leapAIGO操作基礎(chǔ)手冊專業(yè)資料

CNLC

陣列感應(yīng)儀器AFIT

操作手冊"

版本：1.0

日期:-04-01

目錄

第一章概論......................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.1導(dǎo)言.....................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.2陣列感應(yīng)(AFIT)儀器技術(shù)性能指標(biāo).........................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.3配套使用附件............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.4AFIT輸出曲線...........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.5健康，安全，環(huán)保事項(xiàng)....................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.5.1人身安全.........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

1.5.2設(shè)備安全.........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

第二章測井基本理論及儀器工作原理...............................錯(cuò)誤!未定義書簽.

2.1儀器功能、特點(diǎn)概述......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.2測量工作原理............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.2.1基本物理測量......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.2.2測量工作原理......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.2.3應(yīng)用基本理論......................................錯(cuò)誤!未定義書簽.

2.2.4測量電路框圖......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

2.2.5功能單元電路描述.................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

第三章儀器操作..................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.1工作前地面軟硬件準(zhǔn)備....................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.2儀器供電................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.3儀器刻度及EEPEOM數(shù)據(jù)加載..............................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4現(xiàn)場測井環(huán)節(jié)............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4.1測井作業(yè)淮備.....................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4.2測井環(huán)節(jié).........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4.3注意事項(xiàng).........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4.4輸入輸出參數(shù)......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4.5儀器設(shè)立..........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4.6AFIT儀器監(jiān)控量...................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.4.7AFIT儀器命令......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.5儀器刻度.................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.5.1刻度原理..........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.5.2刻度前準(zhǔn)備及安全事項(xiàng).............................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.5.3車間刻度..........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.5.4刻度報(bào)告.........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.6維護(hù)與檢測..............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.6.1工具..............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.6.2尋常維護(hù).........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.6.3二級保養(yǎng).........................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.6.4循環(huán)油設(shè)備操作規(guī)范...............................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.7測井質(zhì)量控制............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.7.1測速...............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.7.2環(huán)境...............................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.7.3測量誤差控制......................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.7.4重要輸出曲線質(zhì)量規(guī)定..............................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.7.5重要輸出曲線默認(rèn)設(shè)立.............................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.8儀器故障.................................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.8.1儀器監(jiān)控量以及儀器曲線...........................錯(cuò)誤!未定義書簽。

3.8.2常用問題及解決方案................................錯(cuò)誤!未定義書簽。

第一章概論

1.1導(dǎo)言

LEAP800-A陣列感應(yīng)測井儀(AFIT-ArrayFocusingInductionTool,如F

簡稱AFIT)是一種多頻、多陣列、全數(shù)字化陣列感應(yīng)儀器。其線圈系由一種共

用發(fā)射線圈和七組不同源距接受線圈子陣列構(gòu)成:線圈距從6in到93in)。每組

接受線圈涉及一種主接受線圈和一種補(bǔ)償接受線圈，補(bǔ)償接受線圈較好地補(bǔ)償了

直耦信號。AFIT發(fā)射線圈同步勉勵(lì)6種頻率發(fā)射電流(16kHz,24kHz,40kHz,64k

Hz,88kHz,112kHz)o井下AFIT儀器將7個(gè)接受線圈采集到信號數(shù)字化后,得

到6個(gè)頻率、7個(gè)陣列共42個(gè)復(fù)感應(yīng)信號。遙測系統(tǒng)將感應(yīng)信號等數(shù)據(jù)送到地

面。地面軟件通過軟件聚焦等解決將接受到感應(yīng)信號轉(zhuǎn)換成一系列隨深度變化電

導(dǎo)率(或電阻率)測井值。依照現(xiàn)場條件和客戶需要，多道信號解決可提供可靠

徑向與垂向辨別率和環(huán)境校正。大量測量信息可以生成地層電阻率定量二維圖

像，圖像可清晰、定量地表征層理和侵入帶特性。侵入帶參數(shù)可用來描述過渡帶

和環(huán)帶；侵入帶定量信息還可以轉(zhuǎn)化為含水飽和度鼠二維圖像，在井場上它可

用彩色來標(biāo)繪。

合理而科學(xué)地AFIT陣列感應(yīng)，可以解決如下問題：

儲(chǔ)層劃分；

擬定地層真電阻率；

擬定含水飽和度鼠,；

燒類辨認(rèn)及成像；

擬定可動(dòng)燃；

侵入帶剖面研究;

薄層解釋油氣;

水評價(jià)和地層分析等。

1.2陣列感應(yīng)(AFIT)儀器技術(shù)性能指標(biāo)

儀器圖性能指標(biāo)

溫度和壓力級別

1

最大工作溫度175°C(350°F)

1

最大工作壓力140MPa(20Kpsi)

儀器抗拉強(qiáng)度

50,000lbs/22680kg

儀器抗壓強(qiáng)度

12,000lbs/5443kg

,092外形尺寸及重量

儀器直徑9.2cm(3.625in.)

儀器連接長度7.06m(13.16ft)

*儀器運(yùn)送長度7.41m(24.38ft)

f■

儀器總重量150kg

II

測量范疇

—最小井眼尺寸12cm(4.73in.)

