基于嵌入式架构的测井仪器调试台架系统设计

介绍一种测井仪器调试台架的系统组成设计方案.设计方案采用主从式结构,主机和前端机通过以太网瓦联.前端机基于ARM7技术,定义了扩展I/O总线,使核心板和各种专业化功能板形成积木式组合;讨论了核心板和典型功能板的设计方案以及嵌入端软件和主控软件的设计思路.以此斤案成功设计和研制了微电阻率扫描测井仪、阵列感应测井仪、多极阵列声波测井仪等系列化成像测井仪的调试台架.     

最新随钻声波测井仪的技术性能与应用实例

详细介绍了贝克休斯公司APX随钻声波测井仪、哈里伯顿公司CLSS随钻声波测井仪、斯伦贝谢公司新一代随钻声波测井仪sonicVISION的工作原理、技术优势及应用实例。重点介绍了APX随钻声波测井仪为声学仪器优化配置而设计的计算机模型(FEA)、与典型LWD仪器等单向有线测井仪不同的全向发射器、以实现径向多极子声源激发的6×4全向接收器阵列、具有多频调节功能的隔声带、有助于提高仪器信噪比的信号源、用于噪声探测的加速度计和用于不同地层不同测量模式的四极子波技术等。较全面地分析了三大公司最新研制的随钻声波测井仪器的技术性能和应用情况,为国内开展同类技术研究及仪器的研制,提供了可借鉴的资料,并建议我国应该研发具有自主知识产权的随钻声波测井仪器。     

基于UDP协议的多极子阵列声波测井仪室内测试软件设计及应用

UDP协议是慧眼2000成像系统井下仪器的通用通讯接口协议.基于UDP协议的多极子阵列声波测井仪室内测试软件能够实现与RTU的通讯,能够正确地下发命令到井下仪器以及正确地从井下仪器接收数据.测试软件可以对井下仪器的故障进行判断,同时可以测试井下仪器各个系统之间的通讯状态.测试软件是仪器调试以及仪器维修的重要检测工具.文章给出了基于UDP协议的多极子阵列声波测井仪室内测试软件的设计方法,软件流程以及各软件模块的功能,同时介绍了该软件的应用情况.     

随钻前视声波测井钻头前方声场特征研究

现有声波测井仪器无法满足前视探测需求,为此开展了基于相控阵技术的随钻前视声波测井技术研究.采用相控线阵声波辐射器和相控圆弧阵声波接收站,分别实现声波能量的定向辐射和扫描接收;利用有限差分算法,分别模拟了随钻条件下钻头前方存在一个地层界面时的单极和相控阵声波测井响应.模拟结果表明,由于井底散射的影响,随钻前视声波测井的波...     

考虑压电声源-井孔系统的随钻方位声波测井数值模拟

随钻方位声波测井仪器是一种新型的声波测井仪器,在非均匀性复杂地层的精细勘探与开发中具有应用前景。综合考虑了压电声源-钻铤-井孔系统相互耦合作用,使用有限元ANSYS软件仿真计算了瓦片状声源的随钻方位声波测井仪器响应特征,以及声源的变形、表面不同位置处的振动位移,分析声源的谐振频率与辐射特性。模拟结果表明,声源振动变形复杂,与施加的激励信号存在较大差异。该声源谐振频率位于隔声体阻带之内,钻铤波得到有效压制,且该声源辐射出的能量具有明显的水平、竖直方位指向性。数值模拟了随钻方位声波测井仪器在均匀地层、方位分区变化地层以及过界面地层中的测井响应特征。模拟结果表明,基于该瓦片状声源的随钻方位声波测井仪器可准确测量地层的纵波慢度,识别井周地层方位速度信息,在跨界面地层中通过方位速度差异进行界面识别。研究对于随钻方位声波测井仪器的设计、研发以及使用具有指导意义。     

随钻声波测井仪控制和数据处理系统设计

介绍一种随钻声波测井仪控制和数据处理系统硬件电路和软件设计方案.随钻声波测井仪控制和数据处理系统以MCU、DSP和CPLD芯片为核心,MCU负责仪器工作模式选择及测量数据传输,DSP和CPLD协同控制声波发射接收时序,并进行快速数据处理,控制和数据处理系统与声波发射接收系统之间采用高速总线传输数据和命令.根据仪器不同功能需要,采用地面工作模式、延时模式、测井模式等3种工作模式,结合数据传输需要,提供了不同的通讯接口.整个设计符合测量、传输的实时性要求以及低功耗要求,适用于随钻声波测井仪.     

