǒng)
第二節(jié) 成像測井地面系統(tǒng)
一、概述
二、EILog成像測井地面系統(tǒng)
三、測井軟件系統(tǒng)
本章小結(jié)
思考題
第十二章 測井數(shù)據(jù)傳輸
第一節(jié) 數(shù)據(jù)傳輸原理
一、測井電纜的傳輸特性
二、信道碼型設(shè)計
三、數(shù)字基帶信號的功率譜密度
第二節(jié) 曼徹斯特編碼測井數(shù)據(jù)傳輸
一、曼徹斯特編碼及專用編碼解碼器
二、3514XA數(shù)據(jù)傳輸短節(jié)
第三節(jié) 高速測井數(shù)據(jù)傳輸
一、高速數(shù)據(jù)傳輸基礎(chǔ)
二、EILog系統(tǒng)高速數(shù)據(jù)傳輸
本章小結(jié)
思考題
參考文獻