过套管地层电阻率测井信号调理电路设计

过套管电阻率测井响应信号极其微弱,对前置放大电路的设计要求极高。设计了一种能够放大有用信号,同时抑制噪声的信号调理电路。给出了低噪声电源电路、低噪声前置放大器电路、滤波电路和中间级放大电路的原理及实现方法。通过器件选择和良好的PCB设计降低了噪声的影响。采用了二阶巴特沃斯滤波器电路,使滤波器的截止频率稳定．并具有较高的精度。文验测量表明,该调理电路的整体性能指标达到设计要求。     

过套管电阻率测井方法研究

过套管电阻率测井是在金属套管井中进行测井评价、监测油气藏动态和跟踪油藏流体饱和度变化的测井新方法。论述了过套管电阻率测井原理;首次提出应用修正传输线方程法(MTLEM),进行过套管电阻率测井响应模拟计算。基于模拟结果,分析了过套管电阻率测井的影响因素(地层电阻率、水泥环和套管等),给出了不同地层条件下测量信号的大小,为国内过套管电阻率测井的仪器研制和资料应用提供了定量依据。     

过套管电阻率测井信号频率对检测的影响分析

分析了金属套管的趋肤效应现象,提出过套管测井激励信号的源为超低频.过套管电阻率测井技术直接测量信号的量级为μV级,有用信号的量级为nV级.针对测井信号的特点提出利用数字相敏检波技术提高信号的检测精度.分析了信号频率对检测的影响因素,为准确检测信号,过套管电阻率测井要求激励信号的频率小于10Hz,激励信号的频率稳定度直接影响信号检测的精度.在确定采样数据长度、采样频率条件下,可定量计算激励信号的允许频率偏差范围.该结论可用于指导过套管激励信号以及弱信号检测系统的设计.     

过套管电阻率测井方法研究

过套管电阻率测井（TCRL）是电法测井的一个新领域。根据Kaufman A提出的传输线方程，导出了优化的地层视电导率公式，相对于地导，钢套管的电阻率很低，也就是说，钢套管相对于地层是短路的，由趋肤效应可以确定TCRL的工作频率，在详细分析了水泥环，套管对测量结果的影响的基础上，提出了消除这些影响的一些方法，从而使过套管电阻率测井方法更趋完善。     

过套管电阻率测井信号源设计研究

过套管电阻率测井技术是我国正在研究的测井高新技术之一。其关键技术之一为极微弱信号的采集与处理．采集处理的有用信号量级为纳伏级,测井信号源是极微弱信号采集与处理系统的一部分。与其他常规测井信号源相比,过套管电阻率测井信号源要求具有高稳定度、高分辨率、超低频、大功率等特点：针对该信号源的特点提出应用直接数字频率合成技术产生所需信号源,应用功率放大技术实现信号的功率放大。模探井实验表明,设计的信号源能满足1500m测井电缆的测井实验要求。     

过套管电阻率测井微弱信号检测误差分析

过套管电阻率测井通过测量金属套管上的微小电位差来计算地层视电阻率,套管上电位差的测量误差决定了地层视电阻率的测量误差.介绍了过套管电阻率测量原理,包括参考电压模式、套管电阻模式、泄漏电流模式等3种测量模式.推导了2种计算地层视电阻率方法的误差传递公式,探讨了影响地层视电阻率测量精度的因素,认为直接测量套管上的二阶电位差比测量一阶电位差会取得更高的地层视电阻率测量精度.该结论可供仪器研制方案选择参考.     

过套管电阻率测井大功率超低频信号源设计研究

过套管电阻率测井仪器的信号源位于地面,要求信号源具有大电压、大电流、超低频、高稳定度、高分辨率等特点.针对该测井技术的特点,提出利用直接数字频率合成技术产生要求的止弦测井激励信号,利用小功率低压器件的串联实现信号的大功率大电压输出,利用电源跟踪技术在一定程度上降低功率器件的损耗,提高电路的工作效率.实验结果表明,信号源输出频率1～15 Hz,频率分辨率为0.004 Hz.频率稳定度为±5×10-6/1 h,输出电压范围为±300 V,输出电流≤6 A,输出功率为900 W.该设计已成功用于过套管电阻率nV级极微弱电信号采集理论与实验研究项目中.     