随钻声波相控发射声系研究

国内随钻声波测井仪器的研究尚有一些关键技术问题需要解决,声系结构及其激励电路是随钻声波测井的关键技术之一。针对该技术问题,提出了一种可相控的阵列式声系设计方案,并设计了一种多通道换能器激励电路,激励信号的延迟时间和脉冲宽度可以精确控制。经过系统调试后,在实验室水池中进行了声场测试。研究结果表明,采用相控阵技术可以提高发射声系换能器激发能量,还可以在轴向上控制辐射声束偏转方向,使其具有一定方位分辨能力。研究结果为随钻声波测井仪器的研制提供了技术参考。     

基于dsPIC的存储式数据采集系统设计与实现

文章介绍的存储式数据采集系统应用于随钻声波测井仪中,它以dsPIC芯片做为控制核心,利用时钟芯片(RTC)实现了随钻声波测井仪器的定时启动工作,具有高速数据采集、大容量数据存储、高速数据传输等功能。实验结果表明,以dsPIC为核心的存储式数据采集系统能够满足随钻声波测井仪在控制和数据处理方面的要求。     

随钻地层评价技术面临的问题、现状与展望

随钻测井资料主要应用于地质导向和地层评价。随着仪器性能完善和理论研究的深入,研究重点已转移到随钻测井资料解释评价上。在前人工作基础上,指出随钻测井地层评价的难点主要有5个方面:仪器设计、测量方式、环境影响因素、解释模型和参数计算。分析了随钻测井仪器在电阻率测井、声波测井、核测井和核磁共振测井中的地层评价功能。介绍了随钻测井数据处理和定量解释技术的新进展。基于大量的数值模拟,从定性的角度对随钻测井响应分析应当注意的问题作出说明。指出了随钻测井解释评价今后的发展方向。     

随钻声波测井技术发展现状

文章介绍了随钻声波测井理论和仪器。经过二十多年的发展,已经形成了单极子、多极子和偏心声源测井技术,不仅能够实现快慢地层的纵横波速度测量,而且能够实现方位声波的测量。随钻声波数据处理的难点在于解决钻井噪声和仪器偏心对地层信号的影响,旋转叠加技术提供了一种消除噪声影响的途径。随钻声波测井仪研制需要解决的关键技术包括,声波换能器、隔声体和井下电路的设计,其中声波换能器和隔声体的设计至关重要。随钻声波测井技术代表了未来声波测井的发展趋势,具有广泛的应用前景。     

随钻四极子声波测井仪的设计及试验

针对随钻单极子声波测井仪器无法随钻测量软地层横波速度的问题,设计了一种随钻四极子声波测井仪。该测井仪由Drilog?随钻测井系统、接收电路、扶正器、接收声系、隔声体、发射声系及发射电路组成。详细介绍了随钻四极子声波测井仪关键部件发射换能器、隔声体和接收声系的设计实现方法,并通过试验和模拟方法验证了这些关键部件的功能。该测井仪在新疆轮台KS3-B1Sa井进行了试验,测得了高质量单极子全波及四极子横波信号,且硬地层单极子全波中的横波时差与四极子横波时差吻合。现场试验表明,随钻四极子声波测井仪的功能达到了设计要求,可以随钻测量地层的横波速度,为准确评价地层提供测井数据。      

随钻声波测井研究进展

论述了随钻声波测井的纵波测量、横波测量及仪器的发展,分析了随钻声波测井面临的难题.随钻纵波测井仪器隔声体是实现随钻纵波测量的关键;利用漏能纵波求取极慢地层的纵波速度的方法也有所发展.埘随钻横波测井进行r总结.快地层随钻横波测井除了可以采用单极子测量,还可以采用四极子模式进行测量;慢地层随钻横波测井可以有偶极子或四极子等方式进行测量,存在争议的是慢地层随钻偶极子的横波测量足否可行.对仪器偏心的研究表明从随钻偶极子中提取地层横波足有可能的.随钻声波测井由于偏心的原因无论采用何种模式进行测量都会产生频散.总结了随钻测井噪声的研究现状,表明噪声均为低频噪声,埘随钻横波测井有一定影响.     

APX随钻声波测井仪简介

在钻进时就能及时获得所钻地层的孔隙度、岩性等参数,把握是否有裂缝、含油气、欠压实等信息,将大大提升资料的价值,为科学高效的油气开发创造条件,随钻声波测井技术正在承担这一重要角色.为了推动国内随钻声波测井技术的发展,在大量调研的基础上,从仪器的结构组成、性能指标,包括全向声源、声波隔离器、接收器阵列、电路、隔声处理等方面,全面地介绍了贝克休斯INTEQ公司生产的随钻声波测井仪APX(Acoustic Properties eXplorer)系统,该系统已经投入到现场应用和商业运营.     

