智能工程測井系統(tǒng)設(shè)計說明書

1、智能工程測井系統(tǒng)設(shè) 計說明書第一章 JGS 1B 智能工程測井系統(tǒng)第一節(jié)JGS - 1B智能工程測井系統(tǒng)概述一、系統(tǒng)的組成1000 米筆重慶地質(zhì)儀器廠生產(chǎn)的 JGS-1B 智能工程測井系統(tǒng)主要有：主機、 絞車、絞車控制器、電源保護器、井口滑輪、井口電極、各種連接線、探管、 記本電腦及測井軟件組成?，F(xiàn)有的探管有：1、M552型自然伽馬、井徑、密度貼壁組合探管；2、普通電法測井探頭3、四電極軟電極系探頭（ 30 米）4、井中三分量探頭5、井溫流體電阻率組合探頭6、光波探頭二、系統(tǒng)構(gòu)成及連接圖圖1-1系統(tǒng)構(gòu)成及連接圖由于工作目標不同，在淺井（W 300米）測井中，絞車可采用手搖輕便絞車,此時可以不用

2、絞車控制器。井口電極導(dǎo)線只有在測電極系探管時才連接。 井口電 極一般夾在套管上或放置在井口旁的泥漿池中第二節(jié)JGS - 1B智能工程測井系統(tǒng)使用說明一、主機（一）主機面板示意圖申裝黒曲申底地頂儀洛rmt（W耐 31）吐智能工程測井系統(tǒng)豈一工柞就股電圧f軋比樓價屯逵釋Q電MOF畀電岸機1圖1-2主機面板示意圖（二）功能鍵描述1、電壓/電流鍵：電壓與電流顯示的轉(zhuǎn)換；2、復(fù)位鍵：電腦傳輸數(shù)據(jù)前對主機進行復(fù)位；3、清零/測量鍵：井徑收腿時使用；4、供電選擇鍵： 測量電位和梯度電阻率時使用；5、保護啟動鍵：探管電流過大時燈亮，按對應(yīng)鍵可消除保護;6下井電源鍵：給探管供電；7、工作狀態(tài)指示燈：A燈表示接收

3、到電腦傳輸過來的數(shù)據(jù)B燈表示每閃爍一次接收到一個數(shù)據(jù)。C燈在井徑探管參數(shù)發(fā)送后亮。D燈在井徑（組合）探管關(guān)腿時亮。（三）主機背面各接孔作用1、自校/ 測量開關(guān)：用來切換深度信號來源。在實際測井中撥到測量檔。2、手動/ 自動開關(guān)：未使用。3、串口：連線至電腦串行口 RS232。4、接線柱：連線至井口電極。5、電纜：連線至集流環(huán)（絞車。 ）6、光電信號 1：連線至光電編碼器（絞車。7、光電信號 2：連線至光碼盤（絞車控制器） 。8、電源：主機的電源開關(guān)。9、保險：3A保險絲管。（四）操作說明l 、主機電源打開后，顯示器全部顯示零，同時等待計算機發(fā)送測井參數(shù)給主機，主機接收到測井參數(shù)后，而板上的 A

4、燈亮；2、按下井電源，指示燈亮，表明井下探管得到工作電源。同時而板上的指針表向右偏轉(zhuǎn)（指針表在中間位置時，表示電流為零） ，如果是選擇的電極系探 管（指針表對電極系探管的電流不指示） ，還需要選擇供電電流；3、供電電流的大小和數(shù)字的對應(yīng)關(guān)系為：表 1-1 供電電流的大小和數(shù)字的對應(yīng)關(guān)系數(shù)字12345678供電電流（ mA）251020501002005004、供電電流的選擇原則是：A、測電位電阻率時，選小電流，如果曲線毛刺大，適當加大電流。B測梯度電阻率時，選大電流，如果曲線出現(xiàn)平頂，貝U減小電流。5、B燈在數(shù)據(jù)采集過程中要閃爍，否則，探管或上機有問題。6 C燈在井徑探管開腿時亮，并保持到測井

5、結(jié)束。開腿未到最大時，電壓/電流表頭有電流指示，要等待電流指針回零時，才能開始測井。7、井徑探管（包括組合密度探管）在測井結(jié)束后，先要關(guān)閉下井電源，等 待電流指針回零后，再按清零鍵，此時 D燈亮，C燈滅，然后再打開下井電源， 此時探管開始關(guān)腿，電流指針回零后，表明探管關(guān)腿結(jié)束。8、如果保護啟動燈亮，貝按一下相應(yīng)按鍵，以解除保護，如果保護不能除， 貝可能是電源板或探管電源部分有問題，應(yīng)即時維修。9、自校/測量開關(guān)用來切換深度信號來源， 自校在室內(nèi)使用（只能向下測井）， 測量是由編碼器送來，在實際測井中使用。10、在使用電極系探管或三側(cè)向探管時， 馬龍頭處的金屬部分要用高壓絕緣 膠帶包纏。主機編號

6、： 20050818核定參數(shù)：下降： A=7142 上升： B=7843二、絞車該絞車有自動剎車功能， 在電控方式時，只要不加電機電源，絞車可自動停 止不動 （ 在測井過程中 ）。該絞車有自動排線功能： 在開始使用前， 要先拉出絞車左側(cè)來復(fù)桿的可旋端 子，并旋轉(zhuǎn)它，使排線器在合適的位置， 而后推回可旋端到拉出前的位置。 否貝， 在使用時排線效果不佳。本絞車還具有手搖功能：首先鎖緊手動鎖緊裝置，再將絞車右側(cè)的定位銷旋 下，把帶鏈條的機械傳動臂板到上下直立的位置，并把定位銷旋緊， 插入并握緊 搖柄，再松開手動鎖緊裝置即可進行手搖操作。否貝，將造成電纜松開，影響排線圖1-3絞車外形圖（一）使用方法1