井筒介質(zhì)淡入泥漿、咸水泥漿、油基泥漿、空氣

儀器位置居中，偏心

9

9

C9測量動(dòng)態(tài)范疇0.2Ohm.m至Ohm.m

測量精準(zhǔn)度1mS/m+2%

重復(fù)性誤差1mS/m+2%

縱向辨別率1ft,2ft,4ft

探測深度10in,20in,30in,60in,90in,

120in

深度采樣間隔3in

推薦測速1800ft/h

最大測速3600ft/h

時(shí)間采樣間隔50ms

供電規(guī)定

電纜端頭電壓250V交流

工作電流400mA

組合兼容性

儀器掛接位置儀器串底部

1.3配套使用附件

井下也許使用設(shè)備：

底部燈籠體

扶正器

間隙器

車間也許使用設(shè)備：

刻度架

感應(yīng)刻度環(huán)及刻度電阻

注油管等補(bǔ)油設(shè)備

1.4AFIT輸出曲線

AFIT測井過程中所得到原始數(shù)據(jù)都被記錄在一種原始數(shù)據(jù)文獻(xiàn)內(nèi)，該數(shù)據(jù)

文獻(xiàn)可以用于后來對數(shù)據(jù)分析及回放。與此同步，軟件也會(huì)對數(shù)據(jù)流進(jìn)行解決。

AFTT地面數(shù)據(jù)解決涉及上傳數(shù)據(jù)解包、電子刻度、溫度校正、重采樣和時(shí)

深對齊等基本解決；運(yùn)用刻度系數(shù)把上傳數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為工程值刻度運(yùn)算；以及趨附

校正、井眼校正、軟聚焦、辨別率匹配和一維反演等實(shí)時(shí)高檔解決。詳細(xì)解決流

程如下圖1.4.1所示。

AFIT數(shù)據(jù)涉及原始遙傳數(shù)據(jù)、刻度轉(zhuǎn)化后工程數(shù)據(jù)、以及趨附校正、井眼

校正、軟聚焦和辨別率凡配、一維反演等解決后各種數(shù)據(jù).此外,壞涉及COM板

采集輔助測量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)均以曲線形式輸入輸出，其詳細(xì)設(shè)立見下面表

1.4.Io

AFIT還把7個(gè)接受線圈上電壓測量以及發(fā)射線圈上電流測量，共8個(gè)測量

通道原始波型數(shù)據(jù)上傳至地面，然后以監(jiān)控信息方式在AF1T-AScope里面輸

出，其詳細(xì)設(shè)立見下面表1.4.2。

圖1.4.1AFIT數(shù)據(jù)解決流程圖

表1.4.1AFIT曲線名稱、單位及保存設(shè)立表

曲線描述單位

RA/FjR,Logging模式下，第/個(gè)接受線圈、第/個(gè)頻率測量信號同相分量

RATFjXLogging模式下，第/個(gè)接受線圈、第J個(gè)頻率測量信號正交分量mS/m

RTxFjR,Logging模式下，發(fā)射線圈第/個(gè)頻率測量信號同相分量

RTxFjXLogging模式下，發(fā)射線圈第J個(gè)頻率測量信號正交分量

GAYFjR,Cal模式下，第/個(gè)接受線圈第J個(gè)頻率測量信號同相分量

GAIEJXCal模式卜.，第1個(gè)接受線圈第J個(gè)頻率測量信號正交分量

GTxFjR,Cal模式下，發(fā)射線圈第J個(gè)頻率測量信號同相分量

GTxFjXCal模式下，發(fā)射線圈第J個(gè)頻率測量信號正交分量

ZAJFJR,Zero模式下，第i個(gè)接受線圈第j.個(gè)頻率測量信號同相分量

ZAIFJXZero模式下，第/個(gè)接受線圈第j.個(gè)頻率測量信號正交分量

ZTxFjR,Zero模式下，發(fā)射線圈第J個(gè)頻率測量信號同相分量mA

ZTxFJXZero模式下，發(fā)射線圈第J個(gè)頻率測量信號正交分量

A/FjR,第/個(gè)接受線圈笫J個(gè)頻率測量視電導(dǎo)率同相分量

A/FjX第了個(gè)接受線圈第J個(gè)頻率測量視電導(dǎo)率正交分量

SEC/趨附校正后第7個(gè)接受線圈視電導(dǎo)率mS/m

BHCi井眼校正后第，個(gè)接受線圈視電導(dǎo)率

R006,ROW,R020,探測深度為6in,Win,20in,30in,50in,90in和120inlft辨ohm.m

R030,R060,R090,別視電阻率曲線

R0120

RT06,RT1O,RT20,探測深度為6in,Win,20in,30in,50in,90in和120in2ft辨

RT30,RT60,RT90,別視電阻率曲線

RT120

RFOG,RP1O,RF20,探測深度為Gin,10in,20in,30in,60in,90in和120in4ft辨

RF30,RF60,RF90,別視電阻率曲線

RF120

C006,C010,C020,探測深度為6in,10in,20in,30in,60in,90in和120inlft辨

C030,C060,C090,別視電導(dǎo)率曲線

C0120

CT06,CT10,CT20,探測深度為6in,10in,20in,30in,50in,90in和120in2ft辨

CT30,CT60,CT90,別視電導(dǎo)率曲線mS/m

CT120

CF06.CF10,CF20,探測深度為6in,10in,20in,30in,50in,90in和120in4ft辨

CF30,CF60,CF90,別視電導(dǎo)率曲線

CF120

SWF06,SWF10,探測深度為6in,10in,20in,30in,50in,90in和120in真辨別

SWF20,SWF30,視電導(dǎo)率曲線

SWF60,SWF90,

SWF120

INVECC反演得到儀器偏心率m/m

INVBHD反演得到井徑in

INVSMUD反演得到泥漿電導(dǎo)率

INVSBACK反演得到背景電導(dǎo)率mS/m

SIGT地層真電導(dǎo)率

RT地層真電阻率ohm.m

SIGXO傾入帶電導(dǎo)率mS/m

RXO傾入帶電阻率ohm.m

IFIR傾入帶內(nèi)徑in

IFOR傾入帶外徑

UST探頭上部溫度

DST探頭下部溫度degC

ET電子線路溫度

COMTEMPCOM板溫度

TXPSI發(fā)射正電流mA

TXNSI發(fā)射負(fù)電流

TXPSV發(fā)射正電壓

TXNSV發(fā)射負(fù)電壓

PREAMPPSV前放正電壓

PREAMPNSV前放負(fù)電壓mV

DSP3V3DSP3.3伏電源電壓

PS5V信號解決板正5伏電壓

NS5V信號解法板負(fù)5伏電壓

COMREF2V5COM板參照電壓

COMAGXDCOM板接地電壓

備注

i，J/代表子陣列序號,1=0,1,2,3,4,5,6；J代表頻率序號,戶0,1,2,3,45.

