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MRIL


现场操作手册 FOM

1.1 MRIL 安全
MRIL是一种粗糙不平的仪器,这已经在全世界的现场被证实。应当遵循可靠的预防措施来延长 仪器的工作寿命,并且更重要的是确保所有的涉及它的操作人员的安全。正如以前规定,放射 性辐射源与该仪器没有关联,因此不论在车间还是井场这对于个人安全表现出实质性的提高。

1.2 标准操作步骤 标准

操作步骤 1.2.1 化学安全
硫酸铜,用于刻度目的溶解到水,有毒绝对不应摄食。 操作处理固态或者溶液形式的硫酸铜应戴橡胶手套。 化学药品的排废需要小心并且依照当地环境法规。 详情咨询你所在地区的HSQE (健康安全质量 环境)官员。 咨询材料安全数据表(MSDS)以进一步小心操作和处理。

1.2.2 电气安全
总要检查测井电缆的绝缘和连通特性。 在仪器串物理拆离前总要放出储存在电容储能部分的高电压。 该高压电平能在MRIL测井控制窗 口中监视到。 绝对不可在套管中给发射器供电。 绝对不可在套管中给发射器供电。 绝对不可在电子线路部分没有连接井场校验器或者天线探头推靠部分给发射器供电。 如果没有置入法拉第筒绝对不可以在地面对全部仪器串供电。 总要仔细注意供电和断电步骤特别是仪器组合了其它的服务项目。

1.2.3 机械安全
仪器极其重。强烈建议使用小型移动式吊车来搬上或者搬下仪器到任何平板式运输工具。 当使用任何类型的吊车提升仪器时仅仅使用认证过的吊带。 你的装备包裹里提供的精灵吊,当按照每一部使用说明时在车间环境里使用会极好帮助提升和 移动仪器。 MRIL天线推靠探头部分应该特别仔细处理。避免任何撞击当: ——装入或者卸载仪器; ——井口装卸仪器; ——运输仪器; ——清洗仪器。

1.2.4 强力永久磁场
天线推靠探头部分(永磁铁)在周围环境布满大量铁磁性材料处如钻井平台和/或施工步道会难 于放置到位。手指、手掌、臂和腿会夹住到仪器和比方说一柱钻杆之间。针对危险要培训操作 手。 带心房脉冲产生器者不应靠近仪器。天线推靠探头部分发射出的磁场强度足以导致使用铁磁性 植入物的人不适。 天线推靠探头部分有关的永磁铁场强足以消除基于磁性编码的象磁带、磁盘和信用卡。当接近

探头工作时不要带这些类似的贵重物品到工作区。 天线推靠探头部分里面的永久磁铁低温敏感。在寒冷场所使用移动供暖来保持仪器在理想温度 下。在寒冷季节当仪器从井场进出运输这一点也很重要。

1.2.5 玻璃纤维套
维修和/或更换天线推靠探头部分的玻璃纤维套专业而昂贵。套的厚度应相等或稍微超过1/4英 寸。要定期检查检测磨损和/或伤害。 当操 MRIL天线推靠探头部分外面环绕的玻璃纤维套当开始直接接触皮肤时会导致发炎和不适。 作处理天线推靠探头部分时要使用手套和长袖。

1.3 刻度时的安全
如果水压过高法拉第筒的管线焊接缝会破裂或者开始泄漏。 当室内充满水时绝对不要提升水箱。 绝对不要诱发虚拟负载盒扭矩或者挠曲矩。仪器刻度和/或检查时使用适当数量的起重架子来支 撑仪器串。提供给你的装备工具里的精灵吊使用得当会极好支持工作。 当准备刻度仪器时将刻度水箱置入相对稳定的环境。 理想地是应距离大量金属性建筑物5英尺远 且距离地面大约10英寸。特别是当刻度的时候避免阳光直接曝晒而在罩子之下。

1.4 仪器存放和运输
使用MRIL仪器运输篮筐用于运输目的。总要检查气包和撞击减震器的气压。在不良路况的地区 考虑更换特殊功效的撞击减震器。 天线推靠探头部分保持不靠近回旋滚筒。 如果MRIL天线推靠探头部分用测井车的仪器架子运输 磁记号会消除。 天线推靠探头部分保持不靠近具有导航包和光电倍增管的仪器。磁场效应会使这些仪器的车间 刻度不准确。受影响的一些仪器包括:能谱密度、六臂倾角、电成象、自然伽马射线、补偿伽 马能谱。陆地或者海上运输仪器,在工作步道设置仪器,车间存放仪器,在洗涤架子上清洗仪 器,等等,必须考虑到这一点。

1.5 工作前后的检测
每次工作前后要检查天线推靠探头部分的油液面。 视觉检查插头,O形圈和隔离体的破损和伤口。 总要检查扶正器的磨损并且磨损过度要更换弓形弹簧

2.1 MRIL Prime 仪器规范
外形尺寸和额定值 最大温度: 350 F 最大扭矩: 200 ft-lb 仪器最大外径.: 6.0 “ 最大压力: 20.000 PSI 最大压缩: 35000 lbf 最大张力: 35000 lbf 测井条件 长度: 517” 重量: 1335 lbs.

井眼套管: 井眼套管 井眼流体: 井眼流体 泥浆电阻率限制 皱纹限制 泥饼效果 仪器位置

Yes 盐 淡水 油 0.02 无 无,如果在敏感体积之外 必须居中 典型测速

空气

CONDITIONS HQ (淡水泥浆, 8.5” 外径) MQ (0.05 欧姆米, 8.5” OD) LQ (0.02欧姆米 , 6.875” 排除器) 频率/DOI@125℃ 名义频率 590kHz 620kHz 650kHz 680kHz 760kHz 硬件特征 信号类型:射频信号 波段 A B C D E 传感器类型:射频天线 采样率:4样/英尺

SPEED (ACT. MAX) 24 fpm [7.32米/分] 12 fpm[3.66米/分] 6 fpm[1.83米/分] DOI(探测直径) 16.12” 15.73” 15.36” 15.02” 14.21”

遥测类型:DITS数字交互式遥测系统 组合能力: 电缆头电压:102±18VAC, 45W 直流电:600VDC, 3A 发射器:18% 操作温度:10~175℃ 输出 孔隙度 0~100pu T2 0.5~2048ms

范围 精度 重复性 垂直分辨率

最大误差5%或者1pu 测量孔隙度标准偏差1pu 0.5ms 24”固定测量 精度 750msHQ; 500msMQ; 360msLQ 范围

PRIME仪器规范页 MRIL PRIME仪器规范页
外形尺寸和额定值 最大温度: 350 F 最大压力: 20.000 PSI 最大拉伸: 32000 lbf 最大扭矩: 1000 ft-lb 最大压缩: 37000 lbf 探头外径 长度 重量 6” 52.88’ 1475lbs 4 7/8” 50.38’ 1275lbs 井眼条件 仪器直径 井眼尺寸 最小 最大 4 7/8” 6” 8.5” 6” 7” 16” 裸眼/套管井眼:仅裸眼 井眼流体:没有限制——任何类型的钻井液或空气 皱纹效应:不在敏感体积无影响 泥饼效应:不在敏感体积无影响 泥浆电阻率低限:0.02ohmm(使用适当的流体排除器) 仪器位置:理想是仪器和井眼轴线接近±0.5” 需要使用扶正器和间隙器 硬件特征 信号类型:磁共振信号500~800kHz 传感器类型:调谐射频线圈,永磁体 采样率:用户或者应用可变 遥测系统:DITS数字交互式遥测系统兼容 组合能力:TBD 测量 原理 测量范围 0~100pu 孔隙度 磁共振 0~100pu 自由流体指数 磁共振 0~100pu 残余体积 磁共振 0.5ms~3s T2分布 磁共振 精度:±1pu或者5%较大的一个 重复性:孔隙度测量1pu标准偏差 垂直分辨率:标准模式6英尺 高分辨率模式4英尺 固定模式2英尺 电器规范 电缆头电压:120±18VAC@60Hz 仪器电流:400mA 发射器功率:平均小于1.5kw 发射器电压:电缆头电压±300VDC 发射器电流:最大3A 注:4 7/8”直径探头长度131.6英寸

最小Rm限制

流体排除器外径(英寸) 6.875 6.875 7.25 7.25 7.25 7.25 9.0 9.0

井眼尺寸(英寸) 7.875 8.5 8.5 9.625 10.75 12.25 10.75 12.25

最小Rm(ohmm) 0.02 0.03 0.02 0.035 0.05 0.065 0.02 0.04

2.2 设备需求列表
MRIL-磁共振成象测井 部件号 描述 仪器设备 1.02100 底部转换哈利伯顿-纽马 1.02624 电容部分 C 1.02017 线路部分 C 1.01886 探头部分 6”外径 1.012015 探头部分 4.5”外径 1.01633 柔性端节纽马型号 刻度设备 井场校验器 1.00079 MRIL 刻度模拟负载 .6946 模拟负载运输盒子 .41107 MRIL 刻度筒法拉第筒 .50903 泵 带软管 6 加仑/分 3.64011 刻度筒支架(可选) .50904 硫酸铜(1 磅) N100707 4 1/2”探头刻度筒的环 辅助设备 3.64017 MRIL 垂直组装盘 3.64006 MRIL 小推车 3.64020 滑动弹簧扶正器 3.64021 扶正器备用弹簧片 3.64018 7 5/8”外径间隙器 3.64031 7 5/8”间隙器备用鳍片 3.64019 11 1/8”外径间隙器 3.64032 11 1/8”间隙器备用鳍片 1.01489 5.25”间隙器 7”和 9”流体排除器剪切销子 7”和 9”流体排除器非剪切销子 7.25”外径流体排除器 9”外径流体排除器 5.25”流体排除器 f/4.5 天线 3.64005 MRIL 仪器运输篮筐 1.00484 绝缘插针触点(贯通线) 1.00485 绝缘插座触点(贯通线) 具备 需要

1.00497 1.00498

.80897 .35657 .35658 3.51992 1.00986 3.33354 3.64047 .41108 .41136 .06948 .06952 .41150 C101258 C101105 1.00962

C102533

触点压接插针(贯通线) 触点压接插座(贯通线) 电子备件工具 6”探头重套工具 4.5”探头重套工具 油 Dow Coring 硅树脂 200-100cs 一般设备/测试 兆欧表 Amprobe 型号 AMBD-4D 电容测试器 Wavetek CR50 示波器 Tektronix TDS-380 射线枪纽马型号 3 5/8”车间连接扳手 天线充填到顶手泵 注油系统(可选) 装卸装置器 提升吊索 1”x4’尼龙 提升吊索 1”x6’尼龙 精灵吊 MRIL 仪器吊 插针插入工具 插针拆卸工具 插针检查工具 手册 MRIL 井场操作手册 电子维修卷 1 电子维修卷 2 6”探头装配检测步骤 井场设备目录 安全 “强磁场警告”布告 “重量大”布告

2.3 仪器描述
磁共振成象测井仪器系列 D 居中串联用于测量地层孔隙度。孔隙度测量基于位于沿着仪器轴线 同心的薄壁的,末端开口的,圆柱体积内的氢原子。MRILD 仪器可以在 5 个波段单频或者双频 模式操作名义频率:580kHz, 610kHz, 640kHz, 670kHz 和 760kHz.。 探头由 6 英尺长永磁体组成,永磁体产生梯度磁场 B0。磁体上的天线发射射频信号 B1 与永磁 场垂直,天线也用于接收从地层返回的测量信号。

2.4 测量性质
MRIL 仪器操作基于原子核磁共振的物理现象。很多核有奇数质子这导致原子核有磁矩此外旋 转产生角动量;氢原子具有强大磁矩这导致其表现象磁棒和陀螺组合。MRIL 测量中仅仅包括 已知体积中的氢核;首先这些核沿着永磁场 B0 对齐接着已知幅度和间隔的正交射频脉冲使它 们的磁矩倾斜 90 度。 在垂直面内的质子在该平面内进动产生射频信号与氢密度成比例并由天线 测量。在 100%的水的环境(100pu)仪器响应用于高点在回零信号(0pu)用于低点形成线性刻 度关系。 返回的射频信号强度随时间通过 2 个截然不同的机理减少。第一个机制叫做自由感应衰减 (FID),或者移相,发生很快以至于在其被测量到之前返回信号就消失了。FID 与射频带宽有

关与石油物理数值无关。第二个机制是组合了固体表面效应和顺磁性感应叫做横向弛豫。横向 弛豫针对时间常数 T2 按指数衰减。T2 可被测量并与流体粘度系数,毛孔大小和其它物理资料 有关。 MRIL 使用称作脉冲回波试验来克服移相效应。最为一般使用的技术叫做由发明者来的 CPMG 序列(Carr, Purcell, Meibone, Gill)。考虑 MRIL 敏感体积在开始 CPMG 试验前有自由取向数量 的质子。永磁体磁场 B0 影响致使质子与之对齐。一段时间后全部数量的质子对齐并由时间常 数 T1 描述。质子以共振频率围绕 B0 旋转之后的行为叫做进动。 应用射频脉冲(足够间隔和幅度的共振频率导致敏感体积内质子倾斜 90°)。倾斜方位叫做横 平面。个别质子仍然旋转(进动)但是现在在这个平面里。进动率不同是因为对于射频脉冲有 一个带宽(也就是 747kHz 到 753kHz);该带宽给定灵敏体积的厚度近似 1mm 并导致移相。移 相发生在横平面分布质子这是因为进动速度有个范围。质子移相很快,相互抵消磁场并且削弱 剩磁和响应的射频信号。有东西测量质子需要重新定相。这通过为第一个 2 倍长的另一个射频 脉冲倾斜质子 180°来实现。所发生的通过下面的类推最好地解释: 设想 2 人在环道赛跑。赛跑开始 2 人都在同一位置(同相)。一人跑一人走接着一段 时间后他们分开了(分相)。过一段时间间隔α2 人反向但维持同速。再过一段时间 间隔α2 人同时回到起点(再定相)。考虑很多人不同速度这种相同的赛跑。 全部质子数量不继续不确定旋转。每次质子数量信号衰减重定相并测量回波。该衰减由固体表 面临近的原子相互作用和干涉导致。 当质子重定相会产生要测量的射频回波。产生并记录了许多回波。回波序列幅度随时间衰减。 幅度序列的衰减形式是指数的,或者更典型的是多指数的。这意味着有不同衰减时间的叠加指 数衰减。 包括拉普拉斯变换的方法用于改变回波幅度数据到 T2 域从而提供不同 T2 时间下孔隙度的分 布。

