電阻率測井電極系

電極系是按一定順序排列的一組電極。由供電電極A、B和測量電極M、N組成。在電極系的三個電極中，有兩個在同一線路C供電線路或測量線路中，叫成對電極或同名電極，另外一個和地面電極在同一線路（測量線路或供電線路）中，叫不成對電極或單電極。根據(jù)電極間的相對位置的不同可以分為梯度電極系和電位電極系。

普通電阻率測井是把一個普通的電極系（由三個電極組成）放入井內(nèi)，測量井內(nèi)巖石電阻率變化的曲線。在測量地層電阻率時，要受井徑、泥漿電阻率、上下圍巖及電極距等因素的影響，測得的參數(shù)不等于地層的真電阻率，而是被稱為地層的視電阻率。因此普通電阻率測井又稱為視電阻率測井。

油藏在地下的電阻率是一個既不能直接觀察又不能直接測量的物理量，只有當(dāng)電流通過它的時候才能間接的測出來。因此，在測量電阻率的時，必須向巖層通入一定的電流，然后研究不同巖石電阻率對電場分布的影響，從而進(jìn)一步找出電位與電阻率之間的關(guān)系。

測量介質(zhì)電阻率的測井方法有：普通電阻率法測井、微電極測井、微側(cè)向測井、球型聚焦測井、鄰近側(cè)向測井、雙側(cè)向測井及感應(yīng)測井等。

為了評價含油性，必須較準(zhǔn)確的求出地層的電阻率，在地層厚度較大，地層電阻率和泥漿電阻率相差不太懸殊的情況下，可以采用普通電極系測井來求地層電阻率，但在地層較薄電阻率很高，或者在鹽水泥漿的情況下，由于泥漿電阻率很低，使得電極流出的電流大部分都在井內(nèi)和圍巖中流過，進(jìn)入測量層的電流很少。因此測量的視電阻率曲線變化平緩，不能用來劃分地層，判斷巖性。另外，在沙泥巖交互層地區(qū)，高阻臨層對普通電極系的屏蔽影響很大，使其難以求出地層真電阻率。

為解決上述的問題，就出現(xiàn)了帶有聚焦電極的側(cè)向測井，它能使主電流呈一定厚度的平板狀電流束，垂直進(jìn)入地層，使井的分流作用和圍巖的影響大大減少。側(cè)向測井開始為三側(cè)向測井，后來研制了七側(cè)向，現(xiàn)今已發(fā)展了雙側(cè)向測井，雙側(cè)向測井-微球形聚焦測井已成為鹽水泥漿和高電阻率地層剖面的必測項目。

一般電阻率測井方法，都需要井內(nèi)有導(dǎo)電的液體，使供電電極的電流通過它進(jìn)入地層，在井周圍地層中形成直流電場，然后測量電場的分布，得出地層的電阻率。這些方法只能用于導(dǎo)電性能較好的泥漿中，但有時為了獲得地層原始含油飽和度資料，在個別的井中，需用油基泥漿鉆井，有時還采用空氣鉆井，在這樣的條件下，井內(nèi)沒有導(dǎo)電介質(zhì)，不能使用直流電法測井。為了解決這一問題，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，提出了感應(yīng)測井。

人們在測井時，工程上出現(xiàn)一次偶然失誤，供電電極沒供電，但仍測出了電位隨井深的變化曲線。由于這個電位是自然電位產(chǎn)生的，所以稱為自然電位，用SP表示。

井內(nèi)自然電位產(chǎn)生的原因是復(fù)雜的，對于油井來說，主要有以下兩個原因：（1）、地層水礦化度與泥漿礦化度不同。（2）、地層壓力不同于泥漿柱壓力。

實踐證明：油井的自然電位主要由擴(kuò)散作用產(chǎn)生的，只有在泥漿柱和地層間的壓力差很大的情況下，過濾作用才成為較重要的因素。 2100433B

前言

第1章 緒論

1.1 過套管電阻率測井歷史

1.1.1 過套管電阻率測井關(guān)鍵技術(shù)

1.1.2 過套管電阻率測井技術(shù)與其他測井技術(shù)的比較

1.1.3 過套管地層電阻率測井技術(shù)應(yīng)用

1.1.4 CHFR測井影響

1.2 過套管電阻率測井原理

1.2.1 全電阻測量模式

1.2.2 套管電阻測量模式

1.2.3 泄漏電流測量模式

1.3 套管井中電場特性

1.3.1 穩(wěn)定電流場基本方程

1.3.2 裸眼井內(nèi)電場分布

1.3.3 套管井內(nèi)的電場分布

1.4 激勵信號源的特性

1.4.1 激勵信號的頻率特性

1.4.2 激勵信號源的功率選擇

第2章 激勵信號源設(shè)計

2.1 電流源總體設(shè)計

2.1.1 功率放大電路的特點(diǎn)及研究對象

2.1.2 集成功率器件介紹

2.1.3 電流源總體設(shè)計

2.2 基于DDS技術(shù)的低頻信號源設(shè)計

2.2.1 DDS技術(shù)基本理論

2.2.2 信號源的方案設(shè)計

2.2.3 DSP程序設(shè)計

2.2.4 正弦信號的產(chǎn)生

2.3 實驗結(jié)果

2.3.1 實驗時序圖

2.3.2 頻率穩(wěn)定度計算

2.4 電流源具體實現(xiàn)

2.4.1 PA12芯片介紹

2.4.2 PA12的電流限制

2.4.3 PA12的電流源設(shè)計

2.5 激勵信號電路通道工作穩(wěn)定性和噪聲分析

2.5.1 電源旁路和去耦

2.5.2 接地

2.5.3 電路布局

2.5.4 功率器件使用

第3章 信號調(diào)理電路設(shè)計

3.1 前置放大電路

3.2 中間級放大電路

3.3 濾波電路

3.3.1 各種濾波方式對比選擇

3.3.2 電路實現(xiàn)

3.3.3 濾波器參數(shù)計算

3.3.4 試驗結(jié)果

3.4 程控增益電路

3.4.1 方案對比

3.4.2 電路實現(xiàn)

3.5 程控濾波電路

3.5.1 方案對比

3.5.2 電路實現(xiàn)

3.6 隔離放大電路

3.6.1 方案對比

3.6.2 電路實現(xiàn)

3.7 調(diào)理電路低噪聲設(shè)計

3.7.1 精密電阻的選擇

3.7.2 電路的接地

3.7.3 消除外部干擾方法

3.7.4 閃爍噪聲（l/f）與降低方法

3.7.5 降低電源干擾

3.7.6 PCB注意事項

3.8 電源電路設(shè)計

……

第4章 過套管電阻率測井井下電路設(shè)計

第5章 過套管電阻率測井地面控制器設(shè)計

第6章 過套管電阻率測井納伏級微弱信號檢測算法的實現(xiàn)