采樣率1.時(shí)間；50ms,100ms,200ms,400ms,1000ms,10000ms

2.深度：4點(diǎn)/英尺

表L4.2AFIT波形數(shù)據(jù)輸出設(shè)立表

輸出波形描述

RWRO子陣列A0接受線圈上測量信號

RWR1子陣列Al接受線圈上測量信號

RWR2子陣列A2接受線圈上測量信號

RWR3子陣列A3接受線圈上測量信號

RWR4子陣列A4接受線圈上測量信號

RTVR5子陣列A5接受線圈上測量信號

RWR6子陣列A6接受線圈上測量信號

RWR7發(fā)射線圈上電流測量信號

1.5健康，安全，環(huán)保事項(xiàng)

(HEALTH,SAFTY,ANDENVIRONMENT)

“安全第一”，是任何人都必要時(shí)刻想到第一要?jiǎng)?wù)，無論是現(xiàn)場操作工程師

還是儀修、保養(yǎng)工程師。時(shí)時(shí)、處處、人人把質(zhì)量、健康、安全和環(huán)保放在第一

位，避免事故發(fā)生，保證咱們和客戶人身和財(cái)產(chǎn)安全，保護(hù)公共環(huán)境是咱們永恒

追求。下面注意事項(xiàng)是操作AFIT時(shí)必要注意。

1.5.1人身安全

人身安全對咱們來說具備極端重要性。下面信息是操作或測試AFIT前必要

明白。

常規(guī)防止

當(dāng)儀器加電后，請注意使用如下常規(guī)安全防止事項(xiàng)：

測試儀器時(shí)，使用帶接地三孔電源插板供電.

不要單獨(dú)在帶電設(shè)備旁邊操作，保證一旦發(fā)生危險(xiǎn)，能有人及時(shí)提供協(xié)助。

現(xiàn)場操作工在儀器加電、測試、刻度等作業(yè)過程中必要戴絕緣手套，并旦保

證儀器外殼接地。

現(xiàn)場操作安全規(guī)定，戴普通皮手套時(shí)要在里面襯上絕緣橡膠手套。

電焊作業(yè)時(shí)，注意保護(hù)眼睛。

起吊、抬起儀器時(shí)請遵守作業(yè)規(guī)程，避免傷害。

當(dāng)心有缺陷儀器，損壞儀器也許導(dǎo)致異常電壓和輻射傷害。

不要同步觸摸測試盒和儀器，它們之間也許存在較大電壓。同樣注意危險(xiǎn)是,

當(dāng)儀器加電后也不要同步觸摸儀器兩個(gè)某些。

在儀器旁邊工作時(shí)，盡量站在干燥木頭平臺上，或橡膠及其他類似絕緣墊

子上。

連接、斷開儀器時(shí)保證儀器在斷電狀態(tài)下。

電擊電壓（電擊風(fēng)險(xiǎn)）

打開儀器后，如下兩處存在電擊風(fēng)險(xiǎn)：

1.250VACbus,

2.AFIT發(fā)射交流勉勵(lì)（V90VRMS）

為減少電擊風(fēng)險(xiǎn)：

1.儀器檢修，保養(yǎng)應(yīng)由熟悉AFIT操作和保養(yǎng)事項(xiàng)并通過培訓(xùn)技術(shù)人員來完

畢

2.裝配和拆卸儀器時(shí)要斷電

3.儀器加電工作時(shí)，儀器外殼要安全接地

4.盡量站在干地方或橡膠墊子上

5.避免同步接觸儀器兩個(gè)部位

磁場防護(hù)

高強(qiáng)度磁場可導(dǎo)致心臟起搏器故障，帶有起搏器者請不要接近加電AFIT儀

器

長時(shí)間曝露在高強(qiáng)度磁場中也許導(dǎo)致身體傷害，儀器加電后，遠(yuǎn)離儀器至少

Win

儀器搬運(yùn)

儀器電子線路和探頭重達(dá)150公斤，在運(yùn)送、搬移、懸掛等過程中要采用適

當(dāng)設(shè)備、安全辦法，防止人員受到傷害。同步要保證起重設(shè)備、夾具、工作面對

的受力和負(fù)重儀器重量，并且定期檢查所有起重設(shè)備、夾具、工作面，排除損壞

或老化引起安全隱患，保證儀器起重設(shè)備、夾具、工作面在使用時(shí)是安全。

靜電放電

靜電敏感電子元件也許會(huì)因不對的操作而導(dǎo)致?lián)p壞。按照規(guī)定靜電操作規(guī)程

來操作此類器件。

1.5.2設(shè)備安全

AFH儀器總重150kg,特別是儀器探頭某些為陶瓷構(gòu)造及玻璃鋼外殼，儀器

容易受力折斷。

使用前必要檢查循環(huán)油，否則過高外界壓力會(huì)導(dǎo)致閉塞閥啟動(dòng)而損壞電子線

路。

水平吊起AFIT時(shí)至少要有四個(gè)著力點(diǎn)。

第二章測井基本理論及儀器工作原理

2.1儀器功能、特點(diǎn)概述

AFIT是一種聚焦式，多頻測量陣列感應(yīng)儀器，它由如下幾種重要某些構(gòu)成:

電子短節(jié)AFIT-E

前放及探頭短節(jié)AFIT-S

SP電極

從功能上，AFIT由發(fā)射線圈和七組接受線圈系構(gòu)成陣列探頭，以及SP電極，

前放短節(jié)和電子線路等某些構(gòu)成。儀器控制某些由地面軟件完畢。

電子短節(jié)由儀器通信模塊，數(shù)字解決模塊，發(fā)射模塊，電源模塊等模塊構(gòu)成。

前放模塊涉及多路測量信號前置放大器，對來自接受線圈陣列感應(yīng)信號進(jìn)行

預(yù)放大。

AFIT陣列探頭由一種共用發(fā)射線圈Tx和七個(gè)接受線圈系Rx構(gòu)成；每個(gè)接

受線圈系和發(fā)射線圈構(gòu)成子環(huán)列是一種測量單元，如圖2.1.1”

M'、、一WWWWWW?