2.4.1 物理参数测量
主要测量物理数量是回波幅度和衰减率分布。回推到 0 时间的幅度与含氢指数成比例。衰减率, 或者 T2 分布与流体粘度系数,流体扩散系数,以及毛孔尺寸分布。 可以测量 2 种类型的弛豫时间。它们是 T1,纵向弛豫时间,T2 横向弛豫时间。通常使用 T2 横 向弛豫时间是因为它可以更快地测量从而有较快的测井速度。 下面的物理石油物理参数由 MRIL 测井确定: MPHI 岩性独立全孔隙度;可以分为自由流体,束缚体积以及粘土束缚体积的成分。 T2 横向弛豫时间——用于流体从自由的,残余的,以及粘土束缚的体积划分。也 和流体类型和渗透率关联。 T1 纵向弛豫时间用于流体识别。 Fluid Diffusivity 流体粘滞系数和气相检测。

2.5 仪器描述
磁共振成象测井仪器系列 D 居中串联用于测量地层孔隙度。孔隙度测量基于位于沿着仪器轴线 同心的薄壁的,末端开口的,圆柱体积内的氢原子。MRILD 仪器可以在 5 个波段单频或者双频 模式操作名义频率:580kHz, 610kHz, 640kHz, 670kHz 和 760kHz.。 探头由 6 英尺长永磁体组成,永磁体产生梯度磁场 B0。磁体上的天线发射射频信号 B1 与永磁 场垂直,天线也用于接收从地层返回的测量信号。2 个短的永磁体,其强度为 2*B0,位于主磁 体的上下部;作用是提供快速激化地层的氢。发射器置入电子线路还包括处理器对于不同回波 序列编程。由于发射器需要大量电流,使用独立的电容部分进行能量储存。

2.5.1 MRIL-D 新特征
MRIL-D 或者 MRIL Prime 仪器主要特征是激化能力和从同一敏感体积圆柱状壳层读出核磁共振 信号。在 4 个低频波段进行双频操作在上波段单频操作这提供了 9 个 24”高的紧密包裹的柱状 面壳层。仪器电子线路能迅速在宽范围粗略地从 680kHz 到 780kHz 之间通过改变操作频率切换 到不同体积。较低频率的操作导致较深的探测归因于在永磁体产生的梯度场共振发生较接近永

磁体。 8”井眼这些探测深度对应的直径在 3”到 4”之间。 在 在相邻的操作频率间分频这样一来对 应的壳层进行的测量互不影响。 实现快速计划能提高测井速度通过改变仪器探测器的设计来实现。强大但是短的(大约 1 英尺) 永磁体置入主磁体的顶部和底部;这些磁体用于在进行测量前快速增加和稳定核磁化。T1=4.0s 的地层能在 6 秒全激化对比标准 MRIL-C 需要的 12 秒(3*T1)。这意味着可以获得较高测速因 为数个体积被采样且激化时间较短。 对更密的采样发射器需要提供 4.5 到 5 倍更多的能量,储能短节有更多的容量。

MRIL 仪器之间测速比较 仪器之间 之间测速比较

如图所示,MRIL-B 可以称作单体积仪器,MRIL-C 双体积,而 MRIL-D 为 8 体积仪器。每个方 框代表一个脉冲/回波列测量而每条线代表单独的敏感体积。需要的等待时间假定是 12 秒而每 次测量需要 1 秒。在相同信噪比下提速因子和敏感体积数量成比例。 2.6 功能描述 MRIL-D(MRIL 系列 D)由下列部件组成:

电容储能部分 电子线路部分 探头部分6.0” 探头细4 7/8” 底部转换短节

MRCC-D MREC-D MRSN-D MRSS-D AXBN

1.02624 1.02017 1.01886 1.012015 1.02100

电容部分为发射器储能。是由 12 个包含电容的局部能量储存模块组成等价于共计为 2.88mF 的 一个电容。 电子线路部分进行发射和接收核磁共振信号,数据采集,以及和地面系统通讯。包括下列部件 或模块: 高压继电器模块 电源变压器 供电模块 控制器/高速链接模块 发射器接口/供电模块

数字信号处理器和辅助传感器 激励模块 发射器模块 发射器滤波 刻度/B1 传感器模块 辅助模块 前置放大器 接收器/继电器驱动模块 天线接口组件 探头或者天线/磁铁用作发射和接收核磁共振信号点 2.6.1.1 电子线路 MREC 电子线路中的子系统一起工作产生所需的高功率射频脉冲来驱动天线诱发天线周围敏感体积内 核磁共振信号。天线用于发射脉冲接着接收从地层来的调整的,数字化的信号并送到地面进一 步处理。电子线路完成下列功能: 1、操作员针对测井选择需要的观测模式。建立遥测并且该观测模式下传到数字信号处理器控制 器。激化表由定义核磁共振试验的参数(脉冲数,采集特征和计时)组成。 2、每次试验监控天线增益(Q)和电子增益。为进行测量 DSP 在每一测量频率产生精确射频参 考信号。该信号送于将其削弱并送至 B1 传感器线圈输入的刻度子系统。这提供一到天线的耦 合路径来允许系统以和接收核磁共振回波同样方法获取参考信号。 增益的漂移以这种方式补偿。 3、数字信号处理器(DSP)控制器设置系统发射模式。天线接口发送发射器输出到天线,并且 保护前置放大器输入(在接收器子系统)没有高压脉冲。通过模拟控制信号 DSP 也控制频率, 形状,幅度,以及脉冲间隔。 4、发射器产生高压射频脉冲。这些脉冲的一部分通过 B1 传感器线圈耦合到刻度子系统。对 B1 信号采样并在脉冲幅度和间隔的变化时用于校正回波,这影响回波幅度。 5、射频脉冲后系统通过 DSP 配置到“断电”模式来消耗掉天线的能量。 6、 DSP 控制器按预定时间开始对回波采集。 这涉及通过天线接口把接收到的回波信号从天线送 到接收子系统的前置放大器。放大和滤波后的射频回波信号在 DSP 子系统数字化。数字化的射 频回波接着解调到基带并滤波产生同相和正交部分,这样构成原始回波数据。 7、步骤 2 到 6 按照激化表的定义指示那样重复多次。原始数据在 DSP 子系统里累计。原始数 据获取后被送到地面系统进一步处理。

2.6.1.2 电子线路功能描述 天线接口模块
天线接口模块的功能是组合从两个发射器(发射器滤波输出)的滤波输出,进行射频电压变换, 发射脉冲后使天线断电,从天线到前置放大器传送核磁共振信号,以及在发射脉冲期间保护前 置放大器。

刻度/B1 传感器模块 刻度 B1 传感器模块
B1 传感器板实现了“电源校正”传感器其测量 B1 信号。B1 信号在发射器产生天线脉冲的时间 里由在 B1 传感器线圈里给出。该信号检波并积分产生和发射脉冲天线电流幅度和发射脉冲间 隔敏感性的 B1 传感器输出,正如核磁共振回波敏感于幅度和间隔。测井过程中该 B1 传感器输 出用于刻度对于发射脉冲能量变化的核磁共振回波幅度,并使用该刻度数据来校正回波幅度以 补偿发射器输出的变化(温度和负载影响导致)。

刻度板
刻度板产生精确参考信号注入到 B1 传感器线圈。天线获得该信号如同核磁共振回波相同方式 处理。测井过程中天线 Q 和电子增益的变化以这样的方式补偿。

DSP 控制器模块 辅助测量 控制器模块/辅助测量

DSP 控制模块
数字信号处理器模块(DSP)包括两块板:DSP 板和辅助测量板。DSP 板实现下列功能: a、 通过模拟和数字输出控制系统 b、 转换射频模拟核磁共振信号输入到数字形式 c、 进行数字信号处理 d、 和 HES/MRIL 控制器提供命令和数据通讯

辅助测量板
辅助测量板通过信号调节块从外部传感器输入接收输入,接着将其送至数据采集块并向外送至 DSP 板。 多路转换器选择 16 个引入信号其一;仪器放大器对选择的信号刻度并滤波;信号保存并且采样 转换到 12 位并行格式。 信号调节块对低频传感器(供电电压,温度传感器,高压检测)提供适当滤波和衰减。 温度传感器放大器:电阻从 100 欧姆变化 RD 传感器通过数据采集系统转换到可用的电压。

激励模块
激励模块从 DSP 和发射器接口模块接收输入,基于这些输入和读出的高压直流电平,其对于两 个发射器产生适合的输入驱动信号。 当发射器脉冲产生会从高压(HV)供电大量下拉电流。电流下拉耗尽系统储存的能量导致 HV 下降。输出幅度控制的机制是对于激励器调节两个发射器输出的相位角度差别。当同相时天线 结果输出电压最小。由于两个发射器是相调(所以相差增加)在天线引起的输出射频电压也增 加。这是在激励器里使用的维持天线的射频电压到期望的水平的效果。另外,当一个发射器相 位在一个方向移动减少天线的射频电压,另一个发射器相位在相反方向移动相等;因而天线的 射频电压的结果维持在不变相位与输入的 I 和 Q 有关。当 HV 下降,只要有足够 HV, 相位调制 电路以维持天线恒定射频电压方式增加两个发射器之间的相差。

前置放大器模块
前置放大器模块对于接收核磁共振回波和刻度信号实现了非常低噪声,增益稳定,相对宽带前 置放大器。宽带特征允许核磁共振频率变化不必需要前置放大器再次调谐。 接收器/继电器驱动模块

接收器: 接收器:
接收器里主要信号路径是从前置放大器输出。

继电器驱动器: 继电器驱动器:
继电器驱动器接收从数字信号处理器(DSP)输入控制并操作继电器,在 MRIL 系统切换电容 里和外的调谐电路。该切换设置 MRIL 系统以特定频带操作。 DSP 上电发送命令,在开始观测模式之前,且每一激化结束。继电器驱动器处理这些命令即使 在激化之间没有改变波段。 继电器从线性供电顺序减少电流下拉。每个继电器为单极单掷有两个闭锁线圈。探头继电器首 先激起提供最大稳定时间以测量增益和噪声。接着发射器滤波继电器开动。

发射器模块
MRIL 系统有两个发射器。发射器功能如同转换模式的全桥功率放大器。每个发射器输出连接 调谐到首个谐波的发射器滤波器。 每个发射器滤波器的正弦波输出连接到主要射频合并变压器。 射频合并变压器的次波串联连接结束供给天线的依赖于发射器输入信号相移的正弦波信号(峰 值等于 1500V15A),这些是由激励器控制。

发射器滤波器模块 发射器滤波器模块 滤波器
发射器滤波模块有两个射频输入和两个射频输出。滤波器都提供了串联和并联的 LC 共振电路 的组合。串联 LC 共振电路有三个可能的共振频率而并联的有两个。波段的共振频率依赖于激 励集合里选择的波段。发射器滤波器衰减来自每个发射器的互补方波信号谐波,保留互补的正 弦波形输出。这些滤波的正弦波输出应用于天线接口输入。

供电模块 供电模块
供电模块是一简单线性电源,把延电缆发送来的交流电压转变成仪器电子线路供电必须的低电 平的直流电压。电源包括变压器,整流器,滤波器和稳压器。 电源变压器提供适当的初级-次级下降的交流电压变压器。 另外还通过初级绕组的中心抽头提供 一称作“幻象”高压直流电。该高压直流电用于给发射器供电。

发射器接口 发射器供电模块 发射器接口/发射器供电模块 接口 发射器接口
发射器接口集中了几个功能:其放大“衰减”和“断电”信号到 30 伏峰-峰电平,这是天线接 口模块所需的,也包括 XGATE 限制电路,防止发射器激励器使信号在不合适的倍数。发射器 接口同样包括发射器诊断功能,其监视发射器输出线路出现正确的发射器信号电平,并且一旦 在这些输出中检测出失败就设置状态标志。

发射器供电
发射器电源使用来自线性电源的非稳压电压(+/-DCA),并调整到+/-15VDC。调整的 15 伏电 压用于发射器和其它需要高的电流需求的电路中的浮动电源。发射器电源的输入从天线接口的 +/-DCB 接收额外的帮助。调整发射器射频输出来产生非稳压电压送回到发射器电源的输入,这 样一来就减少了对地面设备的电流需求。DCA 和 DCB 电压通过一串联的二极管分开,该管当 DCB 比 DCA 电压变高时候从 DCA 阻止 DCB 电压。天线接口开始产生的未调整电压比 DCA 电压高约 400VDC。 当高电压接近 350VDC 时发射器电源从辅助电源接收到额外的帮助。在 350VDC 时辅助电源为 发射器电源提供+/-15.5VDC 输出。该附加的 0.5VDC 减少了发射器电源的电流需求。

