过套管电阻率测井刻度系统设计

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1、石油仪器2010年第24卷第2期PETROLEUMINSTRUMENrS-9··开发设计·过套管电阻率测井刻度系统设计郑璐张家田严正国李震(西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室陕西西安)摘要：套管电阻率测井刻度系统和其它常规测井刻度系统相比更为复杂，需要能够模拟地层介质参数变化，电流源的变化。文章提出了过套管电阻率测井刻度系统需要解决的主要问题，阐述了刻度系统原理及测量方法，介绍了刻度系统的主要功能和关键电路。本刻度系统的设计不仅可以完成仪器的刻度任务，而且可作为过套管电阻率测井技术的研究试验平台关键词：过套管电阻率测井；刻度系统；电流源中图法分类号：P631．811文献标识码：B文

2、章编号：1004—9134(2010)02—0009—030引言要的意义。1过套管电阻率测井刻度系统设计在《中华人民共和国石油天然气行业准则》(SY／T5880．1一l997)的《石油测井仪器刻度总则》中对测井1．1系统自身要求及实现功能仪器刻度的定义为：“测井仪器刻度是利用刻度装置建刻度系统的测试要求对应的真实套管，能模拟出立测井仪器的测量值与相应刻度装置已知量值之间关不同地层泄露电流的条件和不同介质的测试环境，采系的全部工作过程”⋯1。用激励信号的方式，测试地层漏电流的信息。信号的在石油生产测井中，过套管电阻率测井技术是我测试主要通过采集系统来完成，由于信号的数量级为国正在研究的高新技术之

3、一。过套管电阻率测井是通纳伏，十分微弱，对信号的采集系统要求极高。过测量套管上的电压降从而达到测量地层电阻率。过刻度系统能够仿真过套管电阻率测井仪的测井过套管电阻率测井刻度系统和其它常规测井刻度系统相程，不同地层介质的漏电流有其对应的刻度板。具有比，对系统的功能要求更加复杂。对于刻度系统来说，模拟不同地层电阻率测试条件，实现仪器相对环境下要求能够模拟出地层介质参数变化，激励信号的变化。刻度系数标定的功能。并且具有模拟不同介质电阻率关键技术之一为极微弱信号的采集和处理【21，测量的测试条件，套管接箍与水泥环的实验条件。信号非常微弱，响应信号在nV数量级_3_，因此对数据1．2系统主要技术指标采集

4、系统也有很高的要求。刻度系统能模拟出实际地层介质的电阻率，在建立过套管电阻率测井刻度系统，可以在纵向与1200的不同介质(高、中、低阻)中的测量结果，误差横向上明确电阻率测井刻度系统的层次性、隶属性，保率技术指标满足。系统能实现6000In电缆信号传证各级刻度装置的准确性，提高测井资料的解释精度。输，能够模拟出过套管电阻率测井实际中的信号传输。测井仪器无论是在室内检查还是在井场使用前后，我仪器耐温，工业级器件，工作可靠。们都必须对它们进行刻度，以保证仪器处于良好的工过套管电阻率刻度系统的激励信号源，采用超低作状态，确保能够采集到优质的测井资料[。过套管频，大电流发射电路。其技术指标要求：峰值电

5、流为6电阻率测井刻度系统不仅可以完成仪器的刻度任务，A；工作频率范围3Hz～10Hz；波形失真。最主要的是能够完成过套管电阻率测井技术的研究试刻度系统的信号采集与处理系统包括微弱信号检验平台，因此研究开发过套管电阻率刻度系统具有重测的低噪声高精度的模拟处理电路，信号放大电路，24基金项目：陕西省自然科学基金项目(2007D01)第一作者简介：郑璐，男，1985年生，硕士研究生，2007年6月毕业于西安石油大学电子信息科学与技术专业，获工学学士学位，现在西安石油大学电子工程学院光电油气测井与检测教育部重点实验室攻读硕士研究生。邮编：710065石油仪器·l0-PETROLEUMINSTRUMEN

6、TS2010年04月位的A／D转换电路，DSP控制处理电路。其指标要因此不能通过注入更多的电流来获得较大的信号，一求：微弱信号检测低于10nV，微弱信号测量电路线性般不超过6A。误差；采集时间要求满足2rain一个点。由于在直流条件下会出现极化现象，信号的噪声地面控制器由功能模块、后面板、前面板三部分组很大，有用信号的幅度很小，难以测量，因此要选择交成。功能模块的主要任务是实现CTS传输、数据接流信号。频率的选择主要考虑趋肤效应影响，当趋肤收、命令发送、与计算机接口等。后面板包括电源输效应严重时，在套管内不能测量泄漏电流。这里我们人、输出，10芯电缆接头，USB接口。前面板包括电压选择频率在3

7、Hz～l0Hz。图2为激励信号源模块原调节，电流和电压表头指示，用来控制和显示刻度、测理框图。井、液压推靠等工作状态转换。’网1．3系统原理综合考虑本项目的各项研究内容，过套管电阻率缆芯并联刻度装置系统原理框图如图1所示。图2激励信号源模块原理框图激励电源模块由DDS信号源，电压放大电路，功率放大电路，低压直流稳压电源电路组成。采用直接数字频率合成(DDS)技术产生3Hz～10Hz的正弦信一号，经