Onetransmitter+sevensub-arrays

圖2.1.1-AFIT探頭構(gòu)造

每個(gè)接受線圈由主接受線圈和副接受線圈兩某些構(gòu)成，副接受線圈也稱為

屏蔽接受線圈或補(bǔ)償接受線圈。如圖2.1.2所示，發(fā)射線圈勉勵(lì)電磁場，電磁場

和地層互相作用后場被接受線圈探測到，這某些信號攜帶著地層信息，是咱們

測井所美懷；同步發(fā)射線圈和接受線圈之間還存在相稱強(qiáng)直耦信號，這對則升

是無用信號，補(bǔ)償接受線圈設(shè)計(jì)目就是屏蔽直耦信號。

AFIT是一種電法測井儀器，運(yùn)用電磁感應(yīng)原理來測量地層電導(dǎo)率。AFIT儀

器涉及一種發(fā)射線圈以及一種感應(yīng)陣列。發(fā)射線圈在地層中產(chǎn)生一種變化電磁

場，感應(yīng)陣列測量電磁場變化狀況。隨著著儀器在井下位置移動(dòng)，周邊地層狀況

也在不斷發(fā)生變化從而導(dǎo)致電磁場變化。AFTT儀器持續(xù)測量并且記錄電磁場變

化。通過對測量數(shù)據(jù)解釋，可以獲得地層電導(dǎo)率數(shù)據(jù)。

AFIT是一種陣列式感應(yīng)測井儀器，其線圈系由7個(gè)3線圈系測量子陣列和

一種發(fā)射線圈構(gòu)成，6個(gè)工作頻率。AFIT對來自天同子陣列信號，測量解決后得

到10in、20in、30in、60in、90in、120in6個(gè)探測深度地層電阻率信息0

通過辨別率合成匹配，提供1ft、2ft、4ft3和縱向辨別率6種探測深度電阻

率曲線。

90in和120in兩條深探測曲線可以協(xié)助判斷與否可以探測到地層真電;且率

曲線。當(dāng)90in和120in兩條曲線重疊時(shí)表白較深探測深度所獲得讀數(shù)接近地層

電導(dǎo)率。

-rYYYYYn_mr

主接受線圈副接受線圈

9I9AFIT孑勝方II松浩

2.2測量工作原理

本節(jié)概述感應(yīng)儀器基本原理，同步簡介感應(yīng)測量數(shù)據(jù)基本解決和高檔解決理

論。

感應(yīng)測井(Doll,1949)最初是為解決電極型儀器在油基泥漿和空氣鉆井條件

下，非導(dǎo)電泥漿環(huán)境中地層電阻率測量問題而提出。然而，由于感應(yīng)儀器容易操

作、需要更少校正圖版等長處，不久，感應(yīng)儀器在一種很寬礦化度井眼環(huán)境中得

到應(yīng)用。

2.2.1基本物理測量

本小節(jié)簡要簡介AFTT儀器測量基本物理量。儀器探頭涉及7個(gè)彼此平衡接受

子陣列，源距從幾英寸到幾英尺。單個(gè)發(fā)射陣列同步發(fā)射6個(gè)頻率電流。每個(gè)接

受子陣列同步測量6個(gè)頻率實(shí)部信號和虛部信號,這樣，每3英寸輸出84個(gè)原

始電導(dǎo)率測量信號。

與同類感應(yīng)儀器同樣，AFIT用一種帶電阻和電感刻度環(huán)來進(jìn)行刻度。同步,

為消除電子漂移和溫度漂移，AFIT進(jìn)行實(shí)時(shí)電子刻度和溫度較正等基本解決。

地面系統(tǒng)對84個(gè)原始信號進(jìn)行趨附校正提高、井眼校正解決、2維軟聚焦、分

辯率匹配等一系列解決，得到分辯率為1英尺、2英尺、3英尺，探測深度為6

英寸、10英寸、20英寸、30英寸、60英寸、90英寸、120英寸21條基本由線。

得到這些基本曲線后，通過對AFIT響應(yīng)函數(shù)反褶積解決，可以獲得徑向電

阻率詳細(xì)分布，這些分布可以轉(zhuǎn)化為一系列不同深度電阻率曲線，也可以表達(dá)為

二維電阻率成像成果。

2.2.2測量工作原理

感應(yīng)測井是一種運(yùn)用交流電互感原理進(jìn)行測井辦法。儀器工作原理是發(fā)射線

圈產(chǎn)生交變電流，在地層中感應(yīng)出泯流，這個(gè)渦流又使得接受線圈中感應(yīng)出電動(dòng)

勢。由于發(fā)射線圈和接受線圈都在井內(nèi)，發(fā)射線圈交流電流在井周邊地層中感應(yīng)