辅助电源模块 辅助电源模块
辅助电源是一开关模式电源,提供通过从 600V 总线电源展开的附加电源到+/-15V 总线。当需 要能量进行发射控制时其通过模拟电源里的调整器帮助维持电源消耗在可以接受的水平。 辅助电源包含一比较器,脉冲宽度调节器芯片,功放,变压器,整流器和滤波器。当 DSP 切换 时大约在 350VDC,辅助电源提供+/-15.3 到 15.5 伏特到 15 伏总线。这样在高负载周期操作时 从发射器电源减少了能量需求。在这些条件下也提供了浮动电源通常操作的能量。

高压继电器模块 高压继电器模块
其功能是隔离电路提供一种在交流线路上将电子线路和电容与幻象直流隔离的方法。一上电或 者其它仪器需要直流电,继电器被激发分离从而在高压节点断开电源变压器的中心抽头。当继 电器激发,高压直流电连接到电容模块。串联的二极管保护仪器不受不适当的电压极性影响, 而且保持储能的电容器不通过电缆放电。鉴于这个前提电阻器用以留出合适时间常数(大约 15 秒)的放电路径。

HES/MRIL 控制器 高速链接 控制器-高速链接
HES/MRIL 控制器实现了 HES1553 遥测系统和纽马系列遥测系统之间的接口。同样提供电路来 驱动直流电压隔离继电器模块里的以及顶部和底部转换里的继电器。遥测接口由集成的带有中 断控制器和串行链接的处理器控制。控制器程序存储在 EPROM 和 512k 字节的 RAM 内存中。 处理器响应地面命令控制继电器模块里的继电器。

高速链接
MRIL 的 DSP 板提供猝发模式数据超过 MRIL 控制器板提供的上传通讯通道的带宽。高速链接 板对于采集的猝发 DSP 数据以 FIFO(先进先出)内存的形式提供了过渡存储。当支持较高带 宽引入猝发数据这样允许控制器板以持续的通讯速率向地面系统移动数据。 该板提供有 8 位同步输入和输出的 12288 字节 FIFO 内存。一外部位计时器将引入的数据移位 并响应外部位计时器进行存储。既然电路并行使用,低速通讯通道处理那些功能,信号交换和 控制电路就可以缩小化。

2.6.1.3 简化框图

2.6.1.4 探头电气特性
有两类 MRIL Prime 探头,4 7/8”直径版本用于小井眼,6”直径的版本用于较大井眼。两种尺寸 的探头电气配置相同。都有能调谐至 580 到 800kHz 范围共振频率的双向天线。探头短节的顶 部有连接发射器到不同排列的电容器来调谐天线到 5 个不同频率波段的继电器。MRIL 探头此 外还有嵌入电阻温度装置(RTD)用于测量磁体温度(TEMP3),“B1 线圈”也是。RTD 的 测量用于校正 B1 测量探测深度磁体的温度效应。B1 线圈用于两个目的: 注入刻度信号到天线并因此测量和补偿天线 Q 和电子线路增益的改变或者漂移。 提供发生器脉冲的样本允许操作员优化脉冲幅度。

脉冲传输路径
脉冲传输路径从仪器控制模块(DSP 板)开始。DSP 产生精密积分(相移 90 度)控制信号(正 弦输出和余弦输出)。这些射频正弦波形处于核磁共振频率(fNMR),且被送至激励模块作为 输入的 I 和 Q。它们作为频率和相位参考进行控制发生器脉冲频率,相位和幅度。 发生器的另一个模拟控制信号同样由 DSP 产生。该信号在 DSP 称作数模转换零输出(dac0out) 在激励器叫做 AM。该信号用于对发生器脉冲进行刻度及整形。当 AM 的幅度刻度发射器脉冲 幅度时,低电平 AM 信号的形状以高能射频发射器脉冲的包络而再生。当幅度刻度必要优化核 磁共振自旋旋转时,脉冲包络形状对于控制脉冲带宽很重要。包络形状和 AM 电平由操作员通 过观测模式控制,观测模式通过地面软件设置标准。MRIL 幅度控制的框图如图 4 脉冲幅度控 制所示。MRIL 有两个单独的发射器模块。输出在天线接口结合来产生单独的发射脉冲。激励 模块使用 AM 信号和读出的高压电平来确定两个发射器的相对相位差。相位差生成期望的瞬时 脉冲幅度。正交正弦控制信号设置频率和默认相移。 传输路径简化图,包括 B1 测量和辅助电源参见图 5。存在着次要路径(发射器控制和供电的主 要路径外)提供高能直流电源±15 伏驱动高电流的发射器门控信号。每个发射器输出的一小部 分在取自发射脉冲期间的组合变压器。该射频“辅助”电源被整流和滤波接着反馈到发射器供

电板,在那里稳压以提供高电流直流电源±15 伏。在发射器缺少电压时由从 W5 电缆来的非稳 压的整流的交流电压供电。

信号接收路径
信号接收路径开始于探头天线感生信号。该信号会是或者核磁共振自旋回波(其跟随发射器脉 冲)或者驱动到 B1 线圈和耦合到天线里精确的增益刻度信号。在接收模式,天线接口设置为 引导天线信号到低噪声前置放大器模块,在那里增强。信号接着在接收模块进一步放大和滤波, 并发送到 DSP 板。通过 DSP 板上的射频 A/D 转换器进行两通道正交解调和数字化。接着数据 缓冲并送到 HES/MRIL 控制器。在那里存储直通过 1553 总线送到 D2TS 遥测仪器。 接收路径的简化框图,包括增益刻度路径参见下图。

HES/MRIL 控制器
HES/MRIL 控制器板转换 NUMAR 通讯协议到 HES DITS 标准。 该板也实现了到 1553 总线的远 程遥测单元(RTU)接口。RTU 解释来自 D2TS 的命令,并依据命令传送累积的 MRIL 数据到 D2TS。

供电传输 供电传输
电路板的仪器电源通过 W5 模式电缆头电压 120 伏 60 赫兹。 发射器电源是直流通过交流电路的 交流变压器中心抽头幻象供电。

电源对 W5 整流,滤波,稳压应用于全部仪器作为独立稳压直流±5 伏和模拟的直流±15 伏, ±15 伏仅用于发射器系统,而直流±5 伏用于数字元器件。非稳压也用于发射器供电板,该路 径在发射器输出电压不足时供电。当发射器输出电压出现,天线接口里的辅助电路将整流、滤 波电从发射器输出送到发射器电源。该路径用于对门驱动器的高电流的直流+5 伏和直流-15 伏 供电。电缆直流通过绝缘继电器连接到 MRIL。继电器设计用于供电而 MRIL 在地面控制下断开。

2.6.2 电容器部分 MRCC-DB 1.0264 MRCC电容
能量储存模块包含电容器仓库提供总电容 2.88 毫法。 注意这是 C 型仪器电容器部分 MRCC 的 2 倍容量。 模块由可组合印刷线路板组成,置于 12 套并行的 10 个级联的 180 微法/100 伏钽电容跨越高电 压轨。这些模块储存能量用于在高压射频脉冲期间快速使用。在实验之间的等待期间电容器再 次充电。模块设计使用高温保险丝电线串联每套 10 个串联电容器。如果 1 个电容器串在短路方 式失败,该线将作为保险丝并蒸发,隔离失败的电容器,保护仪器,并且允许测井继续。电容 器部分 MRCC-DB 直接兼容使用 D 系列 MRIL 且不必附加适配器。 钽电容器部分的使用允许在 摄氏 175 度操作。

适配接 适配接头
电容器部分的底端有一内置适配插头允许 MRIL-P 运行在两种模式: DITS: 正常位置用于操作 HES DITS 仪器(哈利伯顿能源服务数字交互式遥测系统)。 CIS: 用户仪器服务模式用于运行 MRIL-P 和斯伦贝谢或者西方阿特拉斯的仪器组合。

转换板
除 1553 通讯总线外在所有贯通线转换滤波板有 4 极滤波器。 滤波器从通过电线耦合的例如上传 和开关电源信号源中清除高频成分。 警告 电容器部分包含巨大数量的能量储存能力 充电后,即使不再使用高电压, 巨大数量的能量储存能力。 电容器部分包含巨大数量的能量储存能力。充电后,即使不再使用高电压,电容器也会释放出 致命的电击。总要假定电容器部分已被充电, 到高压负插针 致命的电击。总要假定电容器部分已被充电,直到从下面一头高压正插针 22 到高压负插针 34 之间, 到地之间, 到地之间,测量到电压。 之间,高压正插针 22 到地之间,以及高压负插针 34 到地之间,测量到电压。

2.6.3 底部转换接头 1.02100 底部转换接头
底部转换接头实现了电容器部分内置的滤波板的噪声滤波功能。 也提供了纽玛标准 37 插针连接 到 DITS19 或者 37 插针连接之间的接口。

2.6.4 探头:永磁体+天线 探头:永磁体 天线
MRIL-P 探头能够多波段调谐,包括继电器短节,预极化磁体,天线和永磁体,以及均衡短节。

探头继电器
探头继电器转换天线线路里的电容器提供不同频率的调谐。每个继电器及其二极管板分部装配 在探头钟罩里(图 7)。调谐电容器在主要探头总成里。电子线路部分里的继电器驱动模块驱 动这些继电器。探头从最高频率(波段 E)调谐到最低频率(波段 A)。每次 DSP 发送命令所 有继电器循环,即使波段没有变化。 波段 E(标称 750kHz)不用转换电容器,该波段没有继电器关闭。当系统转换到较低波段,另 外的电容转通过关闭继电器接到系统中。图 8 显示不同继电器配置获得五个不同共振波段。

2.7 仪器操作
MRIL-P 可操作于 EXCELL-2000 系统类型 C,B 或者 G。D4TG 用于遥测部分,尽管 D2TS 也 能使用。电子线路以 W5 模式供电交流 120 伏,发射器需要以 W2 模式供电直流 600 伏,直流 电源通过 Sorensen 电源和控制面板供电,该面板控制地面电源提高避免井下电压下降低于直流 400 伏。发射器只有在刻度筒或者裸眼井里才可以供电。该筒相当于法拉第筒屏蔽天线发射的 射频。

2.7.1 地面系统配置 2.7.1.1 DCCP 供电控制
操作 MRIL 发射器需要 4 个直流 Sorensen 电源。电源配置到主从配置进行工作。 电源应如下配置: 电流旋钮顺时针旋到满位置 电压旋钮逆时针旋到底位置 直流控制面板控制直流电源来的电压以 W2 模式送到 MRIL。

DCCP 正面板 分压器(1)

提升(2) 开关(3) 开关(4) 开关(5) 发光二极管显示器 电压表

当开关 3 在 PS1/PS2 位置开关 4 在正常位置时控制 PS1 和 PS3 的电源。 当开关 3 位于高压供电位置, 该电压表控制 4 个 Sorensen 进行 MRIL 操 作。 启动提升功能。 在高压供电位置选择+/-操作对应于 4 个 Sorensen 外皮。 PS1/PS2 选择 在 两个独立电源 PS1 和 PS2 在测试位置每个 Sorensen 能够分别由各自电流旋钮和电压旋钮控制。 正 常的位置需要常规操作。 当开关 2 在 PS1/PS2 位置时控制 PS3 和 PS4 的输出。 显示电流,地面电压,线电阻和电缆头电压 测量 PS3+PS4 使用的电压。

2.8 刻度装备 2.8.1 刻度筒——法拉第筒 刻度筒—— ——法拉第筒
刻度筒由玻璃纤维造成并且衬以细金属盖层。以水样容器工作且作为法拉第筒屏蔽外面不希望 的本底射频以及当发射器发射时屏蔽天线。刻度筒沿着天线位置的轴线有三个同心室。每个室 都有低入高出阀门。刻度期间外面的室或者地层室充满掺杂质的水,其它室也许填充不同矿化 度的水来模拟不同井眼条件。筒必须按表 2-1 所示对两种不同尺寸的探头进行配置。 探头 刻度筒 6吋 外室充满掺有硫酸铜的水,中间和里面的室也许 冲填不同矿化度的水模拟井眼条件 4 7/8 吋 该筒只有一个流体室

2.8.2 水泵连接
每个室有两个阀门,一个底部入口阀门一个顶部出口阀门。水应通过底部阀门泵入,顶部阀门 (返回)要打开确保没有空气截留在室内。筒排水时,泵返回方向可反转。

2.8.3 模拟负载盒
图 15 所示模拟负载包括电阻和电感排列,连接到发射器输出模拟不同天线负载。有个开关选择 不同负载条件。刻度时,模拟负载连接在电子线路和天线之间。开关设置参见下表。 位置 用途 OPEN LAB 450 LAB 300 高 Q 刻度 150 中 Q 刻度 100 低 Q 刻度 50 LAB