过套管地层电阻率测井方法研究

过套管电阻率测井(TCRL)技术的核心在于精确测量进入地层那部分电流所产生的微弱电压差。文中探讨了如何用数值方法计算测量信号的大小,模拟并分析了测井条件下地层电阻率曲线的响应特征,利用微弱信号检测技术得到测量信号,为过套管地层电阻率测井仪器设计实现提供理论指导和帮助。应用实例表明,在油气藏开发中,过套管电阻率测井可动态监测剩余油的变化。     

过套管电阻率测井仪器与ACME测井采集软件系统配接

阐述过套管电阻率测井原理、刻度及数据处理方法.利用面向对象程序设计工具Visual Studio.ne:开发过套管电阻率测井仪器组件库,设计过套管电阻率测井仪器组件有效测井数据采集以及实时曲线显示功能模块.完成过套管电阻率测井仪器与ACME测井软件采集系统平台的配接,实现测量数据采集和仪器刻度计算的功能.经过10口试验井的测量结果表明,该软件系统运行稳定可靠,下发命令仪器控制有效,采样数据处理、微弱异常信号过滤算法、电阻率计算方法正确,组件软件设计流程符合该仪器工作方式,达到过套管电阻率测井仪器测井工艺流程的功能要求.     

MRT核磁共振微弱信号采集处理方法

核磁共振信号采集处理方法要满足CPMG时序实时性与回波高信噪比的要求。MRT多频核磁共振测井仪应用累加平均数字相敏检波算法实现信号检测,该算法基于FPGA实现并行加法计算,基于DSP实现单周期数字相敏检波运算,其主要特点是DSP读取数据时间和数据运算时间与采集数据量无关,算法信噪比与采集数据量成正比,数据量越大信噪比越高。该算法能够在信噪比低至-30~-60dB的噪声中实现微弱正弦信号幅度及相位估计,在满足CPMG时序实时性前提下,应用该算法得到的原始回波信噪比能够较好地满足仪器稳定性要求。     

ECOS过套管电阻率测井响应自适应hp有限元数值模拟

采用一维自适应hp有限元方法求解ECOS过套管电阻率的改进型传输线方程。该方法从粗网格开始迭代,通过对当前粗网格的单元尺寸(h)和网格上的插值函数的阶数(p)进行适当细化,不断寻找当前粗网格拟最优的细化网格。自适应hp策略基于参考解的投影型插值后验误差估计,不依赖具体问题且十分有效,能够适应介质连续变化情况。使用该方法计算了金属套管电导率异常、水泥环和围岩等因素间断和连续变化时,过套管电阻率测井响应,分析了相应的响应规律。数值计算表明,自适应hp有限元方法能够使用较小的自由度获得较高的计算精度。     

MIT阵列感应测井微弱信号检测采集系统设计

微弱信号检测是阵列感应测井精确测量的关键.介绍了以ADSP2181为核心处理器的数据采集系统实现MIT阵列感应测井仪的微弱信号检测.该系统通过硬件调理电路优化,采用多DSP主从复合结构的模块化功能设计,利用自动增益控制、实时刻度校正和数字相敏检波技术,有效实现对阵列感应线圈系多道多频大动态范围微弱信号的采集处理.测试结果表明,在地层电阻率0.1～100 Ω·m范围内能实现准确测量,相对误差小于5%.     