出渦流強(qiáng)度與地層電導(dǎo)率關(guān)于，因而接受線圈感應(yīng)電動(dòng)勢與周邊地層電導(dǎo)率是函

數(shù)關(guān)系。咱們可以給發(fā)射線圈一種交流信號，這個(gè)信號通過地層渦流之后在接受

線圈產(chǎn)生另一種信號，測出這個(gè)信號特性，通過恰當(dāng)信號解決，將測量電壓轉(zhuǎn)換

為地層電導(dǎo)率，再通過一系列推導(dǎo)就可以得到地層一系列性質(zhì)。

線圈系位于均勻、各向同性、時(shí)不變地層，磁導(dǎo)率〃、電導(dǎo)率。和介電常數(shù)

￡均為常數(shù)；地層繞井軸旋轉(zhuǎn)對稱；r和R分別為發(fā)射和接受線圈，匝數(shù)為“『和

線圈半徑均為乙L為發(fā)射線圈與接受線圈之間間距，線圈在一定頻率。下

工作。發(fā)射線圈上有一等幅、穩(wěn)頻交變電流/,發(fā)射電流,當(dāng)線圈系

統(tǒng)在井中運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈系周邊地層不斷變化，因而接受線圈接受到信號也是變化。

由于發(fā)射線圈中交變電流在周邊地層中激發(fā)電磁場，從而在以井軸為軸心無數(shù)各

種地層單元環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流大小與地層單元環(huán)電導(dǎo)率成正比。這些

感應(yīng)電流與電流線圈相似，也會(huì)產(chǎn)生交變電磁場，普通被稱為二次場。二次場在

接受線圈中生成感應(yīng)電動(dòng)勢，咱們把她稱為二次場感應(yīng)電動(dòng)勢。線圈與地層電磁

感應(yīng)關(guān)系如下圖2.2.1所示。

1.發(fā)射線圈通入交變電流,激發(fā)電磁場

2.電磁場在地層單兀環(huán)中產(chǎn)生礴生電流,激發(fā)次場

3?:次場在接收接收級圈中產(chǎn)生次場檔牛:電動(dòng)勢

圖2.2.1感應(yīng)測井原理示意圖

在均勻無限大介質(zhì)中，當(dāng)忽視渦流間互相作用時(shí)，二次場感應(yīng)電動(dòng)勢與介質(zhì)

電導(dǎo)率成正比。發(fā)射線圈交變電磁場直接在接受線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢兩者相位

差為90度，而發(fā)射線圈交變電磁場在接受線圈中二次場相位差為180度?？梢?/p>

運(yùn)用相敏檢波技術(shù)把二次場感應(yīng)電動(dòng)勢檢測出來，從而達(dá)到測量周邊地層電殂率

目。各個(gè)電流相位關(guān)系如下圖2.2.2所示。

對于均勻介質(zhì)感應(yīng)測井，由電磁場理論可以推知接受線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢為:

ia)pIANAN

v=()rTRR(\-ikL)eikL

式中，①為角頻率，〃為磁導(dǎo)率（H/用），A,是發(fā)射線圈面積，4是接受線圈面

積，人是地層介質(zhì)波數(shù)，k2=icopao在上式中，當(dāng)電導(dǎo)率（7=0,即攵=0時(shí)，

得到直藕電動(dòng)勢為：

y_〃/()4NTARNR

此電壓為無用信號，對有用信號會(huì)形成極大干擾，導(dǎo)致無法得到想要成果，在實(shí)

際測量中應(yīng)想辦法濾除掉。實(shí)際感應(yīng)測井中普通采用三線圈系測井儀器，即一種

發(fā)射線圈和一對接受線圈，并且這兩個(gè)接受線圈反向纏繞，這樣就可以濾除掉大

某些直藕信號，這也是陣列感應(yīng)測井基本原理。設(shè)兩個(gè)發(fā)射線圈到接受線圈至離

分別為。和接受線圈匝數(shù)分別為和N2,則接受信號強(qiáng)度與2和線圈匝

數(shù)N成正比，這樣如果將兩個(gè)接受線圈纏繞方向相反，并且滿足下面關(guān)系：

山

D：

則可以抑制掉大某些直接耦合信號（這里只考慮了距離D和接受線圈匝數(shù)N這兩

個(gè)重要因素），而只采集經(jīng)地層渦流之后產(chǎn)生信號，從而得到有用信息。

在感應(yīng)測井中，直接測量信號為電壓信號，即感應(yīng)電動(dòng)勢。在實(shí)際應(yīng)用中，

普通定義--種測量電導(dǎo)率來表達(dá)測量信號。由于地層是非均勻，測量電導(dǎo)率并不

等于真電導(dǎo)率，故稱其為視電導(dǎo)率，視電導(dǎo)率定義為：

其中

K—。/11（ANTARNR

4TL

K稱為儀器常數(shù)。對于頻率給定線圈系，K是常數(shù)。

這就是感應(yīng)測井基本原理，雙線圈系測量各項(xiàng)指標(biāo)都不抱負(fù)，它無用信號過

大，使儀器無法測量比直耦信號弱幾十倍到兒千倍地層信號，從而導(dǎo)致信號信噪

比很低，不利于信號解決；線圈系縱向辨別率和徑向探測深度也很難同步滿足，

即線圈距L取值無法解決兩者存在矛盾。因而在實(shí)際工作中普通并不采用雙線圈

系，而采用復(fù)合線圈系，即陣列感應(yīng)測井。

2.2.3應(yīng)用基本理論

AF1T是一種用來測量地層電導(dǎo)率感應(yīng)裝置基于電磁感應(yīng)原理來測定井眼

中具有中低導(dǎo)電率液體或空氣時(shí)地層電阻率（淡水基或油基泥漿或空氣井中測量

地層電阻率）。AFIT有如下應(yīng)用：

1.擬定原狀地層電阻率Rt

2.劃分含水（咸水）和含煌地層

3.劃分地層邊界

4.預(yù)計(jì)侵入邊界

5.顯示可動(dòng)*生

6.顯示滲入層

7.地層較深

2.2.4測量電路框圖

下圖2.2.3為AFIT測量電路框圖。

電子線路傳感器

A0

行

通信模塊數(shù)字處理模塊<=而放模塊II1|

皿，

上收線圈系

T2

電源模塊發(fā)射模塊

發(fā)射線圈

SP

Conde8匕憤人

CPU板

COM機(jī)