7、、本產(chǎn)品為變頻交流電機驅(qū)動（亦可手動）的測井絞車，當由電機驅(qū)動時 由變頻控制器控制，此時，傳動鏈輪（件 3）應(yīng)在下方位置與電機齒輪嚙合，件 4手柄旋緊。件3在上方位置為手動方式，同樣件 4手柄旋緊。2、在排纜過程中，如果電纜不整齊，需要前后方向移動排纜裝置時，可向外拉動件1,使內(nèi)部齒輪脫開，轉(zhuǎn)動件1,可達到預(yù)期目的。3、件2、件5分別為電纜移動長度和測井信號，均與主機相連。圖1-4 絞車結(jié)構(gòu)圖（二）故障排除圖1-5剎車部分示意圖1、件1拉出后才能旋轉(zhuǎn)，否則會損壞內(nèi)部的嚙合齒輪或來復(fù)教桿。2、有時剎車失靈，可能有以卜三個原因引起（1）剎車片中有油或水，使剎車片失靈。解決辦法：注意安裝好剎車片上方

8、的擋污板，使油或水不要滲入到剎車片中。（2）由于保管不善或擱置時間較長，使件 8與內(nèi)部發(fā)生銹蝕，這時可用榔 頭和螺性刀向卜（反方向）敲擊，使之轉(zhuǎn)動，并在其旁邊的間隙中（約0.51mrh 加入潤滑油來回轉(zhuǎn)動幾次即可。（3） 由于使用時間較長，件9 （夾套）內(nèi)側(cè)磨損過大，使件 8與件9的摩 擦阻力減少產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，這時可擰緊件 10 （螺釘）使該件中的彈簧進一步壓 縮，增加其摩擦阻力即可。注意：在手搖操作時，絞車沒有自動剎車功能。操作的具體位置看附圖。三、絞車控制器（一）控制器面板各接孔作用JLH-3世 n/mirkl圖1-6控制器面板圖1、光碼盤：連線至光電信號2 （主機）。2、串行口：未使用。

9、4、電源：控制器的電源開關(guān)。5、電機開關(guān)：給電機供電。6 保險：10A保險絲管。（二）參數(shù)設(shè)置按置數(shù)鍵，則速度顯示窗口的第一位閃爍，1、按/鍵、速度窗口顯示為F-1，即可輸入絞車下降的深度修正系數(shù)。顯 示為F-1 00 XXXX，其中X表示輸入的修正系數(shù)。如果深度為負修，最高 兩位為80,顯示為F-1 80 XXXX。2、按/鍵、速度窗口顯示為F-2，輸入絞車上升的深度修正系數(shù)。3、按/鍵、速度窗口的F-X功能號不斷增加，功能號3以后的參數(shù)為擴展 功能，現(xiàn)暫未用，輸入 0。4、按J鍵可循環(huán)輸入，并通過T對以上的功能號數(shù)據(jù)進行檢查和修改。以上設(shè)置在出廠前已設(shè)置，僅在重新標定深度系數(shù)時使用。（三）

10、絞車控制器操作步驟依次打開電源開關(guān)和電機電源開關(guān)， 按方式鍵，將指示燈移到手動位置，按 方向鍵，把指示燈移到下降 （上升）位置，再按測量鍵， 把指示燈移到連續(xù)位置， 指示燈的組合表示當前的運行狀態(tài)。將探管放入井中， 將速度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到最小位置 ,按啟動鍵（此時上述功能鍵 被鎖定 ）, 順時針旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋鈕則絞車開始運行。在絞車提升或下降過程中， 如果想停車，先逆時針旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋鈕至最小位置 并按停止鍵。更改方向狀態(tài)后按啟動 , 旋轉(zhuǎn)調(diào)速旋鈕則絞車逆向運行。絞車控制器編號： 20050702核定參數(shù)： F-1 下降： 3508 F-2 上升： 3703圖1-7 JGS - 1智能工程測井系統(tǒng)連接位置

11、圖四、探管（一） M552雙密度貼壁組合測井探管1、概述雙密度貼壁組合測井探管（以下簡稱探管）是一種能同時測量多參數(shù)的組合 測井探管，該探管配合地面系統(tǒng)，一次下井可測得完整的四條曲線， 獲得自然伽 瑪、三側(cè)向電阻率、井徑及密度諸參數(shù)，該探管適用煤田、水文、冶金等地質(zhì)測 井。該探管采用單片機控制，將井下諸參數(shù)加以編碼、串行傳輸，解決了單芯線 傳輸多參數(shù)的矛盾該探管由于參數(shù)多，機械結(jié)構(gòu)采用可靠的雙層 0形密封圈，以及巧妙的機械 結(jié)構(gòu)將探管分成兩節(jié)，測井時，依靠自帶的自鎖裝置很方便地得以聯(lián)接， 進行測 井。也可對探管上部在與下部的聯(lián)接處插入堵頭進行自然丫和三側(cè)向電阻率測 量。本探管出廠時都作了天然放

12、射性強度、密度、三側(cè)向電阻率、井徑等的刻度 工作，供使用單位參考。圖1-9 M552雙密度貼壁組合測井探管2、主要技術(shù)指標(1) 基本參數(shù)：A、測量參數(shù)：密度、井徑、氣側(cè)向電阻率、自然咖瑪、自然電位。B、儀器功耗a、線路總功耗：不大于 250mA< 30V;b、推靠機構(gòu)總功耗：不大于 3000mA< 20V。C、探管外形尺寸：50 x 2950mmD 耐壓：20MpaE、重量：28KgF、使用溫度范圍：10C+ 70C。(2) 技術(shù)指標：A、密度a、激發(fā)源：銫一137、100毫居里；b、源距：短源距：200mm閃爍體：Nal(T1)、14x 13mm長源距：350mm 閃爍體：Na

13、l（T1）、 14X43mm光電倍增管： GDB2；0c、長、短源距計數(shù)范圍：032000cps；d、 密度測量范圍：14g/cm3 （標定做到2.8 g/cm 3）；e、靈敏度：0.01 g/cm 3；f、測量精度誤差：w 5%g、穩(wěn)定性檢查：連續(xù)工作24小時，其輸出變化w 5%（5卩ci 137Cs放射源緊 貼碘化鈉晶體中心測量） 。B自然丫測量a、測量范圍：3OKevy射線；b、閃爍體：Nal（T1）、 23 X 60mn;c、光電倍增管：GDB23d、計數(shù)范圍：032000cps；e、穩(wěn)定性檢查：連續(xù)工作24小時，其輸出變化w 5%（5卩ci 137Cs放射源緊 貼碘化鈉晶體中心測量）

