套管井地层电阻率测量系统中信号实时采集的实现

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1、2010年6月国外测井技术JI】rI．2010总第177期W0RLDWELLI0GGINGTECHN0L()GY11otnll77套管井地层电阻率测量系统中信号实时采集的实现赵瑞峰陈斌2秦军王永建(1武汉海阔科技有限公司湖北武汉4300732中国石油西部钻探测井公司研发中心新疆克拉玛依834000)摘要：过套管电阻率测并是一种新型的测并方法，要实现测量套管外地层的视电阻率，在激励电流发送到套管期间，至少要测量4个参数，在低频电流激励作用下一个测量周期需要传输数据量非常大，为了实现信号实时采集，提出一种过套管信号采集的实现电路与测量点的分布结构，同时提出了地

2、面与井下异地信号采集点的同步传输实现方法。使测量信号在CAN总线，曼码通信，485通信，RS232通信并存的复杂系统中完成有序无误的传输，提高了测井效率系统无需在各个数据转发节点采用大容量缓存机制，简化了电路降低井下仪故障率。关键词：过套管电阻率；同步传输；低频电流源度的视电阻率。但是在生产井后期进行地层电阻率0引言测井，南于有极低电阻率的井内金属套管隔离地层与仪器的电极系，使常规电阻率测井方法无法使用，过套管电阻率是一种新型的测井方法，广泛实用于必须使用新型的过套管电阻率测井方法来进行视电油藏动态监测。剩余油分布监测，确定漏采油气层等阻率测量。方面。过套

3、管电阻率测井仪器使用低频大电流作为过套管电阻率测井仪的测井原理从激励信号流激励信号发向地层，在激励信号作用期间，最少需要入地层的回路以及探测深度方面来考摩裸眼井中同时采集四个被测量信号，这些被测量信号需要实的侧向测井类似。该仪器在套管井中测量套管外地时传输到地面的处理软件进行分析。任何数据的丢层电阻率时，首先必须通过特殊的大功率低频电流失与时延都会对测量结果带来影响甚至产生无效测源(0．01HZ～2HZ)向被测地层段的套管发射大电流量，所以在仪器处于测量状态时，被测信号必须实现(4～10A)，并将回路电极放在地而的邻井口。【_{=I于同步传输，本文介绍一种

4、过套管系统的数据采集原套管电阻率(典型值2×10·ITI)远远低于地层电理与采集方法，根据系统中不同通信方式时序特点，阻率(典型值1·ITI～1000n·m)，加在套管上的实现多点异地采集数据同步传输。电流IIN从被测量段局部来分析大部分电流Iz都沿套管流动，一小部分电流I△z会通过套管进入地1过套管测井仪器信号采集系统构成层通过被测地层回到地面的回流电极B。如果能洲量漏入地层的电流I△z，并测量到洲量段套管处1．1过套管电阻率仪器的工作原理与系统构成与地面参考零电位的电位差uT同时检洲到激励低在常规裸眼井中地层电阻率的测量有多种方频电源的发射电流，就可通

5、过Kaufman的套管井电法，如微电极测井、侧向测井、微球形聚焦测井等，这场理论计算得地层的视电阻率。其中套管处相对些测井方法基本原理都是通过电极直接向地层发射与地面零电位N的电位差称为套管电位UT可以直激励信号，通过检测地层对于激励的响应来区分地接测量，激励电源的供电电流也可以直接洲量，流入层电阻率。根据不同的电极系可以探测不同地层深地层的电流却无法直接测量，必须要通过特殊电极第一作者简介：赵瑞峰(1975一)，男，硕士，工程师，研究方向为嵌入式测控系统及测井仪器。围外测井技术20l()年·第3期系来测量f如图1)，该电极系在被测量地层段有3个电极(C，

6、D，E)推靠到套管壁，这样将被洲量段等距0醐兰离分为两部分，在激励电源作用期间只婴测量C—D电极间，D～E电极间的电位U1，U2．这个电位称图2信号采集处理框图为一阶电位差，就可以通过分析得到由于电流泄漏引是在前端信号放大与数字通信接口方而有一定区起的两段等距电极之间的电位差同时结合激励电流可别，由于不同信号的原始值信号强度不同．所以前以分析m套管的相对电阻率进而可以计算泄漏电端放大的可编程增益也不同，对应一阶电位差这样流。这样实际过套管测井中需要采集的量就有四个：两的小信号放大倍速约为1000倍，而财于电流测世放个一阶电位差UI,U2，套管电位uT．激励

7、源电流IIN。大倍速只要20—50倍，另外井下_三个采集衬(两个～阶电位与套管电位)x4#[-通信采用CAN总线．而地面的电流采集电路对外通信采用485总线。3信号采集同步采集的实现通过分析，在测量状态下即激励低频电流传到地层的情况下我们必须同时测量井下的3个采集图l过套管测井仪器工作原理示意图量：U1，U2，IJT。地而的1个采集量：激励F乜流，而且2．2过套管各测量数据采集电路的具体实现要保证数据实时传输。过套管电阻率系统的测量信从上节过套管测井原理分析得要计算}十{地层号采集系统实现框图如下(网3)。电阻率必须同时得到4个测量量，其中位于井下的测量量

8、有三个：两个一阶电位差UI，U2，一个套管电位UT。下面分析一下各