圖2.2.3測量電路框圖

2.2.5功能單元電路描述

AF1T儀器系統(tǒng)涉及通信模塊，數(shù)字解決模塊，發(fā)射模塊，前放模塊，電源模

塊和傳感器某些構(gòu)成。

通信模塊功能重要涉及接受地面系統(tǒng)發(fā)送指令發(fā)送給儀器，并將儀器測量數(shù)

據(jù)傳回地面系統(tǒng)。

數(shù)字解決模塊重要作用是解析命令，控制儀器工作狀態(tài)，同步對測量數(shù)據(jù)進(jìn)

行解決，送到通信模塊。

發(fā)射模塊重要功能是將數(shù)字電路產(chǎn)生發(fā)射信號進(jìn)行功率放大，把發(fā)射信號通

過發(fā)射線圈進(jìn)行發(fā)射。

儀器內(nèi)部有若干個(gè)供電模塊，可以產(chǎn)生如下電壓，+5v/-5V模仿電源，

+5v/-5v數(shù)字電源，+15v/-15v電源，3.3V和-9V電源。

前置放大器位于線圈陣列探頭某些，電路將接受線圈感應(yīng)到信號進(jìn)行放大和

濾波。前置放大器有兩塊相似放大電路板，分別解決來自接受線圈陣列信號，一

塊電路板接受3個(gè)接受線圈，即A4,A5,A6線圈信號，而另一塊電路板接受余下4

個(gè)接受AO,Al,A2,A3線圈信號。前置放大器重要功能是將較弱接受線圈信號放大

成能被A/D使用可用信號。

AFIT電子某些各電路板及電源板安裝示意圖如下圖所示，左側(cè)為儀器上端。

DAC發(fā)射多頻率合成信號，低通濾波器對信號進(jìn)行濾波，該信號通過功率放大器

放大之后，通過調(diào)諧電路連接到發(fā)射線圈，使得儀器可以以最大功率輸出發(fā)射信

號。

^^32QowerSupply?！霡

PowerSupply0ComBOGid?閃計(jì)&方83/Board

圖2.2"AFIT電子某些各電路板及電源板安裝示意圖

線圈陣列探頭某些是充油壓力平衡設(shè)備，它涉及線圈陣列，溫度傳感器和SP

傳感器。探頭重要測量數(shù)值為感應(yīng)數(shù)值，溫度傳感器用來輔助修正感應(yīng)測量數(shù)值。

接受線圈陣列位于發(fā)射線圈上方，間隔距離依次為6in、10in、18in、30受、45in>

63in^93ino

SP傳感那感應(yīng)點(diǎn)為4個(gè)金屬觸點(diǎn)，位于儀器外殼玻璃鋼上，玻璃鋼外殼內(nèi)側(cè)

有一金屬環(huán)將這4個(gè)觸點(diǎn)相連接，SP信號通過儀器內(nèi)部連線送入AFTT電子某些。

儀器軸心是鍍青銅管，外面固定玻璃鋼套管，接受線圈和發(fā)射線圈都安裝在

玻璃鋼套管上。被青銅電導(dǎo)率會(huì)隨著溫度變化而變化，因而每個(gè)接受線圈信號也

會(huì)隨之變化。為了消除溫度因素對成果影響，鍍青銅管上方和下方分別安裝有兩

個(gè)溫度傳感器。

溫度傳感器可以讀取儀器內(nèi)部溫度數(shù)值，從而修止由于溫度變化導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏

差。

儀器與其她儀器連接為31芯接頭，如下圖2.2.5所示。儀器通斷絕緣檢查，

使用萬用表測量供電電源輸入接頭1和4端子電阻值，電阻應(yīng)為25±2歐姆，用

萬用表測量同軸電纜纜芯27和屏蔽28之間電阻，阻值應(yīng)為50±2歐姆。測量這

幾種針和外殼之間無短路現(xiàn)象。

切忌不能用搖表進(jìn)行測量，會(huì)損害儀器。

圖2.2.531芯接頭示意圖

發(fā)射線圈測量，在sonde與上電子線路之間是50芯接頭，見下圖2.2.6。

48連接是發(fā)射線圈中心抽頭，49是發(fā)射線圈正極，50是發(fā)射線圈負(fù)極.用萬用

表進(jìn)行測量,48和49之間為2±0.2歐姆,48和50為應(yīng)2±0.2歐姆。

50芯接頭

圖2.2.650芯接頭示意圖

第三章儀器操作

3.1工作前地面軟硬件準(zhǔn)備

感應(yīng)測井是常用測井項(xiàng)目，在普通狀況下感應(yīng)測井地面準(zhǔn)備工作如下:

1.對陣列感應(yīng)儀器做全面PMI檢查，涉及儀器通斷、絕緣檢查和硅油檢查,

特別是對于曾經(jīng)在高溫高壓井中用過儀器，更要注意硅油油量。

2.檢查感應(yīng)儀器也許需要所有輔助設(shè)備。涉及扶正器、standoffs,補(bǔ)油及

油量檢查設(shè)備等。

3.考慮泥漿電限率測定問題。確認(rèn)測井籌劃中與否有測泥漿電阻率儀器，

同步安排泥漿取樣及測試，并記錄泥漿取樣測試溫度及電導(dǎo)率數(shù)據(jù)，填入?yún)?shù)表

中有關(guān)數(shù)據(jù)欄。

4.考慮井徑測量問題。確認(rèn)測井籌劃中與否有測井徑儀器，同步收集ES及

井眼等有關(guān)信息。

5.考慮井眼大小及井斜等狀況，擬定扶正器及standoffs數(shù)量和尺寸以及

安裝位置選取及方案。

6.準(zhǔn)備好用于較深其他測井資料。

7.啟動(dòng)好測井軟件，檢查纜芯分派面板CSP上旋鈕開關(guān)位置與否對的。

3.2儀器供電

AFIT供電方式與其他儀器同樣，可以采用手動(dòng)或自動(dòng)供電。

1.依照測井服務(wù)進(jìn)入測井主界面，一方面檢查LEAP800系統(tǒng)各IP之間連接，

如果連接不正常，需檢查各面板與否供電及工作正常:

2.確認(rèn)軟件與各面板之間連接正常后，電極測井主界面加電頭標(biāo)（Initialize

System）；浮現(xiàn)如下界面：

可以選取手動(dòng)加電或者自動(dòng)加電：

（1）手動(dòng)加電命令后。等PSP面板上IAC批示燈變綠后，旋動(dòng)旋耦同步觀測面

板上電壓批示到250伏：

（2）自動(dòng)加電命令后，系統(tǒng)就自動(dòng)控制Elgar,PSP面板給儀器自動(dòng)加電，PSP

電壓自動(dòng)加到250伏。

3.連接儀器通訊。儀器加完電后，點(diǎn)擊OK,浮現(xiàn)下面連接界面:

LEAP800Connection

UJnnectsurfacedevi8sE|garPower(MAQ

\/Powercontro1-----------------------1

Voltage^25(V)Current0.514(A)

*Connectdownhole

Overflow(VoQ150(V)Overflow(Cur)3(A)

Frequency60|(Hz)

CableHeadVoltage

MVOL亞|(V)

Manual|[AutomaticJ

Exit

儀器連接完畢后浮現(xiàn)下面界面:

同步STP面板綠燈常亮，如果浮現(xiàn)問題，則需重復(fù)上面加電環(huán)節(jié)。

3.3儀器刻度及EEPROM數(shù)據(jù)加載

普通陣列感應(yīng)儀器AFIT不在現(xiàn)場進(jìn)行刻度。在陣列感應(yīng)儀器AFIT中，與儀

器有關(guān)某些刻度等信息保存在儀器EEPROM中。EEPROM數(shù)據(jù)涉及：電子電路內(nèi)刻參

數(shù)、感應(yīng)測量刻度數(shù)據(jù)（出廠刻度和最新刻度）、COM輔助測量刻度數(shù)據(jù)、溫發(fā)校

正系數(shù)、儀器日記等。AFIT儀器出廠時(shí)EEPROM已經(jīng)寫好，同步在隨儀器一起山

廠外部介質(zhì)（光盤，U盤等）上保存一份副本，以供EEPROM數(shù)據(jù)讀取失敗時(shí)備用。

地面在測井前讀取井下儀器中EEPROM參數(shù)，如讀取失敗，則從外部介質(zhì)備份文獻(xiàn)

中讀取數(shù)據(jù)。

儀器上電，通訊建立完畢后，地面軟件會(huì)自動(dòng)從井下儀器EEPROM中讀取

EEPROM信息，如EEPROM數(shù)據(jù)讀取成功，則在GeoScopeMessage窗口打印提示

信息〃GetAFIT-AEEPROMdatasuccessfully!"；然后，可在儀器刻度界面瀏

覽新加載刻度數(shù)據(jù)。

如數(shù)據(jù)讀取失敗則會(huì)顯示"LoadAFIT-Adefaultcalibrationdata

error!Pleaseloaddatafromfile!”信息,此時(shí)需要重新啟動(dòng)軟件,重新加

電建立通訊讀取EEPROM信息或者直接從外部介質(zhì)（光盤，U盤等）上加載EEPROM

備份數(shù)據(jù)。

3.4現(xiàn)場測井環(huán)節(jié)

3.4.1測井作業(yè)準(zhǔn)備

正常狀況下，陣列感應(yīng)測井操作環(huán)節(jié)如下：

1.在軟件中建立儀器串。

2.依照儀器串掛接配備狀況，在參數(shù)表中填寫井徑曲線來源、鉆井液類型、泥

漿電阻率曲線來源、泥漿取樣電阻率及溫度、井溫以及standoff尺寸等信

息以及井眼校正選項(xiàng)。

3.依照井深、井溫狀況選取溫度校正參數(shù)。

4.加載并依照本地客戶規(guī)定或習(xí)慣設(shè)定測井曲線出圖格式（LogView）。參照

3.7.4質(zhì)量控制章節(jié)詳細(xì)講述關(guān)于曲線和輸出顯示。

5.向儀器供電，觀測電流、電壓等監(jiān)控量。

6.檢查EEPR0M信息讀取狀況，觀測消息（Message）窗口信息，保證刻度等數(shù)

據(jù)對的加載。

7.啟動(dòng)發(fā)射電流，檢查發(fā)射電流監(jiān)控量變化。保證儀器發(fā)射線圈工作正常。

8.時(shí)間模式測井，觀測各線圈各頻率原始視電導(dǎo)率信號與否與儀器所處環(huán)境相

一致。檢查儀器所有輸出量與否所有存在并且合理u

9.下放儀器進(jìn)入泥漿后，觀測原始波形監(jiān)控器上各測量通道信號與否正常。

10.儀器進(jìn)入套管后關(guān)閉發(fā)射電流。

3.4.2測井環(huán)節(jié)