14、 。C、井徑a、測量范圍：503O0mmb、敏度：0.5mmc、穩(wěn)定性：滿量程的土 1%土 1個字；d、測量精度誤差：w 2%D三側(cè)向電阻率a、測量范圍：02KQ.M（根據(jù)用戶要求，可在010KQ.M間任意調(diào)節(jié)）；b、非線性度：w 5%c、測量精度誤差：w 2%d、主電極長25mm,電極全長455 mme、裝置系數(shù)：K=0.057。E、自然電位a、測量范圍：一2V+ 2V;b、測量精度：土 2.5mV,3、基本工作原理本探管有長、短源距測量單元、井徑測量單元、三側(cè)向電阻率測量單元、自 然伽瑪場測量單元、五路數(shù)據(jù)傳輸單元以及高、低壓電源裝置七部分組成。本探管的長、短源距測量單元以及自然伽瑪場測量

15、單元， 其線路工作原理- 樣；井徑和三側(cè)向電阻率的模擬量經(jīng)模擬開關(guān)切換到 A/D轉(zhuǎn)換器進行分別采樣; 自然電位測最采用三側(cè)向的主電極。本探管的線路工作原理框圖如下:圖1-10 M552雙密度貼壁組合測井探管線路工作原理框圖4、便用方法和注意事項(1) 使用方法僅使用探管上部并在上部下端插入堵頭 （白色）可進行自然丫和三側(cè)向電阻 率測量；探管在下并時，探管選擇可選“自然電位探管” ，不打開下井電源，利用該 探管中三側(cè)向主電極可進行自然電位測量。在使用探管上、下兩部分對接時，除注意上、下兩部分保持平直外，還高注 意定位梢的位置。在聯(lián)接電纜聯(lián)接器時，亦應(yīng)該注意端平對直，同時注意定位梢的方位。探管下井

16、測量前，應(yīng)在地面先檢查探管工作是否正常。本探管在自然 丫、密 度、三側(cè)向、井徑測量時只能由下而上測量。為提高測井效率，探管下放時可做自然電位測量，在自然丫、密度三側(cè)向、并徑等參數(shù)的提升測量時若主機采樣間確為 0.1m 時，絞車提升速度不能超過 18 米/分鐘。當主機采樣間確為0.05m時，絞車提升速度不能超過9米/分鐘（為 了提高測量精度，在目的層測井時應(yīng)盡里放慢探管的提升速度） 。探管的實際工作過程是：在測井（檢查時）工作準備就緒后們開主機電源， 此時井徑臂便自動伸開，主機電流顯示約 250mA隨后當并徑臂完全伸開主機電 流便回到0附近，待約一分鐘當土機電源再次顯示約 250mA寸（新設(shè)計探

17、管不用 等待約一分鐘），便可開動絞車提升測量。 當測井到達預(yù)置深度后測井主機上 “B” 燈亮，此時“關(guān)”下井電源，按主機曲板上“清零/測量”鍵，再打開下井電源 便可使探管井徑臂收回。（ 2）注意事項使用本探管時，分別卸下三個黑色保護蓋仔細檢查 O 形密封圈有否破損， 表面是否有潤滑硅脂（真空硅脂、 7301號），同時檢查密封部件周圍有否臟物、 砂粒，有應(yīng)該清除，并重新涂真空硅脂，涂硅脂時，謹防插頭、插座沾污。在聯(lián)接電纜聯(lián)掛器時， 除注意上述事項外，還應(yīng)該特別注意供電情況，各腳的功能：1腳信號正；2腳信號地；3腳電位地；4、5腳電源正。A、探管上作電壓、電流：a、線路工作電壓范圍：35 

18、7; 4V；b、線路上作電流：不大于 250mAB、馬達上作電壓、電流：a、馬達工作電壓范圍：2430V;b、馬達線路上作電流：不大于 300mA本探管的伽瑪射線探測器采用碘化鈉晶體、 光電倍增管做傳感器， 這些都容 易破碎，在運輸、使用中應(yīng)該小心、謹慎。放射源對人體有較強的危害， 本探管所配放射源較強， 用戶使用時請嚴格按 照有關(guān)操作規(guī)程操作并注意采取防護措施。 用戶在安裝放射源時動作要快， 但要 仔細。5、刻度方法 本探管配合地面數(shù)字采集、處理系統(tǒng)可做測井的定量解釋。 為了使不同的儀器所測得的曲線和同一儀器在不同時間所測得的曲線能夠 作定量地比較必須對儀器進行統(tǒng)一刻度，以下分別介紹四個參數(shù)

19、的刻度方法。（ 1 ）自然伽瑪井的刻度：A、使用一級刻度并刻度方法：為了使系統(tǒng)滿足定量解釋，本探管在出廠前己在我廠的一級刻度井中進行 刻度，且采川國際統(tǒng)一的相對單位（即 API 單位）法?？潭葧r必須和地面系統(tǒng)相配合。將使探管處于收臂狀態(tài)， 然后將其放到刻度井的底部。 啟動地面操作系統(tǒng)， 打開下井電源，約一分鐘后打開主機后面“自校 / 測量”開關(guān)扳“自?！鄙咸焦?便向系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，再通電穩(wěn)定半小時。 然后緩慢提升探管， 使自然伽瑪探測器 碘化鈉晶體的中心在第一層模塊的中心，采集數(shù)據(jù) 4分鐘；然后提升探管，使 晶體的中心在第二層摸塊的中心，采集數(shù)據(jù) 4分鐘：然后提升探管，使晶體的 中心在第三層模塊

20、的中心，采集數(shù)鉗 4分鐘；最后由地面操作系統(tǒng)分別讀數(shù)三 組數(shù)據(jù)（每組數(shù)據(jù)取平均值）。在三組數(shù)據(jù)中，分別取中間數(shù)各100個，累加、求和、取平均值 N o然后，把N做死時間校正：校正公式：N校 N一1 N ?t式中：萬校指做死時間餃正后的每秒計數(shù)率；t指儀器的死時間，取 2微秒。求得探管在高放射性和低放射性模塊中的脈沖數(shù)，以脈沖數(shù)差值定義為 200API,利用這種單位測井時，沉積巖的自然放射性范圍大約是由幾個API單位到200多個API單位。B、現(xiàn)場刻度方法（丫刻度法）一級刻度完畢即可進行現(xiàn)場刻度，其結(jié)果是今后做現(xiàn)場時的依據(jù)。自然伽瑪側(cè)并的現(xiàn)場刻度仍然需要一級刻度時的條件。把探管置于空曠、無放射性