随钻声波测井声系短节模拟样机试验研究

针对随钻声波测井中换能器技术及装配的难题,研制了随钻声波测井声系短节模拟样机,基于随钻单极声波测井理论,以指向性、接收响应、单极测量功能等3个指标评价了声系短节及各组成部分的性能及特性。结果表明:发射声系以单极发射向外辐射的声场具有一定的周向均匀性,其指向性接近于一个圆,可组成单极声波发射器;接收器的接收灵敏度均值在-208.0 dB附近,偏差在2.0 dB以内,接收响应一致性良好,可组合相加接收单极声波信号;以单极测量功能进行的模型井整机联调试验获得了套管井波列,提取的套管波传播速度为5245.6 m/s,相对误差小于3.0%。这表明随钻声波测井声系短节具有单极发射、单极接收的测量功能,可用于模拟随钻单极声波测井,为随钻声波测井仪的研制提供试验数据。      

国外随钻测井技术的最新进展及发展趋势

介绍了国外测井公司近年来推出的多种随钻测井仪器的特点、结构组成及工作参数.主要包括低频四极横波测井仪器、宽频多极声波测井仪器、紧凑型补偿电磁波电阻率测井仪器、方位聚焦电阻率仪器、方位深电阻率传感器等.这些新仪器和技术的应用,拓宽了测量范围、提高了测井数据的质量、节省了钻井时间和成本,使得LWD测井数据在地质导向以及地层评价中发挥更重要的作用.     

随钻地层测试技术的分析与思考

综述随钻地层测试技术的发展动态.以随钻地层测试仪器(Geo-Tap)为例分析随钻地层测试的技术特点、工作原理、仪器参数和在油气田工程中的应用前景.介绍目前我国随钻地层测试技术的现状、发展该技术的主要攻关方向和应该注意的问题.双封隔器模式结构具有流体取样和流体实时分析功能,是随钻地层测试仪器主要的发展方向.在我国随钻测量...     

能大幅度提高测井质量的声波随钻测井仪器APX

本文介绍一种能大幅度提高测井质量的声波随钻测井仪器APX(Acoustic Properties eXplorer)，该仪器集成了电缆声波测井仪器的诸多优点，并具有自身特点，使普通声波随钻测井仪器不能解决的问题得到了解快。该文主要内容包括仪器计算机模拟情况、仪器具有的特点和实测结果。     

随钻感应电阻率测井响应影响因素分析

随钻感应电阻率测井仪器结构复杂,测量信号的大小受磁芯、反射层、钻铤的影响,并且是非对称结构,用常规的居中感应电阻率测井理论不能满足仪器研究和设计的要求.介绍了随钻感应电阻率测井仪器的结构及特点,通过基于有限元算法的Maxwell数值模拟软件,计算和分析了磁芯和反射层以及钻铤对测量信号的影响,确定了仪器K值,并进行了仪器实际测量值与数值模拟计算值的对比.为仪器的数据处理和更进一步的发展提供了理论依据.     

现代声波测井技术发展的若干特点

对现代声波测井技术的发展特点和趋势进行了深入分析,重点就探测器布置的阵列化、波形采集的高速数字化、工作频率和辐射特性的可控化、多种探测模式的集成化和资料应用的多样化与扩展化进行了详细阐述.其中换能器工作频率和辐射指向特性可调控是声波测井技术的最新发展,将极大地提高仪器的环境适应性和综合探测能力.声波测井资料的应用主要体现在各种波型模式声波参数的全面开发利用和全波列信息在地层评价和工程应用的不断深化和拓展方面.随钻声波测井也有较快发展,尤其是四极子声源的使用应引起重视.对上述问题的深入分析和准确把握对新一代国产声波测井仪器的研发和应用具有积极指导意义.     

钻井录井信息与随钻测量信息的集成和发展

钻完井工程是一项复杂且高风险、高投资的系统工程,钻完井工程可产出大量信息,实现录井信息化、网络化和集成是保障安全、优质、低成本钻完井的重要前提。在系统介绍录井信息主要类别的基础上,综述了随钻测量技术现状,归纳了钻井液脉冲随钻测量、传输技术（mud-MWD）的优缺点,分别就随钻测斜、随钻测井、随钻测压、随钻核磁共振成像测井、随钻地震与随钻垂直地震测井和随钻声波测井、随钻旋转导向和随钻地质导向等几种随钻信息采集、处理、控制和应用技术予以阐述,分析了mud—MWD既是在用的主要服务技术又是制约钻井随钻闭环测控技术发展的瓶颈。并为推荐基于电子钻柱的智能随钻集成技术与智能钻井,介绍了智能钻井的基本理论、基本技术、作用与技术关键及难点。