2.8.4 水样掺杂步骤
地层室的水样掺加硫酸铜来减少 T2 大约 1000 毫秒。较短的等待时间允许仪器刻度更快。下面 的步骤用于达到合适掺加。 1、 准备浓缩硫酸铜溶液 a、 加 250 克硫酸铜到 1 加仑水中,搅拌到所有晶体溶解。 b、 把浓缩溶液加到水容器并开泵注水。 c、 根据需要向水容器内加水保证水面不下降到低于水泵进水管口。 d、 当水从连接到返回阀门的软管流出时,循环 20 分钟确保混合均匀。 2、 停泵让水静止 20 分钟。加载观测模式 12dfhqd(12dfhqd 在波段 D),改变观测模式等待时 间 Tw 到 3000 毫秒并测量孔隙度 MPHI。 然后改变等待时间到 1500 毫秒并再次记录孔隙度。 当 Tw-1500 和 Tw-3000 毫秒之间的空隙度差别大于 2p.u.时意味着掺杂不足。

2.9 服务设置和仪器供电
连接 D4TG,电容器部分,电子线路部分,模拟负载,探头和底部转换短节。确保探头的天线 部分完全被法拉第筒所盖。 确保仪器外壳和筒间电子接触良好。还要检查筒接地良好,在探头两端都要使用铝箔来提高射 频屏蔽。 2.9.1 服务选择 使用软件版本 3.82 及其以后开始 CLASS。选择服务 2440。 服务及仪器配置屏幕将以 MRILD 显示 MRIL 以及从属助记符 MSETID, T2X, PRDX。 MSETID 表明打算加载的观测模式,T2X 线代表除了 PR06 每组刻度,而 PRDX 代表 PR06 的刻度。如 果系统中没有刻度,特定仪器的系列号加载这些线将显示问号。 要改变观测模式,置光标到 MSETID 邻近的空间按回车键,会弹出一个窗口里面有几个观测模

式分类。选择选项 ALL;即将出现的列表里,移动光标到期望的观测模式。在这一特例中观测 模式 MAX4BD 被选择加载。 退出服务配置并按 W5 模式对电子线路供交流电 110 到 120 伏。对软件的仪器供电问题窗口选 择 yes, 与此同时采集表下载到仪器并为采集进行初始化。 测井周期窗口将显示遥测信号直方图。 点击 MRILD 命令按钮打开 MRIL 主窗口。 MRIL-P 将初始化观测模式状态获取并发送下列通道: 发射器增益,加辅助传感器信息:5,-5,15,-15 数字和模拟,电子线路和发射器温度,以及 天线温度。 检查增益非 0 并且与模拟负载开关相应位置对应一致,最初的仪器操作建议置于开路位置增益 应大于 300。 发射器供电前有必要进行扫频确定操作的中心频率。扫频和刻度例程从 MRIL 主窗口进行。

2.9.2 MRIL 主控制窗口 主控制窗口 2.9.2.1 MRIL 主控制窗口部分
MRIL 主控制窗口部分有:

上部菜单条
显示: 控制: 组: 回波: 打开菜单进行和显示扫频及刻度。 该菜单在底部菜单条复制一些命令按钮。 选择显示的组。 选择校正的回波幅度或者原始回波幅度来显示。

底部菜单条命令按钮
开始: 开始 打开一个有下列可以编辑信息的面板。 总幅度: 控制发射器输出的供电水平。供电水平必须由刻度确定。该值不应超过 该值不应超过 145。 。 组中心频率: 显示每波段中心频率。是从刻度文件获取的最近的有效扫频。 组运行平均: 每组堆积的回波串数。

OK 命令按钮: 当点击该按钮观测模式送到 DSP(数字信号处理器)并且仪器进行采集 设置。 连接:激励继电器连接电容器短节到 W2 直流供电。 设置计时器:初始化及复位计时器,当探头温度传感器失败时计时器用于估计探头温度。 编辑观测模式:打开面板显示观测模式表。一些域开放可编辑而另一些受保护。 脉冲定义:表格定义脉冲特征:持续时间,相位,幅度,包络。不可编辑。 脉冲列表:规定脉冲执行顺序。 噪声:显示噪声通道,余差和偏移量。 打印:将会打印 MRIL 主窗口。

显示窗口部分
c、一般配置信息比如加载的观测模式,系列号,运行平均等。 d、所应用的校正,校正关闭变灰。 e、实时计算值:有效孔隙度,自由流体,残余的。 f、重要测井质量控制参数。 g、原始或者校正回波显示。 h、T2 分布显示。

2.9.2.2 MRIL 窗口曲线
B1
B1 传感器是探头里的主天线附近的一个线圈。只要发射器发射 B1 线圈就接收一个采样。在 B1 传感器板的线路该信号被检测、积分并缓冲。然后信号送到辅助测量模块,在那里在前 10 个脉 冲后数字化。前 10 个脉冲的平均读数就是 B1 值 B1 信号的幅度是通过天线发射的脉冲磁场的 幅度的指示器。有代表性的是地层电阻率变化可以从 B1 看出,由冲刷或者泥浆电阻率改变导 致井眼电阻率变化也可以看出。B1 应通过改变 AMP 参数来调节。数值应接近刻度曲线的峰值 (5%以内)。在 MRIL 主窗口显示了两个 B1 值:B1 是未校正值,B1 mod 是温度校正值。

注意: 注意:
测井时必须监视 B1 mod 保持在刻度时获得的峰值 5%误差以内。

增益
增益代表系统相对电压增益:天线增益(Q)和电子线路增益。鉴于电子线路增益相当稳定, 。 增益主要敏感于天线负载 (Q) 在每个脉冲序列的开始测量的低电平信号送到 B1 天线或回路。 B1 回路传播该信号到主天线并且如同处理回波一样被处理。 然后该信号被测量并与原来输入的 信号比较用于设置增益。增益用于补偿由井眼的 Q 负载效应也有系统漂移导致的信号损耗。

偏移
π/2 脉冲开始之前的信号基线对地的平均直流偏移。

噪声
当仪器在π/2 脉冲开始之前的静止模式时的系统噪声。 数值 A1NOISE 和 A2NOISE 是计算值用 于 A1OFFSET 和 A2OFFSET 标准差的测量。A1NOISE 和 A2NOISE 和回波以相同方式进行 B1 校正和增益补偿并在 P.U.标度。这些曲线的数值将随着天线负载 Q 的改变而变化。

CHI
这是统计量反映拟合的计算衰减曲线到实际回波幅度质量。Chi 的数值应小于 2。在低 Q 条件 下 Chi 平均稍高于 2。在低信号地层比如页岩,Chi 的读数通常大于 2,因为基本反映噪声。只 有在回波里有信号时 Chi 应当用作数据质量的指示器。 曲线的任何尖峰都是问题的迹象: Chi 或 者电弧或者内部产生噪声。

振铃
系统振铃是π脉冲后续的平均直流偏移。开始π/2 脉冲之前和π脉冲之后之间的直流偏移变化 是用于固定永磁体的陶瓷块的磁体声学振铃现象造成的。由于该偏移增加减少了回波测量的动

态范围和精度。在极端情况下会导致在回波到达最大值之前通道饱和。

IENoise
以 IENoise 报告的数值是振铃测量的标准差。该数值应当和噪声值大约相同。IENoise 和噪声间 的任何显著差异是发射器发射期间仪器内部产生噪声的显示。该差异是有缺陷的仪器造成。修 理该仪器或者使用其它仪器工作。

高压极大值
在发射器发射前测得的直流电压。

高压极小值
在发射器发射最后脉冲后测得的直流高压。用于监视发射器压降。测井期间当该数值读数一直 小于直流 375 伏,应该停止测井并使用较少回波重测。在冲刷处没有必要重测冲刷带或者设置 回波数目以维持高压极小值高于直流 375 伏。

注意: 注意:
对于全孔隙度观测模式,尤其重要的是高压极小值应当维持在直流 450 伏以上。显示的高压极 小值是在 12DF 观测模式结束,并且同样高压极大值是在 PR06 观测模式开始。如果该电压不能 维持或者高于直流 450 伏,部分恢复激活或许遭受过度衰减并且会导致不可靠的数据。

Ur15 低 Ur15 高
是提供直流 15 伏非稳压电源的交流电源变压器的输出电压。当仪器操作适当,该数值大约直流 22 到 24 伏。当发射器电压升高该电压通常稍微增加。控制面板上的交流自耦变压器应该调整 保持电压在规定的范围内。

数字直流 15 伏和直流 5 伏
这些数值应在名称所示数值的直流±0.025 伏以内。

线路温度
电子线路筒温度

发射器温度
发射器模块的温度

天线温度
磁体温度传感器

2.9.3 扫频
扫频确定每个波段的中心操作频率是非常重要的。标称频率在下面: A B C D E 波段 590kHz 615kHz 645kHz 670kHz 760kHz 频率 在上部菜单条到显示选项开始扫频。在打开的子菜单选择扫描。 扫频设置窗口将出现显示每个波段进行扫频的开始和结束频率。如果所加载系列号的仪器以前 进行的有效扫频没有那么默认值会是: A580 B615 C645 D670 E760 波段 570 605 635 660 750 开始频率 590 625 655 680 770 结束频率 当找到以前的扫频文件时数值将从文件中相应的数值恢复。 用于扫频的观测模式是 FREQSWPD 且总幅度为 50。整个扫频不需要供直流电。增益将再在每 个波段以步进数+1 频率被测量来确定增益达到极大值的频率。 当扫频结束时显示所有波段数据表,在提交变化前通过点击频率命令按钮对每个波段检查扫描 图。 如果扫描可接受数值将记录到刻度文件和频率文件中。

2.9.4 供直流电
核实地面系统面板设置。如图配置 DCCP,确保 PS1 分压器全部逆时针旋转到 0。打开。检查 4 个 Sorensen 电源,电压旋钮逆时针旋转到头电流旋钮顺时针到头。打开电源。

2.9.4.1 连接命令
点击连接命令按钮。这导致继电器动作通过 W2 模式连接电容器到直流电源。增加电压到直流 40 伏,用 PS1 电压表设置。电流浪涌将显示在 Sorensen 的电流表上然后回零,发生这个因为电 容器获得电流直到从地面电压充好电。如果电流不下降到零,有问题且发射器不应发射。 既然 MRIL 需要下传观测模式表来配置。点击开始命令,这将打开一个窗口显示下列参数:

总幅度: 50(默认初始幅度) 运行平均: 每组最小运行平均 频率: 每个波段中心频率 检查显示的频率与上次进行的扫频一致。适当的运行平均通过需要的分辨率确定,需要速度和 增益。当按 OK 按钮时观测模式表下传到电子线路里的 DSP 模块里的处理器,依靠所加载的复 杂的观测模式发射器开始发射最多需要 45 秒钟。 当发射器开始发射你将观察到供电配置面板的 零表将由于当 W2 直流电压低时 W5 电压变化而摆动。开始增加直流电压,同时你应观察到 B1 将增加。直流电压升到 600 伏,注视 PS1 电压表,试图按照 Sorensen 上的电压表会误导。操作 需要的总幅度和相应的 B1 将在后面的刻度里确定, 需要 PR06 的观测模式高压的最小值总要大 于 400 伏。要满足这些条件,一些观测模式也许需要额外的直流电压或者提高依赖于环境 Q, 发射器占空因数,回波数。

2.9.4.2 使用电源提高

使用电源提高在 DCCP 面板把提高开关打开。面板开始以逐步增加的步骤使用额外电源,其由 面板经常监视的下拉电流和导线电阻来确定。

2.10 振铃扫描
期望在振铃最小的频带操作探头。在所有频带进行的振铃扫描测量几个频率的振铃。振铃扫描 进行的步骤与进行扫频同样,除了扫频发射器操作于 300 伏且 GA=50。 点击显示菜单 选择扫描选项 在扫描设置窗口设置开始频率为中心频率-10kHz 而结束频率为中心频率+10kHz。 观测模式应为 FREQSWPD 来检查 Te=1.2 毫秒,检查振铃操作于 Te=0.6 毫秒使用观测模式 HRING06D。 按开始按钮,系统将在 5 个波段开始扫频。

振铃值可通过点击频率按钮显示,将打开菜单显示不同波段的振铃。 在低频波段振铃通常较高。在刻度筒里应小于 80 在井眼应小于 40。 观看每个波段的振铃图点击振铃图按钮并选择期望的波段。 如图所示振铃/回波 3 对频率的绘图。

3.1 刻度 理论
在线形刻度关系下仪器在 100%的水环境(100 孔隙度单位)的响应用于高点,而回零信号(0 孔隙度单位)代表低点。 刻度过程包括放置探头到刻度室。该设备既有井眼流体室也有底层样品室。依赖井眼电阻率的 校正因子使用仪器传感器 B1 和井眼流体比较结果。B1 测量发射器对井眼电阻率的效应。 主刻度计算 3 个不同的校正因子: 功率校正因子 回波 1 激发回波校正因子 回波 2 激发回波校正因子 在已知的环境里刻度探头(线路探头配对)允许确定这些效应及校正推导方程。 功率校正:补偿由于井眼流体造成天线负载变化引起发射器电压改变。因为该效应依赖井眼流 体电阻率,在相同孔隙度下必须在不同井眼电阻率下多次做实验。 激励回波校正:回波 1 在幅度不自然减少,而回波 2 增加。这是由已知的激励回波效应造成。 回波 1 校正因子已知用来根据井眼电阻率改变。回波 2 校正因子不受电阻率影响。

3.2 刻度设置 3.2.1 刻度步骤
MRIL 刻度于水筒代表孔隙度样品 100%。 发射器输出电压变化对应于水样的 NMR 响应被记录。 刻度过程对发射器功率输出,回波串幅度和激励回波效应进行曲线校正。MRIL 的测量精度依 赖于仔细执行该程序。刻度步骤在下面。 主刻度。这是进行校正因子进行实际计算的例程。 车间水筒统计检查:在这步里水筒实际上应用主刻度计算的校正因子来验证其读出的 100 孔隙度单位在容许的统计变化里。 车间盒子分析:这是车间校验检查电子线路的基本功能。用井场校验器进行。 井场和测后:这些是在井场位置测前和测后分别进行的校验来确定仪器稳定性。