21、源干擾的地方，用兩付三腳架支承探管離地面垂直高度為1.5米,然后放置點狀標準鐳225源（強度O.lmci ）的試驗夾具，夾在自然伽瑪探測器碘化鈉 晶體的附近，調(diào)整位置，滿足點狀源的中心和晶體中心的聯(lián)線垂直探管軸芯，并且使夾具的長度方向平行地面，調(diào)整裝點狀源的鋁合金管的軸向平行探管的向， 標定準備工作就緒后，儀器通電半小時后，采集數(shù)據(jù)3分鐘，取中間數(shù)100個，按上述方法求取每秒的計數(shù)率，該值是儀器本底計數(shù)率，計為N本。把鐳225源（強度O.lmci ）放射源裝在標定架上，做儀器的源距（R）和 計數(shù)率（N）的關(guān)系，為其精確，每改變一次（R）均需讀數(shù)3分鐘，根據(jù)測量結(jié) 果，分別取不同源距時的100個

22、讀數(shù)，仍按上述方法計算，然后分別扣除本底得 一組不同源距時的真計數(shù)率。根據(jù)這組計數(shù)率，取源距(R)為X軸，計數(shù)率為丫軸作出它們的關(guān)系曲線， 然后根據(jù)儀器在一級刻度井得的 N差值,查曲線相對應(yīng)(RX值(源距)，這樣 就把一級刻度時得的 N差讀數(shù)刻到了現(xiàn)場刻度器上。上述得的一組RX-A N差的數(shù)據(jù)為系統(tǒng)在今后做現(xiàn)場刻度，檢查儀器的重 要依據(jù)。(2) 密度測井的刻度A、密度標準刻度井中：我廠建有密度標準刻度井，本廠在密度標準刻度井 中設(shè)置有四種巖層：大理巖( 2.694g/cm 3)、砂巖( 2.379g/cm 3)、人造模塊(1.542g/cm3)及水(1.000g/cm3)，每層厚 1800mm

23、讀數(shù)和密度有如下關(guān)系：p 二a+b*Ln(x)+c*Ln(y)P巖石密度； x 、y分別為短、長源即探測器讀數(shù)；a回歸常數(shù)項；b 一短源距的回歸系數(shù)；y 長源距的回歸系數(shù)。JGS- 1主機測出探管在每層中心位的讀數(shù) (為了正確測量，每次測100個 讀數(shù)取其平均值)這樣四組數(shù)據(jù)聯(lián)立回歸即可求出相應(yīng) a 、 b 、 c 值并以此做 為測井時密度標定系數(shù)。B、現(xiàn)場刻度法 根據(jù)現(xiàn)場刻度器的不同，其刻度方法有所不同，請參考有關(guān)資料。我廠現(xiàn)有兩種刻度模塊：a、有機玻璃模塊(密度值)1.180g/cm3；b、鋁模塊(密度值)2.78g/cm3。(3) 井徑的刻度井徑刻度時，用內(nèi)徑分別是 75、 100、 2

24、00、 300 毫米標準環(huán)套在井徑推靠 臂上，讀取的數(shù)應(yīng)符合技術(shù)指標。 然后利用我廠隨主機配的回歸軟件 (scale.exe ) 可求得相應(yīng)系數(shù)。4)三側(cè)向電阻率的刻度依圖所示，在主電極A(M與電纜愷裝皮回路電極B(N之間接入電阻Ro, 然后測量輸出、當改變電阻Ro時測井主機可以得到相應(yīng)的輸出值 X，井可建立 一個輸出量與電阻率相關(guān)數(shù)據(jù)表。圖1-11三側(cè)向電阻率工作原理圖表1-2輸出量與電阻率相關(guān)數(shù)據(jù)表p =KX RoX1X2X3X4兒一次回歸方表中K=0.057;調(diào)用回歸軟件程序(scale.exe )便可求得 程系數(shù)A、B值，則:p =A*X+B實際應(yīng)用時可以只取兩組數(shù)據(jù)，建立下列聯(lián)立方程

25、，求得A、B系數(shù)。p 1二K*R二A*X+Bp 2二K*2A*X+B6常見故障和簡單的維修當本探管突然發(fā)生故障不工作時，按下列步驟進行檢查:(1) 檢查“電組聯(lián)接關(guān)處一的供電電壓以及供電能力：a、檢查連線示意圖:圖1-12 三檢查連線示意圖b、4腳和3腳間：電流200mA時，電壓是30± 5V。(2) 用萬用表的電阻檔測量探管插座的直流電阻：測4、5腳對3腳時,電阻應(yīng)該200 Q（3）擰開探管中間九芯插頭處的聯(lián)接器，接通電源，九芯插頭處應(yīng)有：l腳一 2腳：十70V;3腳一 7腳：十12V ; 4腳一 7腳：十0.5+4V ;5、6腳一 7腳：用示波器可測得隨機脈沖；8、9腳一 7腳：

26、850V左右高壓。（4）簡單的修理a、若3條款中無+ 12 V輸出，應(yīng)該檢查低壓電源板上的低壓電源。b、3條款中無85OV輸出，應(yīng)檢查85OV輸出回路有否短路，若無，查高壓電源板上有無振蕩，若仍然沒有，查相應(yīng)三極竹或線圈是否損壞。C、3 條款中無脈沖輸出，查前置甄別板（在探部的下部） 。d、 3 條款中 4 一 7 腳無 0.5V4V 直流輸出， 則應(yīng)查探竹下部井徑的滑動電 位器是否損壞。在實際工作中，當主機電源打開后在一分鐘內(nèi)電流顯示無回 0 的過程且顯 示大于500mA 分鐘后提升絞車，主機面板上測井狀態(tài) B燈一直亮，是因井 徑未完全打開，應(yīng)檢查主機下井電源是否到+ 7OV （對 1500