套管井电阻率测井方法研究

分析了套管井电阻率测井的传输线方程模型和曲面积分方程模型的特点及局限性；给出了复杂地层模型下的曲面积分方程表达式，采用子区域法求其数值解。用该方法系统地考察了套管井电阻率测井响应、环境影响、仪器参数。最后给出了实际地层模型下计算出的测井曲线，得到了与三侧向测井、感应测井一致的效果。为套管井电阻率测井仪器参数设计提供了依据，也为套管井电阻率测井解释打下了基础。     

瞬变电磁过套管电阻率测井响应模拟及分析

瞬变电磁过套管电阻率测井采用线圈电流的导通和关断方式进行大功率激发,测量套管井内不同源距的瞬态响应波形。现场测井得的瞬态波形有2个响应:一个是脉冲,位于激发时刻;一个是单峰波形——上升沿变化快、下降沿变化慢、位于激发时刻之后。用实轴积分法模拟套管井的瞬变电磁响应,得到的2个响应与所测量的波形特征一致,它们分别对应于位移电流(电磁波)和传导电流(电磁感应)的响应。传导电流密度与地层电导率成正比,过套管电阻率测井主要利用第2个瞬态响应获得地层的电导率。由于瞬变激发的连续谱以低频为主,测井波形中直接耦合的无用信号幅度很大。用同一源距不同深度测量的波形相减可以去掉响应中的无用信号(直接耦合响应和井内液体、套管、水泥环的二次场响应),得到2个深度点所测量地层的二次场差,该二次场差与所测量的不同区域地层电导率成正比,从二次场差波形中任取一点的幅度均可得到1条曲线,对其反褶积并刻度可以得到地层电导率随深度的变化曲线,加上初值便得到地层的电导率,实现过套管地层电阻率的连续测量。     

随钻电磁波电阻率测井之电阻率转化方法与研究

根据幅度衰减(EATT)和相位差(ΔΦ )转换得到电阻率是随钻电磁波电阻率测井信号处理的必然环节.根据电磁场理论,给出均匀介质中EATT和ΔΦ的磁偶极子解(将线圈近似为磁偶极子)和严格解的理论结果.介绍了根据EATT和ΔΦ转化得到电阻率的方法.根据电阻率的转化结果发现,将ΔΦ转换为相位差电阻率的误差很小,可以将线圈近似为磁偶极子,还可以达到简化计算和保证转化的电阻率与真实电阻率一致的目的.但是,在将EATT转换为衰减电阻率时,在高电阻率地层条件下,磁偶极子解的表达式存在明显的电阻率转换误差,因此,建议采用严格解的EATT表达式进行衰减电阻率的转换,以提高信号质量.     

随钻电磁波电阻率和电缆电阻率测井联合反演及应用

针对海上油气田电阻率测井受泥浆侵入影响严重的现象,提出随钻电缆电阻率测井联合反演方法,以获取可靠地层电阻率和泥浆侵入深度。对于ARC675和HRLA这2种仪器,利用Marquardt方法,采取联合反演方式计算不同测井时刻的泥浆侵入半径和侵入带电阻率以及原状地层电阻率等参数。数值模拟结果显示,各参数联合反演相对误差小于0.5%。根据南海东部随钻测井与电缆测井资料开展的联合反演应用研究显示,联合反演结果符合泥浆动态侵入特征,与试油结果吻合,表明随钻电缆电阻率测井联合反演技术具有实用价值。     

复电阻率测井方法及其应用

复电阻率测井是以两频或多频测量地层电阻率的新方法 ,它可用来有效地识别油气层和确定水淹油层的水淹程度。简要介绍了复电阻率测井的测量原理、仪器设计。胜利油田 9口井的现场测井资料初步验证了该方法的可行性和有效性     

高分辨率复电阻率测井仪器设计及现场试验

在特定的频段,泥质砂岩的复电阻率存在明显的频散现象,这种频散与地层含油饱和度的关系密切,是目前复电阻率测井的基础.根据实验研究和理论结果,研制了复电阻率测井仪器,仪器频率为35 Hz和8.5 kHz,采用聚焦工作方式,电极系采用三侧向电极系,测量2个频率下的电阻率.现场实验表明2个频率下的复电阻率基线稳定,测量准确,分辨率达到0.4 m,能够满足大庆油田薄层水淹层的测井要求.资料分析表明,低频电阻率与高频电阻率的比值能够较好地反映地层含油饱和度.