3.2.2 需要的装备
刻度筒 筒里的水当每个程序都要按 2.8.4 掺杂。 刻度模拟负载 井场校验器 地面系统 CLASS3.82 及以后版本

3.2.3 刻度需求
每个回波内间隔和 Q 的级别需要刻度。目前 4 个较低波段同时刻度,每个波段校正曲线平均然 后产生一套刻度系数应用于那些所有波段。波段 E 保留观测模式 PR06(回波内间隔=0.6 毫秒) 需要不同的单独刻度。 下表显示所需的刻度。由于今天(1998 年 10 月)需要采集更多的信息来确定是否排除在中 Q 级别刻度的需要,该情况下高 Q 刻度将用于中 Q 环境。 波段 级别 回波内间隔 0.6 0.9 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0 A,B,C,D KAL12DFH 高 KAL12DFH 中 KAL12DFH 低 E 06SFHQCLD 高 06SFHQCLD 中 06SFHQCLD 低

3.2.4 预备操作
测井软件 CLASS 里进入服务选择,选择服务 2440,模拟负载开关设置在 300 高 Q 刻度位置。

对仪器供电,进行扫频,和振铃扫频,然后让发射器以 GA50 发射 20 分钟来预热。

3.3 高 Q1.2 毫秒刻度
进入服务设置并选择刻度的观测模式来刻度。 进行 CLASS 仪器刻度例程并输入电子线路和天线 的系列号。只有在创建系列号到刻度数据库(/home/hes/class_data/sn_dir)该步骤才是必要的。 P 型仪器输入系列号组合的惯例是:电子线路 MREC-D 104 而探头 MRSN-D 337 就输入 d104d337。 注意:对于 3.82 版有必要选择一组观测模式服务选择来进行刻度。选择观测模式 TANK4B1G 注意: 版有必要选择一组观测模式服务选择来进行刻度。 来刻度 KAL12DFH。如果在服务设置选择多组观测模式刻度会出错。 如果在服务设置选择多组观测模式刻度会出错。 观察增益值确保符合下面的模拟负载的刻度设置。 高 >300 中 200-300 低 100-200 如果增益小于 100,将不会发射。找出低增益的原因。 在 MRIL 主窗口进入显示菜单并选择刻度选项。 在子菜单选择主刻度选项。这将打开刻度设置窗口,显示下列参数:最小和最大总幅度,总幅 度之间增量的步长,每个波段的中心频率。输入的温度应该是水筒温度华氏度。这将用于计算 温度校正。

总幅度默认范围是 6 英寸探头从 75 到 135,而 4 又 7/8 英寸探头从 40 到 80。当点击 OK 按钮, 刻度观测模式 KAL12DFH 以最初的权幅度加载到仪器, 该点进行几个实验来满足运行平均, 其

显示多少回波串将叠加在一起来提高信噪比。刻度的运行平均通常比用于测井的更高。当做了 满足运行平均数目的实验,总幅度按照设置里指定的增量增加并且其它系列实验进行,这重复 几个步骤直到之后总幅度达到。显示每个幅度测量值的总结。 刻度期间除了增益校正所有校正关闭。

注意显示的数值是刻度观测模式 KAL12DFH 的波段 A,B,C 和 D 的平均。 峰幅度是需要达到 B1 强度通过倾斜氢核 90 度产生最大核磁共振信号的总幅度。当测井时维持 该 B1 最佳。

3.3.1 刻度数据解事项 AMP 控制射频场强 B1 的总幅度设置, 其间隔和幅度将决定敏感体积内多少氢核将倾 A0 T2R
斜。 回波串未刻度幅度外推到零时间。 该幅度与敏感体积内的氢质子的密度成比例, 在全孔隙度模式在水筒里标度为 100 孔隙度单位。 在 MRIL 主窗口显示为 T2R2 的长 T2。 是从回波串衰减的双指数模型计算来的。 其假定刻度筒是均质的系统只包括一种类型的流体,从而表现出单一的纵向弛 豫常数 T1 和单一的横向弛豫常数 T2。 测量的增益值。增益可以通过模拟负载的方式改变。 从实际测量幅度到计算单指数回波串衰减移动第一个回波的必要放大系数。其 依赖于天线负载。 从实际测量幅度到计算单指数回波串衰减移动第二个回波的必要放大系数。其 用于计算激励回波串校正。其依赖于天线负载。 每个刻度点应计算一孔隙度等于室里的样品 (100 孔隙度单位) 使孔隙度到 100 。

GAIN E1mul E2mul A0mul

CHI A0 系数 E1 系数 E2 系数 刻度图

的必要放大系数是刻度点特定的 B1 传感器数值(与井眼电阻率有关)功率校正 因子。 为了确定合适的校正 B1 数值的放大系数而不是刻度一部分的数值,另一 个目的多项式计算为 A0mul 对 B1 数据集合。 然后该多项式用于根据 B1 对任一 给定的实验计算正确的放大系数。 CHI 值是回波串曲线吻合指数衰减的品质指示器。对该值还没有制定指导方针。 A0_A,A0_B,A0_C 是符合 A0 对 B1 曲线的二次多项式的系数。 A0mul= A0_A*X2+A0_B*X+A0_C E1_A,E1_B,E1_C 是符合 E1 放大系数曲线的二次多项式的系数。 E1mul= E1_A*X2+E1_B*X+E1_C,这里 X 是 B1。 这是常数接近 1。

在刻度窗口按图标命令按钮观看刻度图。点击刻度按钮将返回到刻度数据屏幕。

3.3.2 刻度质量控制
对于总幅度步骤高压最大 600 伏最小维持 400 伏以上很重要。 当仪器没有刻度 MRIL 主窗口将显示原始回波幅度因为除了增益所有校正关闭了。 A0 曲线必须显示正峰,而 E1 曲线在相同总幅度值下必须显示负峰。如果 A0 曲线没有正 峰(也就是“翻身”,那么也许需要在较高功率另外刻度一点。然而总幅度不应高于 145 ) 而 B1 不应超过 1200。 如果接近这些值且没有观察到 A0 峰, 那么预示了仪器故障电子线路 必须修理。 对于 1.2 毫秒回波内间隔如果适当掺加硫酸铜 T2R 数值必须在范围 150 到 200。对其它回 数值必须在范围 波内间隔该数值将会不同,Te 越长 T2R 数值越小。推荐对不同刻度编辑一套数值注明筒温 和 Te。 点击刻度窗口的历史命令按钮。这将对相同电子线路/探头绘出几个以前的刻度,注意任何 较大的变化。A0 最大值在不同刻度中应当类似,然而,如果刻度在不同温度下进行那么你

会注意到变化。温度变化摄氏 15 度会使 A0 数值产生超过 5%的变化。

3.3.3 提交刻度结果
如果刻度满足上面描述的点,通过回答使用刻度的询问来接受之。进行下面的步骤:水筒统计 检查。

3.4 水筒统计检查
水筒统计检查对不同测量进行统计,检查刻度,并确定仪器的稳定。在统计设置窗口,输入首 次实验和最后实验来考虑如图的统计。注意首次 50 实验不用于统计计算。 用于校验 KAL12DFH 刻度的观测模式称为 TANK4B1G 其在一组中集合 4 个较低波段。

环境或者温度校正必须关闭,而且系统必须设置为 1200 实验。总幅度设置到一个数值能提供最 大 A0 这可以主刻度摘要中读出。统计必须进行 1000 次实验(实验数 200 到实验数 1200) 。有 效孔隙度 MPHI 的平均值读数必须 100 孔隙度±2%。对每个回波间隔(Te)要需要进行水筒检 查。模拟负载开关置于开和 100(低 Q)位置重复车间水筒统计,对于低 Q 运行平均应增加。 水筒检查结果写入刻度文件。 当采集水筒统计时在 CLASS 的参数表里应关闭一些校正。 这些校正应如下设置: 温度校正:梯度 矿化度校正:关 氢损耗:关 BVICOF:4096(其关闭 bvi 计算) 井底温度: (输入水筒温度) 梯度:1.2

参考深度:6500(该数值应和深度显示面板的深度相同)

当检查完成显示有相关曲线的平均,最小,最大和信噪比的表。 对于高 Q 和 1000 实验信噪比公差如下:

3.4 车间盒子统计
车间盒子统计验证电子线路的操作。从探头拆开电子线路并连接井场校验盒。对于高 Q 刻度将 盒子开关置于高,供电并选择盒子统计选项。用于校验的观测模式是 DVERIFY,通过例程应进 行 100 次实验分析。选择设置窗口显示的数值。

车间盒子统计是电子线路的校验,而不是电子线路/探头对。软件需要该步骤进行以后能够恢复 刻度。

3.5 井场及测后校验
井场及测后校验如车间盒统计描述的步骤进行。

3.6 CLASS 刻度报告
用 CLASS 打印或者显示刻度报告使用 Do 命令 PM(绘图管理器)并选择刻度报告。每组将有 一关联的刻度文件(T2G 这里 G 为组) ,命名 MRILD 的文件与盒子校验器结果符合。

3.7 刻度 0.6 毫秒回波内间隔
刻度观测模式用于主刻度的称为 06SFHCLD。观测模式名称的 D 是指 MRIL-P 类型的仪器。 06SFHCLD 的刻度显示。 观察刻度图, 的总幅度足以获得适当 A0 曲线转身, 125 对该特别仪器用一额外步骤是不必要的。 0.6 毫秒刻度的 A0 幅度通常低于 1.2 毫秒的刻度。

4.1 刻度 4.1.1 理论
仪器的刻度是成线性的,在 100%水样环境中(100PU)作为最高点,在零信号(0PU)时 为最低点,刻度时必需把探头放进刻度箱中,这种设备不仅可以模拟井眼流体样品也可以模拟 地层,校正因子主要依靠仪器的 B1 传感器测出井眼流体的电阻率。 刻度计算出的三个基本校正因子是: (1) 功率校正因子 (2) 受激回波 1 校正因子 (3) 受激回波 2 校正因子 刻度天线放在一个已知的环境中以便得出校正方程式。 功率校正:由于井眼流体形成的天线负载是变化的,必需用功率校正因子来调整发射器的 发射电压,因为这种影响主要取决于井眼流体的电阻率,在不同的井眼电阻率和恒定的孔隙度 的情况下必需进行多次测量。 受激回波校正:回波 1 的幅度可以认为减小,但回波 2 的幅度是增加的,这是由于受到受 激回波的影响,回波 1 校正因子是根据井眼电阻率变化的,但是回波 2 校正因子却不受电阻率 的影响。 刻度建立 4.1.2 4.1.2.1 刻度步骤 MRIL 是在水箱中刻度的,它代表 100%孔隙度的水样,发射器的输出功率与记录的 NMR 响应相一致且随其变化,刻度过程中会生成发射器功率输出校正曲线,回波串幅度曲线和受激 回波影响曲线。MRIL 精确的测量主要靠执行这些程序。刻度步骤如下; (1) 主刻度:这是进行校正因子计算的基本工作。 (2) 水箱统计:在这一步中将把获得的主刻度的校正因子用来校正 100%孔隙度的 水样,看统计结果是否在允许的变化范围内。 (3) 测试盒统计:这一步是进行车间校验,检查电子险路的稳定情况和基本的工作响应 状态,做这一步时将测试盒接到 MRIL 的电子线路下面代替天线,它只作为参考。 (4) 测前和测后检查:在井场检查仪器在测井前和测井后各自的稳定性,检查的结果要 与测试盒统计的结果相比较。 4.1.2.2 设备准备 (1) 刻度水箱 (2) 刻度用的模拟负载 (3) 测试盒 (4) EXCELL200 测井系统(版本是 3.84 或更新版本) 刻度水箱中的水样中添加有硫酸铜,将 T2 减小到大约 200ms,短等待时间允许快速刻度 仪器。下面是用来制作合适的水箱溶液的步骤: (a) 每一加仑水添加 250 克硫酸铜,搅拌直到所有的晶体颗粒都溶解为止。 (b) 将溶液装在贮液器中用水泵将溶液抽到刻度水箱中。 (c) 向贮液器中添加溶液,确保液面步低于水泵的进水口。 (d) 当水样从连接在水箱上面的软管中流出时,循环水样约 20 分钟,确保溶液混合 均匀。 (e) 停止循环等待 20 分钟使水样稳定,加载观测模式为“12DFHQD” (12DFHQD 在 BAND 3) ,改变观测摸式的等待时间 TW=3000ms,测量孔隙度 MPHI,然后改变等待时间为 TW=1500ms,重新测量孔隙度 MPHI,当水样中的添加物不充分时,在 TW 为 1500ms 和 3000ms 时测量得到的孔隙度的差别会大于 2 PU. (f) 当水样中的添加物充分时,T2R2 的读数会在 150ms 和 300ms 之间。

刻度要求 4.1.3 现在需要同时对 4 个低频段(0,1,2,3)做刻度,取各个频段的平均值得到一组校正系数 因子应用于所有的频段,频段 4 用部分恢复观测模式(内部回波间隔为 0.6ms)和 其它的四个 频段分开刻度,其它的用于大井眼(大于 12.5”)测量的观测模式用频段 3 进行部分恢复测量。 表 6 列出了各个不同的回波间隔所需要的刻度:

内部回波间隔(ms) BAND LEVEL 0.6 0.9 高 中 低 高 中 低 1.8 2.7 1.2 2.4 3.6 4.8 6.0

0 ,1 ,2 ,3

KAL12DFH

KAL06DFH

3 ,4

06SFHQCLD

4.1.4

操作前的准备工作

4.1.4.1 服务表的建立和仪器供电 将 MRIL 探头放入法拉第刻度桶中,并连接到探头检查测试盒(sonde verifier)上,并 按照附录所写的步骤检查探头,确保探头工作正常。 依次连接仪器串: 马笼头+D4TG+电容短接 MRCC+电子险路短接 MREC+DUMMY LOAD +探头 SONDE +LOWER CROSSOVER 保证探头的天线部分完全放置在法拉第桶中,确保仪器串的外壳和刻度桶接触良好,检查刻 度桶是否很好接地,用铝箔包住天线两端防止 RF 信号泄漏。进入 CLASS 测井系统,选择 SERVICE 2440,将模拟负载 Dummy Load 的开关放在 300 高 Q 的刻度位置,然后供仪器电, 扫频,做振铃扫频,将 GA 设置为 50,将仪器预热 20 分钟。 4.1.5 1.2ms 观测模式,高 Q 刻度 进入服务表选择刻度观测模式进行刻度,安日常刻度步骤输入天线和电子线路的序列 号,退出刻度窗口,这步仅在刻度数据库中创建新的仪器序列号时使用,按习惯输入 P 型仪器 的序列号,如: MREC_D104 和 SONDE MRSN_D 337 ,输入的序列号将是 d104d337.观测到的增 益值(GAIN)对应于模拟负载(DUMMY LOAD)的开关位置如下: HIGH > 300 MEDIUM 200~300 LOW 100~200 如果增益低于 100,天线将步发射,需要找出引起低 GAIN 的原因。在 MRIL 主窗口中点击 “Display”菜单,选择”Calibrate”选项,在子菜单中选择 ”Master Cal”选项。将打开刻度设置窗 口“Calibtate Setup”.在这个窗口中主要显示如下几个参数,最小和最大总幅度 GA 值。GA 值增 加值(每步) ,个频段的中心频率,选择的观测模式,刻度筒的温度,输入的温度应该是刻度水 样的当前温度,并尽量保持恒定。

典型的刻度 GA 值的范围: 75~135 6 英寸探头 4(7/8)英寸探头 40~80 这个 GA 值范围是 MRIL 软件的隐含值:6 英寸探头是 75~135,4(7/8)’Sonde 是 40~80 点击“OK“时刻度观测模式”KAL12DFH“在 GA 为 75 时加载到仪器,在这一点做几次测量 以获得满意的测量平均,测量平均是为了提高测量信号的信噪比所需要的回波串的叠加个数刻 度时的测量平均(Runing Average)远大于测井时的测时平均值 Runing Average) ,当满足测量 平均所需要的测量次数确定之后再做下一步特定的 GA 值的测量,每一个特定的幅度 GA 值都 需要重复这样的测时,一直到所设定的最大 GA 测量完成为止,每完成一个 GA 值的测量后, 刻度自动显示刻度结果(如图 30 Master Cal Data)在刻度期间,除 Gain 校正外其它的校正都 被关闭,图 30 中显示的值是在观测模式为“KAL12DFH”时 Band 0,1,2,3 的刻度平均值。 峰值幅度值是一个总幅 GA 值,对应的是产生最大幅度的 NMR 测量信号也就是将氢原子核反 转 90 度所需要 B1 值,在测井时 B1 的最大值必须保持在正负 5%的范围内。 4.1.5 AMP 刻度参数解释:

GA 值的设定控制射频磁场的强度 B1,射频磁场的持续时间和幅度决定氢核在测量 体积内被扳倒角的大小。 A0 被扳倒至零时刻未经刻度的回波串幅度,这个幅度和测量体积内氢核的密度成正 比,对应刻度水箱中的水样的计算孔隙度为 100PU. 长 T2 时间,在 MRIL 主窗口中显示为 T2R2,T2R2 是用一个回波串衰减的双指数模 T2R2 型计算出来的,假定刻度水箱是一个均匀介质且盛的是单一流体,因此,流体特性 表现为纵向弛豫时间 T1 和横向驰豫时间 T2 是单一恒定的。 GAIN 测量增益值,增益值可以根据模拟负载的改变而变化。 E1 mul ECOH1(回波 1)校正因子,通过这个校正因子对回波 1 进行幅度校正,使校正后的 回波 1 幅度落在通过计算得出的单指数回波串幅度衰减曲线上,E1 mul 的值取决 于天线负载的变化。 E2 mul ECOH2(回波 2)校正因子,通过这个校正因子对回波 1 进行幅度校正,使校正后 的回波 2 幅度落在通过计算得出的单指数回波串幅度衰减曲线上, 常被用来计算受 激回波串校正因子,它取决于天线负载的变化。 A0 mul 每个刻度点都应该计算一个等于刻度水样流体的孔隙度值(100PU) ,这样 100PU 孔隙度的幅度校正因子必需通过功率校正因子得到,而这个校正因子正是这点的 B1 线圈的采样值(B1 的采样值与井眼的电阻率有关) 。为了确定一个正确的 B1 值 校正因子,计算出一个表示 A0 mul 和 B1 的关系的二阶多项式,这个多项式用来 计算任何给定的响应于 B1 的测量校正因子。 CHI CHI 值是反映一个实测回驳串和一个单指数衰减曲线相符合程度的好坏,建立一个 CHI 标准曲线。 A0 Coefficients A0_A ,A0_B,A0_C 是符合 A0 mul 与 B1 关系的二阶多项式的系数。 E1 Coefficients E2 Coefficients E1_A,E1_B,E1_C 是符合 E1 曲线的二阶多项式的系数。 是一个接近 1 的常数。

4.1.6.1 刻度曲线 要观察刻度曲线,在刻度窗口中点击“Graph”,就显示出刻度曲线,在点击“Calibrate” 返回刻度数据窗口。 (如图 31) 4.1.7 刻度质量控制

在总体幅度每步改变时,保持 HVmax 在 600V,HVmin 在 400V 以上,是非常重要的,当 仪器还没有刻度的时候,MRIL 主窗口显示原始回波幅度,这是因为除增益外所有的校正因子 都是关闭的。 在 GA 值相同的地方 A0 曲线必须有一个正的峰值而 E1 曲线必须有一个负的峰值,如果 A0 曲线没有出现一个正的峰值,表明需要再做一个功率较高的刻度点的刻度,但 GA 值应该低 于 145,而 B1 应该低于 1200,如果 GA 和 B1 都达到最大仍未出现 A0 峰值,表明电子线路有 故障要检修。 如果刻度水样中的硫酸铜的含量足够,内部回波间隔未 1.2ms,T2R2 的值应该在 150~200 之间,这个之随内部回波间隔的改变而不同,长 Te 和短 T2R2 会受到扩散的影响,建议收集一 组在刻度条件不同,如水箱温度和 Te 不同时的 T2R2 值。 在刻度窗口中点击“Histroy”命令按钮,软件将会自动显示相同的电子线路和探头前几次 的刻度值,注意每次刻度结果的变化,每次刻度 A0 值应相似,但时如果刻度温度不同,则 A0 刻度结果也会不同,温度每改变 15 度 A0 值将变化 5%。 4.1.8 处理刻度结果

如果刻度结果满意,点击“Use Calibration” ,接着做下一步“Tank Statistical Check” 4.1.9 刻度箱统计检查

刻度箱统计检查实现不同测量的统计检查,检查刻度结果和仪器稳定性的好坏。在 “STATISTICS SETUP”窗口中按图 32 输入“First Experiment”和“Last Experiment”的值。 用来检查观测模式为“KAL12DFH“的刻度结果的观测模式为“TANK4B1G”。这种观测模式将 四个频段组合成一组,值得注意的是前 100 个回波不用于这个统计计算。 环境和温度校正必须关闭, 系统必须设成获得 1100 次测量, 必须设成能产生最大 A0 GA 幅度的 GA 值,它可从主刻度参数表中获得,统计检查必须执行 1000 次测量(从 100 次到 1100 次) ,有效孔隙度 MPHI 的平均值必须保持在 98%~102%PU。 每一个不同的回波间隔(TE)刻度都必须重复刻度箱统计检查。 校正设置如下: Temperature Correction NONE Salinity Correction (盐碱度校正) N Hydrogen Depletion (氢耗损度) N BVICOF 4096 (关闭 BVI 计算) Bottom Hole Temperature (输入当前的刻度水样温度) Gradient 1.5 (不重要/不用) Reference Depth 6500 (不重要/不用) 当检查完成后,相关的平均值、最大值、最小值、以及信号的信噪比 SNR 的表格将会出 现。 在高 Q 值,1000 次测量的 SNR 允许的范围如下: (表 7 所示)

刻度统计也用于检查观测模式为“06SFHQCLD”的刻度,用于检查这个观测模式操作所 用的观测模式为“06SFHQD” ,和前面一次统计检测一样,测量 1000 次,期望的 SNR 范围如 下: (表 8 所示)

4.1.10

车间测试盒统计(SHOP BOX STATISTIC)

测试盒统计检测电子线路的工作情况,将电子线路盒探头分开,在电子线路的下面接上测 ,给仪器供电,点击“Box Stat” ,观测模式设置为“DVERIFYX”, 试盒(模拟探头 Verifier) 软件自动将幅度设为 100,统计检查执行 100 次测量。 在一个单独的检测中,A1RING 和 OFFSET 代表的是多频模式下频段 1 的 RING 和 OFFSET,取决于 GAIN 值,并随系统不同而改变,他们的值在每一个系统中应该是一致的,如 果检测与以前测量的存储值差别大于 2,不表明仪器有问题。 测前和测后校正 在井场重复做测前和测后校正,产生测前和测后校正值,这两组值将相互比较,测前校 (车 正必须与车间检测值相比较,测前和测后是用“模拟检测盒在 “SHOP BOX STATISTIC” 间测试盒统计)中完成的。 刻度报告 要 打 印 或 观 看 刻 度 报 告 , 用 “ DO ” 命 令 输 入 “ PM(PRINT MANAGE) ” 并 选 择 ,每组有一个刻度文件(T2G,G 是组数) ,文件名“Mrild”指的 “CALILBRATION REPORT” 是测试盒检测结果。 4.4 内部回波间隔为 0.6ms 刻度 在主刻度中刻度观测模式为“06SFHCLD” ,刻度箱统计用的观测模式为“06SFHQD”观 察刻度图形,GA 设为 125 就足够大得到图 39 中的 A0 曲线,对于同一支仪器,0.6ms 刻度的 A0 幅度值小于 1.2ms 刻度的 A0 幅度值。 4.5 4(7/8) ”探头刻度 小探头只能用单桶刻度箱刻度,在探头上部盒下部套两个环,使小探头在刻度箱的轴线上居 中。 4.5.1 观测模式 两个探头的观测模式是相同的,参考表 6。 刻度设置值 一般细探头的 GA 值设为 40~80 内部回波间隔为 1.2ms 的刻度 刻度观测模式为“KAL12DFH” 。

4.2

4.3

4.5.2

4.5.3

4.5.4

小探头水箱统计检查 刻度箱统计检查实现不同测量统计检查,检查刻度结果盒仪器稳定性的好坏。在 “Statistics Setup ”窗口中,在“TANK CHECK SETUP”窗口中输入“First Experiment”和 “Last Experiment”的值,注意开始的 100 次检测不用于统计计算。环境校正和温度校正必须关 闭,系统必须设成获得 1100 次测量,其它的校正可以在 FLASH TABLE 中按如下设置: Temperature Correction NONE Salinity Correction (盐碱度校正) N Hydrogen Depletion (氢耗损度) N BVICOF 4096 (关闭 BVI 计算) Bottom Hole Temperature (输入当前的刻度水样温度) Gradient 1.2 (不重要/不用) Reference Depth 6500 (不重要/不用)

GA 必须设成能产生最大 A0 幅度的 GA 值,它可从主刻度参数表中获得,统计检查必须执 ,有效孔隙度 MPHI 的平均值必须保持在 98 %~102 % 行 1000 次测量(从 100 次到 1100 次) PU。 4.6 细探头模拟检测 MRIL Verification 能检测电子线路是否正常工作。检查过程同检查 6”探头一样。