27、 米絞車主機下井電 源應(yīng)大于+ 80V ）。注意事項：放射源屬于國家嚴格管理物品， 用戶使用時請嚴格按照有關(guān)操作規(guī)程操作并 注意采取防護措施。源購回后應(yīng)及時到當?shù)丨h(huán)保部門備案，專人保管。7、M552組合貼壁探管的核定參數(shù)（1）自然伽馬：A=0B=0.85丫 =A+Bx（ 2）密度：短源距 A=8.6B=-0.5C=-0.4長源距 A=4.95 B=0C=-0.52P =A+B- Inx+C Inx（3）三側(cè)向電阻率： A=-15.2 B=0.2893p =A+Bx（ 4）井徑：A=18.23 B=0.084586 C=-0.0000022D=A+Bx+Cx 2（二）JD-1/2 普通電法測井探

28、管電測井以研究巖石的導(dǎo)電性為幕礎(chǔ)。其中的視電阻率測井是最常用的方法， 視電阻率是電極系探測范圍內(nèi)各介質(zhì)電阻率的某一加權(quán)平均值， 一段說來， 巖層至電極系的距離越近，它對電阻率的影響就越大。電阻率曲線可以用來劃分地質(zhì)剖面，確定礦層的位置及估算巖層的真電阻率等圖1-13 JD-1/2普通電法測井探管利用普通電法測井探管可以作以下參數(shù)的測量：1、電位電阻率在電位電阻率曲線測量中，電極2和電極3是供電電極，電極I和井口組成 測量電極。記錄點在電極1和電極2的中點。修正系數(shù)：A=0 B=1.388 p =A+Bx2、梯度電阻率在梯度電阻率曲線測量中，電極1和電極2組成供電電極電極3和井口組成 測量電極。

29、記錄點在電極1和電極2的中點。修正系數(shù)：A=0 B=125.286 p =A+Bx3、自然電位利用電極系探管可以測量鉆孔某深度處的自然電位。測量自然電位時不需要供電，電極2和井口組成測量電極。記錄點就是電極2的中點。修正系數(shù)：A=-1.525 B=0.258821 p =A+Bx電極系各電極和馬龍頭的連接關(guān)系，請看后面的電極系探管連線圖:（三）JD-3軟電極系電測井以研究巖石的導(dǎo)電性為基礎(chǔ)，其中的視電陽率側(cè)井是最常用的方法，視電阻率是電極系探測范甩內(nèi)各介質(zhì)電阻率的某加權(quán)平均值，一般說來巖層至電極系的距離越近，它對電阻率的影響就越大，電阻率曲線可以用來劃分地質(zhì)部面， 確定礦層的位置及估算巖層的真

30、電阻平等圖1-15 JD-3 軟電極系利用電極系探管可以作以下參數(shù)的測量1、電位電阻率在電位電阻率曲線測量中，電極2 （對應(yīng)馬龍頭 腳）和電極3 （對應(yīng)馬龍 頭腳是供電電極，電極1 （對應(yīng)馬龍頭、腳）和井口組成測量電極。記錄點在電極1和電極2的中點。2、梯度電阻率（1）底部梯度電阻率在底部梯度電阻率曲線測量中，電極 1 （對應(yīng)馬龍頭 、腳）和電極2（對應(yīng)馬龍頭 腳）組成供電電極，電極3和井口組成量電極記錄點在電極1和電極2的中點。不需過渡線，直線連接（2）頂部梯度電阻率在作頂部梯度電阻率時，需要過波線連接，此過渡線位于主機和絞車之間， 項部梯度的供電電極是電極 3和電極4,電極2和井口組成測量

31、電極。記錄點在電極3和電極4的中點。過波線的作用是，將主機送出的供電信號和測量信號切換到不同的電極上。3、自然電位利用電極系探管，可以測量鉆孔某深度處的自然電位。測量自然電位時，不 需要供電，電極2 （對應(yīng)馬龍頭 腳）和井口組成測量電極。記錄點就是電極2的中點。電極系各電極和馬龍頭的連接關(guān)系，請看后面的電極系連線圖圖1-16電極系連線圖插頭1 電極1;插頭2 電極2;插頭3電極3;插頭4、5相連一電極4.（四）JSC-1磁三分量探管1、用途該探管可對磁場的三分量 X、Y、Z進行測量。X的方向為磁北方向，丫的方 向為正東方向，Z的方向為垂直向下。以驗證地面磁異常，判斷異常性質(zhì)，確定 盲礦的深度和

32、方向， 確定見礦礦體的部位、 延伸、范圍和厚度， 確定礦體的產(chǎn)狀、 尋找磁性礦物伴生的礦床，配合地面磁測進行三度解釋。該探管能準確地提供鉆井的頂角 （鉆井井軸和垂直方向的夾角） 和方位角（鉆 井井軸在水平面的投影和磁北方向順時針的夾角） 。高精度電子傳感器的采用使 儀器的可靠性極大提高。和傳統(tǒng)的機械式頂角和方位角測試有本質(zhì)的差別2、技術(shù)指標及主要性能傾角范圍：045°傾角誤差W 0.2 °方位角范圍：0360°方位角誤差w 2°（傾角3°）磁場范圍：± 99999nTX、Y磁敏件的轉(zhuǎn)向差w 400nTZ磁敏件的轉(zhuǎn)向差w 400nT線性

33、度w 2%。探管直徑：© 45mm探管長度： 1200mm探管重量：w 4Kg （加重棒5Kg）探管耐壓：三150Kg/cm3工作溫度：O80 T3、工作原理探管內(nèi)部安裝了兩個線性傾角傳感器， 通過兩個傳感器的輸出信號來計算頂 角。磁場的測量是由三個相互垂直的轉(zhuǎn)感器組成。 每個傳感器的方向可以記錄地 磁場相應(yīng)方向的磁場強度， 每個傳感器的靈敏度和該方向的分量相匹配。 軸向影 響極小，傳感器可以分辨到lmG（100 nT）,利用地磁場的兩個分量就可以計算方 位角。4、探管使用：探管配合JGS-1B主機使用。（ 1 ）所有參數(shù)都是絕對值測量。（2）傾角、方位角、磁場分量 X、Y、Z的測量