1.擬定儀器工作正常后，以止常速度卜放儀器串。

2.儀器將要出套管時(shí)，啟動(dòng)發(fā)射電流，檢查發(fā)射電流監(jiān)控量變化，保證儀器發(fā)射

線圈工作正常。然后在套管中測量一段曲線，儀器發(fā)射電流啟動(dòng)后，不要在套管

中測量時(shí)間超過3分鐘。

3.儀器下放過程中可以正常測井，觀測各子陣列不同測量頻率間原始視電導(dǎo)率曲

線關(guān)系與否正常（由于趨附效應(yīng)，普通來說，頻點(diǎn)越高，視電導(dǎo)率越低）。同步,

結(jié)合泥漿電阻率和地層狀況，檢查井眼校正等解決成果曲線關(guān)系。

4.儀器到達(dá)井底后，按照本地客戶規(guī)定進(jìn)行重復(fù)段測井。

5.進(jìn)行主曲線測井。

6.實(shí)時(shí)檢查測井曲線質(zhì)量。

3.4.3注意事項(xiàng)

對AFIT測井來說，最抱負(fù)狀況是儀器居中。但多數(shù)狀況下，很難保證，特

別是井斜不不大于5度時(shí)，儀器往往是處在貼井壁狀態(tài)。最糟糕狀況是儀器在井

中晃蕩，導(dǎo)致儀器姿態(tài)不擬定，特別是在井眼條件不和諧，并且泥漿電導(dǎo)率比較

大狀況下，會(huì)導(dǎo)致井眼校正嚴(yán)重不可靠。

普通解決辦法是使用間隙器(standoff)和燈籠體，關(guān)于間隙器(standoff)

和燈籠體使用原則和注意事項(xiàng)，詳見3.7測井質(zhì)量控制。

AFIT測量時(shí)需要同步測量井徑，因此最佳儀器串中配上井徑測量儀器。

AF1T是一支只能掛接在儀器串底部儀器，它下邊不能再掛接別測井儀器。

AFIT儀器上有SP測量傳感器

AFTT儀器可以在4.73in到24in井中測井。

AFIT儀器最高耐溫175°C(350°F)、最高耐壓140MPa(20Kpsi)

電阻率測量：感應(yīng)儀潛對于地層電阻率不大于100ohnrm(電導(dǎo)率不不大于

10mS/m)地層有比較好反映。本地層電阻率不大于250ohm-m(電導(dǎo)率不不大于

4mS/m)時(shí)，測量成果往往可以接受。本地層電阻率不不大于250ohm-m(電導(dǎo)

率不大于4niS/n】)時(shí)，感應(yīng)測量值依然反映地層電阻率，但精度將大大減少。感

應(yīng)儀落推薦電阻率測量范疇普通為不大于200ohm-mo對于AFIT儀器，更詳細(xì)

精度指標(biāo)和測井安排、以及精度批示，詳見3.7測井質(zhì)量控制。

AFIT儀器分兩截，電子線路短截、探頭和前放短截。吊起連接儀器串時(shí)，

應(yīng)先吊起探頭和前放短節(jié)，并且保證斷開供電，同步注意保護(hù)探頭某些不要過度

用力。

AFW可以在套管內(nèi)短時(shí)間工作，以檢查儀器工作正常。

在儀器正常測井開始前保證刻度對的加載?？潭燃虞d信息和辦法詳見3.5儀

器刻度。

在儀器正常測井開始前保證儀器處在發(fā)射電流狀態(tài)；當(dāng)儀器長時(shí)間處在套管

中時(shí)（5分鐘），保證儀器發(fā)射處在關(guān)閉狀態(tài)。儀器發(fā)射電流開關(guān)辦法詳見3.4.7

儀器命令。

實(shí)時(shí)軟聚焦解決會(huì)導(dǎo)致聚焦解決曲線大概30米延時(shí)。

3.4.4輸入輸出參數(shù)

AFIT解決參數(shù)見下表3.4.1AFIT解決參數(shù)表。其中參數(shù)“BS”，“RMS”

和和ST”為公共參數(shù)，別的為AF1T儀器解決專用參數(shù)。在呢11Logging界面

可以通過點(diǎn)擊圖標(biāo)“Parameter”打開Service參數(shù)管理表（見圖3.4.1參數(shù)

管理表）。

圖3.4.1Service參數(shù)管理表

也可以單擊"View"里面“「”401610「”,打開展171腱161'視窗（見圖3.4.3Parameter

View)o

圖3.4.2WellLogging界面View命令

r-----------------------

Paraaeter0叵lx

ParameterDescriptionValueUnit

-Shared

BFTBoreholeFluidTypeWater

BHSBoreholeStatusOpen

BHTBottomHoleTemperaturedegC

BOTT.BottomDepthInDataProcessingm

BSBitSize8.50in

BSALBoreholeSain的PPm

CDCasinqShoeDepthm

CETHCementThickness2.500in

CSIZCurrentCasingSize7.000in

CWEICasingWeight59.5kg/m

DFDDrillingFluidDensity1.00g/cm3

MATRMatrixTypeLimestone

MFSTMudFiltrateSampleTemperature25.00degC

MRSOMudResistivitySourceTTR_MRES

MSTMudSampleTemperature25.00degC

RMFSResistiviVofMudFiltrateSampleohm.m

RMSResistiviVofMudSampleohm.m

SHIFTShiftValueIrDataProcessing0.00m

SHTSurfaceHoleTemperaturedegC

SPGASPGain1.0000

SPOFSPOffset0.00mV

TDTotalDepthm

TESOTemperatureSourceTTR_M-EP

TOPTopDepthInDataProcessingm

-AFIT-A

AAPSAFIT-AAdvareedProcessSwitchOff

ABCCAFIT-ABoreholeCorrectionChoiceConvenlio..

AECEAFIT-AElectronicsCALEnableOn

AIBCAFIT-ABoreholeSizeCorrectionSourceCALS

AITP