5 MRIL 测井操作
MRIL 仪器串需要的最小组成如下: 建议井下张力设备 D4TG 自然伽马测井仪 DITS_NUMAR 转换部分 电容短接部分 电子线路部分 天线 扶正器(直井要三个扶正器) 间隙器(一般一个用在磁体的上部,一个用在磁体的下部保护玻璃钢外壳,大小与测井井 眼尺寸相符) 防摩套 O_形圈 5.1.1 油面 检查压力平衡活塞的油面,油压活塞应该保持在柱体基部的 1/2” ,充满硅油是必须的, 当给探头注油时遵守争取赛的操作方法是非常重要的。 插针视觉检查 5.1.2 检查接头确保没有弯针,公插针核母插针没有缩回绝缘套里面,检查绝缘套有无破损或 裂开,换掉坏的部件是必须的,连接号电容短接,线路短接和模拟探头,用跨接线将这一部分 连接到 D2TG 和 NGRT 上。 5.2 核磁共振实验解释 5.2.1 核磁共振测量序列 一个核磁共振序列由一个 90 度脉冲跟着许多个 180 度发射和接收脉冲组成,一个核磁共 振测量由一个或多个 NMR 序列加上获得的特殊脉冲去测量噪声和增益,一个核磁共振测量被 描述为观测模式的解释。 观测模式设置:定义一个观测模式的采集方式,如执行频率序列、数据采集和各组参数。 观测模式:定义 NMR 数据获得的参数,如脉冲解释和脉冲序列。 5.2.2 仪器数据采集速率 MRIL 仪器执行观测模式的规定命令,并传送响应数据从遥测系统传到地面系统,在一个 固定的时间间隔里面测量是重复进行的,这个时间间隔被观测模式设置参数和特殊的井眼和地 层条件控制。NMR 测量需要的时间从前次测量到下次测量开始的时间叫等待时间 TW,NMR 在 多极体积中执行,连续回波序列间的时间间隔比 TW 要短。如下的参数能在观测模式中确定: 等待时间 TW 时间周期 Tc 测量 脉冲 仪器的初始化,将观测模式加载到仪器存储器中,然后仪器执行地面系统的命令,仪器提 供每次测量的精确时间,传感器数据的传递也是通过回波数据采集得到的,传感器数据用来进 行质量控制和 NMR 信号校正。所有的回波数据是按积分采集的传到地面系统成矢量对,这些 称为频段 1 和频段 2,每个回波幅度从每个频段的矢量计算得出。 5.3 观测模式设置类型: 根据特性可以将观测模式设置分类入下:

T2 单 TE 单 TW 回波串,测量孔隙度,渗透率 多极等待时间,直接烃类型,用 T1 作对比 DHT_T1 DHT_T2D 多极等待时间,直接烃类型(扩散对比) 短 TE (0.6ms),部分恢复决定黏土束缚孔隙度 PR TP T2 和 PR 的组合,用来计算总孔隙度和黏土束缚孔隙度 MRIL_P 型仪器工作在九个不同的频段, 这就意味着比 MRIL_C 型仪器有更多的观测模式 组合,在一个单一的观测模式下 MRIL_P 型比 MRIL_C 型有更高的执行周期。

5.4

编辑观测模式表格

要显示观测模式的设置表格,在 MRIL 窗口中点击“Edit Activation”按钮,下面的表格显 (表 13) 示的是观测模式设置为 MAX4 时的情况, 在观测模式表格的每一行都是一个观测模式的解释。 井场编辑表格的解释: 观测模式属于哪组,一般的观测模式设置由三个或两个组组成,一个组可能 Group 代表一个特殊的测量条件,例如:在 MAX4BD 中,A 组是用来进行长等待 时间测量,B 组是短等待时间,C 组包含部分恢复作用。 Activation 被执行的观测模式的名称 %AMP 决定 B1 线圈发射幅度的 GA 值 Freq 被加载的中心频率,是指用来测量时计算的实际频率 Tc 时间周期,从一个回波串开始到下一个回波串开始之间的时间 Def 采集的延迟或没有发射的标志 List 指执行命令的一列帧或一列脉冲的索引,这个列表可以点击“Pulse list”命 令看到 Band 观测模式用到的频段 有的井场要求编辑观测模式中的一些设置,一般这些设置指的是回波数、周期时间和 频率,每当改变了一个设置项都必须检查新的执行周期。 测前检查: 执行测前检查,检查传感器的容差范围,如果传感器的误差范围没有落在特定的误差范 围内,就必须用备用的短接。 5.5 仪器组成 仪器必须竖直组装,天线必须单独调上去,电子线路和电容短接部分可以先在水平面组装 再作为一个部分一起吊上去和天线组装。 MRIL 仪器测量的是沿仪器纵轴固定直径的一个薄壁柱形充满流体的地层的孔隙度。探测 直径与天线直径、工作频率和温度有非常大的关系。任何一部分测量体积被纳入井眼的范畴, 孔隙度的读数都要受到这些因素的影响。在一般的钻井条件下,由于泥浆中大量的悬浮颗粒, 以至于泥浆的 S/V 导致 T2 低于原始 BVI 读数,因为这个原因,泥浆的测量体积表现为不可压 缩流体的大体积。仪器运动是居中也是很重要的,特别是大井眼、高温,因为温度高会减小仪 器的探测直径,两种装置:间隙器和扶正器都要用上,确保仪器再井中居中。间隙器是最重要 的,不仅帮助仪器居中,而且保护天线的玻璃钢外壳,因为天线对套管产生很大的吸引力,如 果玻璃钢外套和套管吸在一起,间隙器可以帮助仪器快速和套管分开,不同的间隙器适用于不 同的井眼尺寸。 5.6 测井操作步骤 一旦天线都吊到钻台上,仪器串连接好了,给线路供上电,加载正确的服务表,检查增益

值,必须大于 0,至少应该大于 50,由于射频静态信号会导致噪音和振铃数非常大。给仪器串 ,线路进套管时必须给仪器供着电,直 对零并下井。初始化下井时间(时间按钮在 MRIL 屏上) 到进入裸眼井段(出套管后)才能给仪器发射器供电。 在套管里面增益值很低,一般大约为 20 左右,当天线到达裸眼井段后,增益值立刻升高, 裸眼井段的增益值依靠于井眼的电导率、井眼尺寸和发射器的工作频率。 在裸眼井段做扫频。 供直流电,下传“Start”命令,观察 HV 的值和 B1 值,当他们增加时再增加直流电 DC。 保持 HVmax 再 600Vdc,一旦这个工作点达到,编辑观测模式,增加需要的回波记数,根据刻 度设置相应的 GA 值,增益值必须根据环境条件设置,如果增益异常低,不要给发射器供电。 5.6.1 检查 直流电供电正常 所有的传感器都工作在正常的范围 增益值和 B1 值与泥浆条件相一致 现场 NMR 信号正对着多孔隙地层 当曲线的误差范围超过了允许的范围,MRIL 主窗口会显示红色,表 14 列出来了软件规定的范 围。 5.6.2 振铃检查 传感器监测

当仪器接近目的层时,准备做振铃检查,将发射器的直流电 DC 降到 300V ,设置观测 模式为“FREQSWPD”做扫频。以 10fpm 或更低的速度向上提升仪器做振铃检查,建设扫频次 数为 5 步,检查是否在当时情况与表中的相一致:

Activation 0.6ms 1.2ms single dual

Sweep Range Fc+10~Fc-10 KHZ Fc+10~Fc-10 KHZ

Minimum Frequency Window 12KHZ 5KHZ

Maximum Cal Tank 60 40

Ringing Borehole 120 80

设置 B1 值 将 B1 值设置成能使测量体积内的氢质子搬转 90 度时 A0 最达的 B1 值, 在测井过程中, B1 值受温度影响, 的温度校正必须被监测到,BImod 必须保持在刻度时的 B1 刻度值的正负 B1 5%的范围内。 测井前,操作工程师必须打印出刻度文件或在屏幕上直接观看以便选择适当的 B1 值,刻 度表明的 B1 值时能使 A0 幅度获得最大时,也即获得 B1 值时的 GA 值,这时的增益值是在水 箱中得到的,不同的井眼导致不同的 GA 和不同的增益值。 在观测模式为“12DFHQ”时 B1 的最大值是 786,在观测模式为“06SFHQ”时为 820, B1mod 在测井时保持在非常接近这个值(正负 5 %) 。 5.6.3 5.6.4 校正等待时间 如果等待时间太短,在下一次测量之前还未完成上一次测量的氢分子的校正,会使测得

的孔隙度读数不准,在准备好的观测模式中不要试着调整等待时间 TW.但是先前准备好的观测 ,那要根据测井的地层信息和泥浆 模式类型如:DTXP/D9TPX 已经设置好了特殊的等待时间, 类型进行选择观测模式。C 型仪器的 C/TP 观测模式与 P 型的 DTPX/D9TPX 有相同的函数,因 为 P 型工作在几个频段,测速要快些。 设置回波数 相比 MRIL_C 型仪器, MRIL_D 型仪器的观测模式要复杂得多, 计算机处理数据得时 间要快得多,所有的这些使得要想改变周期和回波数非常困难,除非有特殊得说明和理由,否 则别想去改变它。 而且, 增加发射器得发射功率使得 P 型仪器的执行周期比 MRIL_C 型快 4 倍, 如果观测模式的设置已设置成尽可能获得最大的回波数,并且试根据特殊的石油特性的需要设 定的,那就要排除需要改变回波串的需要。 作为一个规定 MRIL_P 型的观测模式在井场不能随便修改。 5.6.5 噪声/补偿窗口 在 MRIL 主窗口中显示的值是噪声平均值和补偿平均值。噪声和补偿的平均值是通过某 一组的所有频段计算出来的。 “CLASS”软件提供“NOISE DISPLAY”窗口中选择读取某一单 独频率的噪声和补偿。 5.7 测速 5.8 根据天线的增益值和井眼的电阻率,要想获得一个给定的垂直分辨率,就必须利用速度表/ 空白表格程序找到适当的测井速度和测量平均。仪器在测井时能获得一个标准分辨率(6ft)或 一个增强垂直分辨率(4ft) 。 举例: 要想决定 GAIN=350,观测模式为 MAX4 时的测速参考图表 1,在横坐标轴找到天线的增 益值,垂直延长和标准分辨率速度曲线相交于一点,在这一点水平延长和左边的纵轴相交,交 点对应的速度代表给定的参考速度 15fpm,在决定要求的测量平均,从增益值与 RA 线的交点向 RA 轴水平延长并相交,我们就会看到 GAIN=350 时最小的 RA=16,第二个图表测速与井眼电 阻率主要用来进行测井规划。 5.8.1 空白表格程序决定测速 5.8.2 探测直径 探测直径的大小会随着温度的升高而降低,在 125 摄示读 6’探头的近似探测直径(DOI) 如下: BAND FREQ DOI (125 度) 0 590KHZ 16.12” 1 620KHZ 15.73” 2 650KHZ 15.36” 3 680KHZ 15.02” 4 760KHZ 14.21” 5.8.3 噪声和振铃监测 稳定不动的监视着 OFFSET,NOISE,RING 和 IENOISE,即使增益值的变化或偏移也不会 引起补偿、噪声、振铃和 IENOISE 的跳变。振铃一般应该低于 40,如果振铃在 40~80 之间, 测井要结束,仪器必须重启。 5.9 实时数据处理 NMR 测量的遥测和数据的记录格式是 CLS 格式的,这是一个深度驱动文件,一次测量的 深度驱动文件的时域分析(m.cls.format) 。

CLS 文件作为孔隙度估计计算的输入量,主要由下面的几个函数块组成: Gain Correction: 仪器的增益和频率校正

Noise Precalculation: 噪声回波测量前平均计算

Averaging :

组合测量提高信噪比

PRE-FIT Correction: 利用分析前的校正因子

Analysis:

计算部分孔隙度

POST-FIT Correction: 利用分析后的校正因子

T2R



K:

计算 T2R 和渗透率

Generation of output: 生成 NMR 输出文件

5.9.1 平均 通过大量测量以提高信噪比。 5.9.2 PRE-FIT 校正 PRE-FIT 校正时激励回波校正,回波 1 滤波和增益校正,所有的这些校正都是用来进行 数据平均。 5.9.2 分析 回波数据都是先通过算法分析(MAPII)估计部分孔隙度,然后计算部分孔隙度、渗透率 和 T2R。 5.9.4 POST-FIT 校正 经过滤波处理后,接着要校正的是功率,盐碱度,氢耗损度和地层温度,这些校正要用来 计算回波幅度,部分孔隙度和渗透率,MRIL 的参数都列在表 18 中,参数列表举例列在表 19 中。 5.10 环境校正 环境校正被用在原状地层的重复测量是理所当然的,测井的结果必定会受到侵入信息、井眼 大小、压力变化、温度和其它大量因素影响的校正,而这些影响因素是伴随钻井过程产生的。 5.10.1 增益 增益指的是天线和接收 系统总的电压增益,它主要依靠地层的传导性负载(Q) 。在测井的 过程中通过射入天线主体的参考信号来不间断的监视增益指。

地层温度 5.10.2 核磁强度与绝对温度成反比,即

M~1/T

假设线性温度剖面界于 BHT 和 MST 之间。

5.10.3 磁体温度 当井眼温度升高时,核磁磁体有如下的影响: 永磁体强度降低 共振直径减小,梯度增高 减小共振体积来增加耦合补偿 射频功率校正因子减小 5.10.4 受激回波校正 开始的两个回波幅度失真是由梯度引起的。 校正因子作为主刻度的一部分 功率校正 5.10.5 磁场作用的过搬转或欠搬转 通过辅助天线连续监测 B1 通量 从主刻度得出校正因子 井眼校正 5.10.6 由泥浆中的钠引起的 NMR 信号幅度低 软件校正以泥浆(NaCl)和井眼尺寸的基础 测井参数——FLASH 表 执行 “DO” 命令后, 在显示的 FLASH 表中列出了测井参数, 如校正和算法选择, “FL 执行 ALL”命令会产生一个更完全的报表。 “MRIL_D 型”的“FLASH”表非常全面,因为每组参数 都作了解释,因此,如果观测模式设置了多组,那么每组就设置相应的参数。 检查每一组: 测量平均 刻度系数:A0 E1 E2 分析第一个回波:它随观测模式的变化而变化 最后一个回波分析 低增益截止点 5.11

5.12

DGR 布局 在写这本手册的时候“CLASS”软件的版本号是 4.40 版 在这个版本中为 MRIL_P 型仪器设置了两个标准的 DGR 布局: a:HYPR 或总孔隙度 TOTAL POROSITY 描述 b:DTW/DTE 描述 两种情况分别如下: (图略)