34、值即為真實值，不用標定。3）只測孔的頂角時（方位角不測） ，任何孔中均可使用，連續(xù)測量和點測 均可。（4）孔的頂角和方位角同時需要測量時，為了保證方位角的測量精度，所 測孔需無磁性或遠離磁性異常段。在高精度測量方位角時，可以選擇點測量 （靜 止狀態(tài)測量）。（5）探管可在井中、坑道、或地面作任何磁場測量。當探管垂直放置時，Z分量始終垂直向下，探管傾斜放置時， Z 分量為探管的軸線方向。建議垂直放置 探管。5、維護、保養(yǎng)及注意事項 探管內(nèi)有精密傳感器， 運輸及使用中小能猛烈撞擊，以免損壞傳感器。探管 使用時，馬龍頭處要涂抹硅油、密封圈老化后要及時更換，以防漏水。（五）W422井溫流體電阻率探管1、

35、概述井溫流休電阻率探管是測量鉆孔中溫度和井內(nèi)流休 （井液）電阻率的組合儀， 井溫參數(shù)作為地熱勘探，開發(fā)地熱資源， 確定礦層位置， 水文地質(zhì)以及進行沉積 環(huán)境研究，在水文、 工程地質(zhì)等方面有著重要的作用。 溫度參數(shù)對泥漿電阻率參 數(shù)進行溫度校正也是必不可少的。圖 1-17 W422 井溫流體電阻率探管 井內(nèi)流體電阻率主要應(yīng)用于水文測井， 用來確定含水層及涌水層位置， 研究 地下水運動狀態(tài)，作為某些測井資料解釋時校正泥漿影響的不可少的方法。2、主要技術(shù)指標和技術(shù)性能1）井溫側(cè)量范圍：-10°C+ 100C2）溫度靈敏度：優(yōu)于 0.2 C /bit3）感溫時間：v 3s4）穩(wěn)定性能：1%5

36、）刻度精度：±0.5C(6) 流休電阻率測量范圍：0200Q m(7) 電阻率靈敏度：0.2 Q m(8) 穩(wěn)定性：3%(9) 刻度精度：5%(10) 壓力：15Mpa(11) 數(shù)字傳輸：16bit(12) 探管外徑尺寸：© 40x1330mm3、結(jié)構(gòu)特征W422探管從下至上分為三個部分，從下到上是等極距電極系、鉑電阻溫度 傳感器、探管線路部分。線路部分中線路板安裝在支架上。下部是八芯插座，用 來連接鉑電阻及電極系四個電極。上部是七芯插頭，與電纜接頭連接。七芯插頭：腳是輸入信號；是信號地；腳是輸入電源27V負端；腳是輸入電源27V正端4、線路工作原理儀器測量兩個參數(shù)，分別產(chǎn)

37、生模擬信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號以串行格式輸出至地面儀器。因此，線路部分包括溫度測量，電阻率測最，數(shù)據(jù)傳輸和電 源四個部分。(1)溫度測量圖1-18 W422井溫流體電阻率探管溫度測量原理圖線路中Rp是由鉑絲加工成的溫度傳感器，它的電阻值與溫度有穩(wěn)定的相關(guān)性。換句話說就是任一溫度下都有其直接對應(yīng)的電阻值(見表1-3 )。但隨溫度的變化，其電阻的變化是很小的，而且是非線性的。盡管如此，仍可利用其穩(wěn)定 的關(guān)系來測量溫度及其變化將溫度傳感器接入電橋線路中(見原理線路圖)。橋的一對角線結(jié)點接入5V 恒電源，則電橋另一對角線心輸出電壓與 Rp阻相關(guān)。表1-3 溫度與電阻值對應(yīng)關(guān)系表溫度C-100102

38、O3040電阻Q96.09100.08 *03.90107.79 -11.67 115.54溫度C506O708O90100電阻Q119.40 123.24 12707 130.89)134.79138.50溫度C110120130140150電阻Q142.29 146.06 14982 153.581 157.31(2)流休電阻率測量圖1-19 W422井溫流體電阻率探管流休電阻率測量原理圖圖1-19線路分為兩個部分，D12、D9組成恒流發(fā)生器，產(chǎn)生恒流三角波 供給A、B兩極。D10、D14組成測量電路。A、恒流發(fā)生器恒流源由D124060腳輸出頻率為十四極分頻計數(shù)振蕩產(chǎn)生方波，從14腳輸出

39、頻率為210240Hz方波，經(jīng)跟隨器D9積分放大器積分，如圖1-20所示。圖1-20 W422井溫流體電阻率探管恒流源工作線路圖這就是說，當RC固定不變輸出電壓長與時間成線性相關(guān)，輸出與輸入電壓 符號相反，波形成為三角波。三角波信號經(jīng)電容耦合加到D9恒流源輸入端。恒流源的輸出電流與負載無 關(guān)。線路如圖1-21所示。圖1-21 W422井溫流體電阻率探管三角波信號工作線路圖線路中D9由單片四運放時3403組成B、數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸線路將井溫流休電阻率輸出的兩個模擬信號經(jīng)過A/D 轉(zhuǎn)換變成數(shù)字量再經(jīng)過電纜纜芯傳送到地面，供采集系統(tǒng)接收。這部分線路由 A/D 轉(zhuǎn)換 D3 和 DZ 共同完成。C、直流電

40、源變換器及穩(wěn)壓器探管電源由地面主機提供，地面主機配 JGS-1A 智能工 程測井系統(tǒng)可提供 60V/120V 兩種電源，可選擇其中一種相配接。W422探管從電纜接頭的3、4腳提供入口電壓27V30V ,電流200mA由 于配接電纜纜芯產(chǎn)生壓降，因此，對不同長度電纜應(yīng) R 調(diào)整，見電源板線路圖。27V電源經(jīng)Z1 24V穩(wěn)壓組件輸出24V，再經(jīng)Z2、Z3及D5便可得到士 12V 及 5V 直流電壓給線路工作。4、儀器刻度儀器出廠前經(jīng)室內(nèi)刻度，隨儀器刻度系數(shù)：(1) 井溫刻度系數(shù)CT1, CT2 CT3測量值為X;則溫度值為 T=CD1+CT2< X+CT3X X2(2) 流體電阻率刻度系數(shù)

41、CR1 , CR2,測量值為X;貝U電阻率值P = CR1+ CR1X X由于野外條件限制， 無法進行現(xiàn)場刻度， 但可以在環(huán)境溫度下檢查儀器工作 正常與否，若儀器誤差很大，超出使用要求，可重新回廠進行刻度。井溫： A=3.3757B=0.024C=0.0000012T=A+Bx+Cx2流體電阻： A=-1.15 B=0.03p =A+Bx(六) S524聲波探管1 、概述聲波測井是利用聲波在不同的介質(zhì)中傳播速不同的特性，作為一種物探方 法，用來判斷巖層，劃分煤層，確定巖層的孔隙度、研究裂隙帶等，同時可配合 其它方法進行綜合分析。S524型聲波探管主要用于煤田、水文及工程地質(zhì)側(cè)井。該探管是測量聲

42、波 縱波沿并壁地層中旅行的時間，然后把數(shù)據(jù)送到地面綜合曲板，由計算機進行各 種處理。2、主要技術(shù)特性(1) 工作方式：單發(fā)雙收非定向測量。(2) 時差測量范圍：666卩s/m。 近接收833.3312卩s/m。(3) 發(fā)射周期：106ms(4) 發(fā)射聲波頻率：20KHz± 5KHz(5) 刻度精度：土 1卩s。(6) 探管的基本參數(shù)：表1-4 S524聲波探管基本參數(shù)表序號參數(shù)(mr)iS5241源距0.5m 0.7m2間距0.2m3發(fā)射換能器(外徑 x內(nèi)徑x高)P(ZT)-F徑向激化42X37X354接收換能器(外徑 x內(nèi)徑x高)P(ZT)-F切向激化(7) 工作環(huán)境：溫度：10C

43、70C壓力：200kg/cm2(既是20MPa)(8) 測量深度:1500m(9) 探管外型尺寸：S524外徑(mm)50S524 長度(mm)21403、探管工作原理探管工作原理框圖:itiST1圖1-22 S524聲波探管工作原理框圖井下電源27V29V,配接JZS-1智能工程側(cè)井系統(tǒng)時，電源可在探管內(nèi)部用 電阻匹配。井上供電源經(jīng)探管內(nèi)部逆變器變成 200和± 12V電源供井下儀器線 路使用。接通電源，電子線路開始工作。時序電路1D10的6腳輸出約106ms周期的同步信號，加外發(fā)射線路，使可控硅 SCR導(dǎo)通儲能電容5C2-5放電，經(jīng)脈沖變 壓器開壓后加外發(fā)射換能器BT,使發(fā)射換能

44、器產(chǎn)生一族20KHZ左右的聲波射向 并壁。在發(fā)射換能器發(fā)出聲波的同時，同步信號打開門1( 1D5-1,1D7-1)見框圖和線 路原理圖。計數(shù)1( 2D3-10)開始計數(shù)，計數(shù)頻率為1.225MHz當?shù)谝坏澜邮論Q 能器Br1收到聲波的首波后，經(jīng)放大鑒別電路I (1D8-9)產(chǎn)生一個90卩s的信號防止鑒別電路產(chǎn)生的誤關(guān)門，此時計效器I所計的數(shù)為發(fā)射換能器外第一接收換能 器之間的時間T1 0在關(guān)閉門I的同時，打開門（ 1D5-2,1D7-i腳）計數(shù)器”開始 計數(shù)（2D5-10）°當?shù)诙邮論Q能器，已2接外聲波的首波時，經(jīng)放大鑒別電璐U關(guān) 閉門U,為了防止誤關(guān)門，延時電璐U在關(guān)閉門I的同時延

45、時20卩s°計數(shù)器U所計的數(shù)為第一接收換能器外第二接收換能器之間的時間差T2 °測量完畢后，時序電路產(chǎn)生一節(jié)拍脈沖把計數(shù)器I和U所計的二進制數(shù)送外異步發(fā)送器（2D9），以9.6KHZ波特率，串行愉出，通過電纜送外地面，到此為 止完成了一個周期的測量。為了地面能對 T1和厶T2進行區(qū)別，巧和厶T2二組 數(shù)據(jù)的標志位分別設(shè)置成00和11。送到地面的數(shù)據(jù)每一位二進制數(shù)為 0.814卩s， 計算機物收到的數(shù)據(jù)進行處理得到實際時間（卩s）。若發(fā)生聲波信號失落時，計數(shù)器I,超過 1024個數(shù)后，就產(chǎn)生一個信號自 動關(guān)閉門I，計數(shù)器U超過512個數(shù)就自動關(guān)閉門U，在探管未進入井中液面之

46、前，收不到信號，T1的時間為833卩s或0卩s （計數(shù)器溢出），AT2為416卩s。4、儀器的結(jié)構(gòu)特性及其裝拆 （1）該探管的外管全部采用不銹鋼管，連接雙用分段裝配，依靠絲扣和螺釘連在一起。 探管分氣部分：發(fā)射部分裝在探管的下部，接收傳輸線路部裝在上 部、中部是聲系部分。 源距管中間連線用軟線連接， 軟線的兩端用密封插頭連接， 用軟線連接的目的是為了防止直達波觸發(fā)。 源距間即管上刻有隔聲槽。 壓電晶體 裝人灌油的皮套中，可防止碰撞井達到聲耦的目的，為了探管能在井中居中， 探 管的外部裝有扶正棒。探管外形如圖 2。1、發(fā)射線路外套管；2、扶正捧；3、發(fā)射換能器；4、連接頭；5、源距管；6、接收換

47、 能器I； 7、連接頭；&間距管；9、接收換能器H; 10、接收傳輸線路外套管；11、探管 接頭；12、四定螺釘；（13 :）、（ 14 ）錐體螺母。（2）如果要檢探管內(nèi)部線路，則可將上部或下部外套管旋開即可對線路進 行全面檢查。上套管在換能器U的上端，旋開開關(guān)，抽掉外套管，線路是靠平面 集流環(huán)與外套管的插頭相連接，線路板是用銅骨架固定在接收換能器U的一端。 中間短路線是用方形七芯插座相連，可按需要拆下接收傳輸線路板。若需要檢查發(fā)射線路，可將下部外套管旋下，即可進行檢查，下部線路板的 固定方法與上部相同，中間連接也相同。換源距：先將源距固定螺絲扭開便接收器部分與源距管脫開，撥掉引線接