6

质量控制

6.1 6.1.1

仪器准备和调试 扶正器和间隙器 MRIL 仪器测量的是仪器为中心轴的柱状薄壁地层孔隙中的流体,仪器的探测深度直 径与探头直径、工作频率和温度之间的关系非常密切,如果在测量体积内任何一部分发生变化 都会影响实际测量的孔隙度的读数,在正常的钻井条件下,由于泥浆中大量的悬浮颗粒,以至 于泥浆的 S/V 导致 T2 低于原始 BVI 读数,因为这个原因,泥浆的测量体积表现为不可压缩流 体的大体积。仪器运动是居中也是很重要的,特别是大井眼、高温,因为温度高会减小仪器的 探测直径,两种装置:间隙器和扶正器都要用上,确保仪器再井中居中。 间隙器非常重要,不仅帮助仪器居中,而且保护天线的玻璃钢外壳,间隙器可以帮助 仪器快速和套管或井壁分开。

电容短接 6.1.2 因为在做 CPMG 测量的时候需要很大的能量, 而电缆的阻碍性阻止我们按要求给仪器提供 能量,所以核磁仪器用一根电容短接给井下仪器存储能量是非常必要的,不同的环境和观测模 式需要的能量也是不同的,而每根电容短接只能根据它的最大存储量存储一个固定的最大能量 值。参数 HVmin(一次 CPMG 测量完成时的直流高压值)必须保持在 400V 以上,并且根据需 要有时必须打开面板上的“BOOST”开关给仪器补充能量(直流电压) 。 6.1.3 测前和测后检查,是否在允许的范围内 做完车间刻度后,模拟盒是接在仪器上的,这个设备经常被用来检查仪器的几个内部参数 是否都在允许的范围内,光这个设备本身并不能确保仪器的响应是否正确,它只是检查电子线 路的好坏,如果检查失败,无论如何仪器都不能下井,既然仪器在法拉第桶,刻度水箱外面都 不能发射电磁脉冲,由于仪器大而且重,不要搬运到井场,模拟盒是在仪器到达裸眼井前检查 仪器工作好坏的一个方式。其它的检查仪器是否正常工作在理想状态的方法是: PM1(FIT)检查和扫频。 PM1 检查天线阻抗和电容, 除天线电阻以外的元件的好坏, 即除 B1 线圈和温度传感器外。 扫频检查天线工作的正确频率、增益和温度。 测井过程中 测井的第一步是根据我们所要获取的信息提供正确而且准确的数据来选择正确的观测模 式,每一个观测模式都由一组参数决定我们要获取什么样的数据以及怎样获得,一个观测模式 会控制测井仪器的能量和计时。首先,我们要选择所要获取的数据类型,因为这个类型是观测 模式需要的,有四组基本的观测模式,每一种观测模式都有它的特殊的目的和特殊的分析程序。 从一种观测模式获得的数据不能用于其它不同的分析程序。 四种主要的观测模式是: T2 或有效孔隙度观测模式 直接烃类型(DHT)-差谱(DS)或双 TW+总孔隙度 直接烃类型(DHT)-移谱(SS)或双 TE+总孔隙度 总孔隙度观测模式 6.2 6.2.2 观测模式参数 根据选择的观测模式的类型,必须选择一些相应的观测模式参数。 等待时间(TW)和回波数(NE)是必须选择的且最重要的参数,如果等待时间和回波数 的选择是任意的或错误的, 会导致获取的数据也是不正确的, 因为等待时间与地层的 T1 弛豫时 间有关且直接影响测量的孔隙度。如果等待时间不够长,就不能记录孔隙度,如果等待时间太 长就会浪费很多时间,回波数决定多少个指数衰减达到最精确的分辨率。在轻质油区域它的要 求特别严格,而 T2 值很长, (若 1000ms),有些观测模式非常复杂,不建议在井场改变它的回

波数和等待时间,象 DHT+PR(MAX)观测模式。 车间刻度 6.2.3 为了核磁测井,每根仪器在每种基本的观测模式和正确的环境下都应该刻度,复杂的观测 模式或设置将组成一组基本的观测模式,和它们各自的刻度去生成一个刻度报告。 工作频率 6.2.4 仪器的工作频率作为刻度报告的一部分, 并且正确的选择工作频率是成功获取数据的的关 键,选择正确的工作频率有两个主要原因: 发射器线路:如果发射器线路和天线线路没有调谐在同样的频率,功率发射是无效的, 而且还会导致仪器过热(最终将烧毁仪器) 。 接收器线路:当天线的共振频率周围有一个非常笮的频段集中时会使仪器线路的效率下 降得非常明显,这将导致人为得减小回波幅度和降低信噪比。当然,如果车间刻度不是在正确 的频率下做的,那么刻度记录也将是错误的。要确保仪器的正确操作法,在做刻度前执行一次 扫频是必不可少的,在扫频的过程中是由软件控制的,发射器的频率在一个相当大的范围内变 化,直到找到仪器的最大增益为止,然后将仪器的工作频率设置成能获得最大增益的频率。 6.2.5 低振铃 振铃是仪器的永磁体和流过天线的电流之间相互作用产生的一种电动机械噪声,即使在 探头的构造中用到新的开发方法,能成功取得比过去可能低得多的振铃幅度,但是还是有许多 振铃数字出现在我们的测量中,仪器必须工作在最小振铃的频率范围。 在短 TE 情况下振铃很强,并且允许的范围是: Te=1.2ms( or high) Ringmax=40 Te=0.6ms Ringmax=60 振铃随温度降低而减小。

6.2.6

测井参数 B1 是需要被调整的最重要的参数,它代表射频正交磁场的强度,它使氢质子翻转或反 相,井眼温度校正的 B1 值交 B1mod ,它必须与刻度过程中的 B1 值相符,通过 GA 值来调整 B1 值。对于 6”探头,GA 值在 75~135 之间,对于 4(7/8) ”探头,典型的 GA 值在 40~80 之间。

6.2.7 测井速度和测量平均的决定——SPEEDCHART/SPREADSHEET 一旦观测模式被选定,系统的增益值就被确定,在这种情况下就要确定正确地测井速度, 速度表格根据 仪器尺寸、观测模式类型、增益值、等待时间、要求的垂直分辨率、工作频率 来帮助我们决定合适的测井速度。 速度表/spreadsheet 也能用来选择正确的测量平均。 6.2.8 回波串中的噪声 由于测量的回波幅度非常小,回波串也不是单一的、理想的指数衰减曲线,反而在回波串 中由大量的噪声存在,为了提高信噪比,一定量的回波必须进行比较和平均。进行比较的回波 串的数量称为 RA(Running Average),并且大量的回波数进行平均会生成一个比较好的信号, 如果运用了正确的 RA 后,在回波串中还有明显的高频噪声,那表明仪器有故障。 6.2.9 在目的层 CHI 的值一般低于 2 回波串中的高频噪声会跟着 CHI 的值增加,CHI 测量能标明测量计算曲线与计算的 单指 数衰减曲线相符合的好坏程度。在目的层 CHI 的期望值读数应该低于 2,但测井 CHI 在 2 到 3 之间仍然是可以接受的,在井眼被冲塌的地方或页岩地层 CHI 有些高值也是可以接受的,突然

的变化或失真表明仪器有问题应该检查,即使 CHI 值仍然低于 2。 6.2.10 B1 与刻度值相一致 B1mod 是核磁测井时显出来的一条控制曲线,B1mod 时 B1 校正表面温度环境的值,这个 值必须根据刻度时获得的最大信号幅度时的 B1 值去调整,在测井过程中,B1mod 必须保持在 刻度值的正负 5%范围内,如果超过了这个限定,测量的孔隙度不正确,仪器的信噪比和测量 的孔隙度的精确度也会降低。 6.2.11 增益值将随地层电阻率的变化而变化 增益值主要决定于井眼流体的电阻率,从一个比较小的程度决定于地层流体的电阻率,既 然在测井的时间内,井眼流体的电阻率并不发生太大的改变,所以增益的变化主要由地层的电 阻率改变引起,增益值永远不可能为 0。 任何噪声或突变/失真一般表明仪器有问题。 6.2.12 其它质量指标 在测井过程中必须密切注意另外的一个敏感的数据,下面列出的测量允许的范围是为了确 保测井记录的质量。如果这些参数始终在给定的范围外,仪器必须修理除了参数值的范围外在 曲线中还有一些期望的质量性要求。 Noise 和 IENoise 的值会随增益和 B1 的变化而改变,但不会出现尖峰,Ring 一般低于 40 然而除非 Ring 超过 80, 不建议把仪器拉出井眼如果 Ring 的值高于 40 但低于 80 仪器必须重启 一次再工作。 HVmin 必须高于 400V 地面系统通过电缆下传 600V 直流电给射频发射器提供能量,这一个电压被用来给电容充 电,提供产生 B1 脉冲的在电流,一般从地面系统下传的电流不足以把电容充满。结果,在测 量时电压输出会减少, 核磁仪器在一定程度上可以提供高压变化补藏。 电容的电压是在脉冲 (回 波)串的开头和结尾测得的,而且这两个值是实时记录的,这个电压在周期开始称为 HVmax, 在周期的结尾称为 HVmin,降到低于 400VDC (一般的观测模式) 这种减少的电压仪器不能补偿, 而且 B1 幅度也会减小,这一般会导致孔隙度不能记录,特别是长的组成部分,当用的是总空 隙度观测模式的话, 那两个观测模式将前后排序使用, 一个 T2 或有效空隙度观测模式和一个特 殊的观测模式去测量粘土束缚水,记录的 HVmin 值是 T2 观测模式结尾的电压,两种观测模式 中的一种在另一种之后运行。HVmax 值是测量粘土束缚水这个观测模式的值。因此 HVmin 不 允许低于 400vdc . 6.2.13 6.3 测井响应 当你试着弄明白 MRIL 的响应和它与石油的物理性参数之间的关系下面的两个方程式是非 常重要的。 6.3.1 在纯含水地层 MPHI 的值近似等于密度/中子的交汇孔隙度 (XPHI) 在页状沙岩地层当用 , 校正晶体密度来计算密度孔隙度的话。MPHI 近似等于密度孔隙度。知道钻井过程中使用的泥 浆的类型对分析 MRIL 测井结果是非常重要的。因为相对比较浅的探测深度。MRIL 仪器主要 测量侵入带/ 6.3.2MPHI 受氢指数和等待时间的影响。 既然 MRIL 一起是在充满水的环境中做的刻度。 在纯水, 且短 T2 情况不等于有效孔隙度。 如果在纯砂岩气层 MPHI 的值接近中子孔隙度的值。 6.3.3 当进行总孔隙度测井时:MPHI 总小于或等于 PHIT。

PHIT 是用 MRIL TOTAL POROSITY(MPHI+CLAY BOUND WATER)首字缩合表示的, 既然 MPHI 仅是 MRIL 的有效孔隙度,除非在纯束缚水地层一般 MRIL 比 PHIT 要小。 6.3.4 当进行双 Tw 测井时,长等待时间的孔隙度大于等于短等待时间的孔隙度。 即 孔隙度测量的孔隙度值。即使这个时间不是足够的长去完全极化。 6.3.5 进行的双 Te 的 T2 谱获得一个长的内部回波间隔(Te)从短 Te 向左移动 一个谱,因为 在比较早的位置谱会减弱,在长 Te 时,在比较早的位置有些孔隙度看不到,T2 的偏移量 与流体的粘度成反比。 6.3.6 气体与无裂缝地层。 虽然低孔隙度地层和含气地层比较难区分,但是有些要素可以帮助我们。特别是当运行在 双 Tw 观测模式的时候,典型的是,两种地层都会表现出低孔隙度,但是在进行双 Tw 测井时, 如果是无裂缝地层,会表现出长 Tw 和短 Tw 时的孔隙度近似一样,但是与气层相比截然不同, 在长 T w 时的孔隙度明显比短 Tw 时的孔隙度要高。 6.3.7 裂缝 测井结果主要依赖于裂缝的尺寸在小,如果裂缝是合好的(紧贴着)它就不会被看到它占 的测量体积的百分比相对来说很小,如果裂缝是开的,测井结果取决于裂缝是否贯穿整个井眼, 如果裂缝是贯穿整个井眼的测井结果就取决于所用的钻井泥浆。 如果是盐水泥浆(纯盐、低固体)孔隙度读数会高,有长石成份(FFI) 如果是油基泥浆:孔隙度读数会高,有长石成份导致泥浆中有油。 如果是水基泥浆:孔隙度读数比基本孔隙度还高,有短 T2 成份(BVI) 如果是空气:孔隙度不会增加。 如果裂缝不是贯穿整个井眼的仅测量体积一部分是贯穿的孔隙度的读数高 T2 成份代表自然流 体。 6.3.8 回波数与 T2 Bin 数 按采集的数词据和分析方法,Excel2000 测井系统非常好, 它可以获得一个回波串含大量的 回波数,但是只分析这个回波串的一小部分回波(除回波 1 外)所有的回波经过处理后都要校 正这点是非常重要的。 测井操作工程师可以选择 T2 Bin 数来制定图形输出程序的格式,但是 Bins 数与系统处理的回 波数和 TE 有关且能被系统很精确的分辨出来。 关于 Ne 和 TE 与 T2 时间关系如下: 如果错误的选择 bin 数会导致不正确的 T2 公布。


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