48、頭，再旋掉源距管，換另一只源距管。灌油：當出現(xiàn)換能器中油不夠時，請充油。首先拆掉源距管，發(fā)射換能器和 接收換能器接源距的一端都有一對密封螺釘，供灌油使用，發(fā)射換能器和兩個接 收換器分別裝在兩只皮筒內(nèi)，灌油時二個密封螺釘全部扭開，通過一孔向里灌油 （硅油），注滿為止。扶正棒的安裝及儀器拆后安裝：對不同的井徑應(yīng)使用合適的扶正棒， 首先拆 下錐體13、14,松掉扶正棒的壓環(huán)，裝好扶正棒，再將 13、14旋緊壓環(huán)將扶正 棒固定，裝配順序正好與拆卸相反。請注意：拆過的絲扣要用專用板手逐一固緊，旋緊固定螺釘。每次拆裝探管，要注意檢查 0型圈有否損壞或變形，如損壞要及時換新的，裝外套管時絲扣和0型圈部位要保

49、持清潔井涂一些硅脂，以防低壓漏水。如果要 發(fā)現(xiàn)換能器破碎，則要拆開膠皮筒更換新?lián)Q能器。5、主要參數(shù)的調(diào)整（1）延時電路的檢查與調(diào)整在聲波側(cè)井中，為防止發(fā)射波及其它干擾信號誤觸發(fā)。一般在聲波首波到達 第一接收換能器之前，用延時電路將鑒別電路關(guān)閉一段時間。延時時間應(yīng)小于地 層中聲波最早到達的時間，這個時間與源距、井徑、主速地層聲速有關(guān)。聲波最快到達的時間計算如下：T D min d/cosi L （D min d） tgiViVDmi n：井徑i=arcsi nV1/V2 臨界角d:換能器直徑V i：泥漿聲速L:源距V2：高速地層聲速本儀器延時電路I的延時時間為 90卩s，延時時間由R和C決定，用

50、示波器 測量ID8的9腳改變1R16即可改變延時時間。因此可根據(jù)各個工區(qū)地層情況不 同進行適當?shù)恼{(diào)整。（2）前放與過零比較電路的調(diào)整每一道聲波的前放由二級放大器 （CA3140組成。第一級構(gòu)成固定的放大倍 數(shù)，第二級可通過電位器3F2（或3F22）來調(diào)整放大倍數(shù)。一般在室內(nèi)可在塑料筒 中調(diào)節(jié)到能使首波達到飽和干擾信號不超過比較電平即可，電位器3F2（或3F22）一般要用指甲油封好。過零比較電路由1N、12、12、12、1N5組成，它的主要作用鑒別聲波的第 一個過零點，并且有一定的抗干擾能力，干擾電平由1N13腳和1Nb3腳電平?jīng)Q定, 一般此電平調(diào)到33.5V，當首波超過此電平時就可觸發(fā)1D使開

51、關(guān)12或者說 12導(dǎo)通。當首波低過零電平時，在1N或1N的7腳產(chǎn)生一個過零信號。用此信 號來關(guān)閉門I或門U。(3) 工作電壓檢測當井上電源與井下儀器配接好時， 就可接通電源。用萬用表測量7912、7812 兩穩(wěn)壓塊應(yīng)有土 12V輸出，并且7805有土 5V輸出，測量發(fā)射電路的電容SG二 端應(yīng)有190210V(4) 提升速度與采樣間隔的選擇該探管測量周期為106ms，報據(jù)采樣間角可算出提升速度。x為采樣間隔t為測量周期但在實際工作中測量的速度過高，碰撞干擾會明顯增大。因而在實測中要根 據(jù)要求提升速度。5、使用前檢查和注意事項(1)檢查將電纜接頭與探管連接好，接通電源，探管發(fā)出“嗒、嗒”響聲，探管

52、未進 入井液面時，Ti、 T2讀數(shù)應(yīng)為0卩s、416卩s。將探管放入鋁筒內(nèi)， T2讀數(shù) 應(yīng)為183卩s/m ± 5卩s/m。當探管進入液面在銅套管內(nèi)， T2讀數(shù)約為183卩s/m， 即可測井。(2)注意事項A、 源距中間部分的連接線按二堵頭士插針旁刻印的“ 1”、“2 ”標記連接, 不得接錯！B、探管的上下部線路地線是靠外管連接，所以測量前一定要連接好。C、探管在不接電纜檢查時，要用28V接探管，如果用地面電源直接接探管， 由于電壓過高而燒壞電路D測量時為了居中和防碰撞，請使用適當長度的扶正棒。E、聲系的皮筒中充滿了硅油，如發(fā)現(xiàn)不滿時應(yīng)及時加滿。F、不可帶電拆裝。并保持儀器各連接頭的

53、清潔，為防止腐蝕。測井完畢后, 應(yīng)該用清水沖洗并擦干后，去掉電纜接頭，裝上保護帽，以備下次使用?？潭认禂?shù)：A=0B=25.76Ti=A+Bx T= A+Bx第三節(jié)探管的刻度和深度校正概述對電極系探管、聲波、密度、自然丫、井徑、井溫等探管 ，為了保證測出的 每一個參數(shù)的一致性和準確性，需要對探管進行刻度校正?？潭群托Ｕ墓ぷ髟?探管出廠前，由生產(chǎn)廠家完成，用戶得到的是一組刻度系數(shù)，如果長期使用后， 精度達不到要求，用戶也可自行按下列方法刻度。對于每種探管的刻度方法，請參見探管的使用說明書，對于不同探管和同一種探管的不同參數(shù)， 所選用的數(shù)學 模型是不同的，下面列出了各種探管的數(shù)學模型。表-5 各種

54、探管的數(shù)學模型探管參數(shù)數(shù)學模型1: J411井徑dd = a + bx + cx22: W422井溫T、pT= a + bx + cx2p = a+ bx3: S523聲波T1>A TT1 = a+ bxA T= a+ bx4: H411磁化率KK= a + bx + cx25: M433雙密度Y、pY= a+ bx p = a In x + b In y+ c6: X411三側(cè)向Pp = a+ bx7: NP442能普U TH、K、RU= a + bx + cy + dz TH= a + bx + cy + dzK= a + bx + cy + dzR= a + bx8: SPAM1電位電阻率P 1、p 2P 1 = a+ bxp 2 = a + bx9: SPAO1梯度電阻率Pp = a+ bx10： Y411螢光儀Q1、Q2、Q3 Q4Q1= a+ bx + cy + dz + eQ2= a+ b