各类感应仪器的测井原理分析及对比

各类感应仪器的测井原理分析及对比

[摘要]本文按照感应仪器的发展进程，分别对单感应测井、双感应测井、相量感应测井、阵列感应测井、三分量感应测井的原理进行了详细的分析探讨，并阐述了感应仪器的发展进程，对各类感应仪器进行了对比研究。

[关键词]原理、单感应、双感应、相量感应、阵列感应

中图分类号：p631.32文献标识码：a文章编号：1009-914x（2013）21-0000-00

引言

早期的石油勘探主要是探明厚油层的储量，对感应测井精度要求低，不必考虑仪器的分辨率和井眼附近的影响，起初人们使用单感应、双感应测井仪器，已足够估计地层电阻率，用于地层解释评价。随着石油工业的发展，测井的重要性逐渐增强，测井分析家希望测井提供地层的丰富信息，以便精确评价地下油气储藏，如了解复杂的侵入剖面，不但可精确求出地层真电阻率，而且是油气可动性，即产油能力的揭示，精细评价和进一步开采油气需要进行薄层分析。于是感应测井仪器逐步发展，经历了单感应，双感应，相量感应，高分辨率感应、阵列感应、三分量感应测井测井仪器等几个发展阶段。下面就分别对这六种感应的测井的原理进行详细的分析介绍，同时进行对比探讨。

1、（单）感应测井的基本原理

由感应发射电路向发射线圈提供稳定的20khz的正弦发射电流

感应电阻率测井

3地层倾角对感应测井电阻率的影响 刘迪仁等2012年发表文章“非平行界面地层对水平井双感应测井的影响”，文中在三维数值模式匹配法的基础上，通过正演数值分析，研究了地层界面倾斜时界面倾角等对水平井双感应测井响应的影响。结果显示，在水平井中，地层界面倾斜对双感应测井响应具有一定的影响，其影响程度的大小与界面倾角有关。具体如下： 在研究地层界面倾角对双感应测井影响的过程中，忽略井眼和钻井液滤液侵入对测井响应的影响（经验电阻率、侵入带电阻率与目的层电阻率相同），在竖直模拟计算过程中，h=5m，Rs=2Ω·m，Rt=100Ω·m，得到双感应测井响应与界面倾角的关系（见图2）。 图2 双感应测井响应与地层界面倾角关系 由图2可以看出，随地层界面倾角增大，双感应视电阻率逐渐远离目的层电阻率而接近围岩电阻率。井眼中心到倾斜地层界面的实际距离为Hcosθ，随着界面倾角增大，Hcosθ减小。由于深、中感应径向探测深度是一定的，此时双感应测井响应受围岩的影响随之增大，从而使视电阻率接近围岩电阻率。为此，在水平井测井解释工作中，受地层界面倾斜的影响，界面倾角成为双感应测井响应的重要影响因素之一，有必要对该环境下的双感应视电阻率值进行校正。地层界面倾斜的影响程度与深、中感应的径向探测深度有关。 地层电阻率是影响油气评价的重要参数，感应测井是确定水平井中地层电阻率的常用方法。在实际测井环境中，地层上、下界面往往是不平行的，在测井解释过程中，这种非平行界面地层环境对水平井感应测井响应的影响是一个值得关注的问题。

David，Liu Guoqiang等［7-8］通过理论研究，确定了感应测井的主要影响因素，并建立了相应的校正图版和校正方法，以便在评价解释工作中较好地消除围岩、钻井液侵入、井眼等地层环境的影响。 ［7］David N，Shanjun Li，Richard C，et al. Invasion effects on time-Lapsed array induction logs ［C］//SPWLA . SPWLA 48th Annual Logging Symposium. Houston：SPWLA，2007：1-10. ［8］Liu Guoqiang，Yang Wei，Feng Qining，et al. A new method to correct the effect of skin - effect in induction logs ［C ］//SPWLA . SPWLA 41th Annual Logging Symposium. Houston：SPWLA，2000：1-9.

仪器原理

1.侧向测井（电流聚焦测井）采用电屏蔽方法，使主电流聚焦后水平流入地层，减小井眼和围岩影响。主电流线沿井轴径向成饼状流入地层。 2.理想的侧向测井组合是双侧向加微球形聚焦，可较准确地确定地层电阻率、冲洗带电阻率和侵入带直径，是计算地层含油饱和度、判断地层含油性的重要参数。 3.侧向测井电极系的主电极A0位于电极系中心，两端有屏蔽电极A1、A2，呈对称排列。 七侧向电极系主电极A0，屏蔽电极A1、A2，两对监督电极M1N1和M2N2；Um1＝Un1或Um2＝Un2，使主电流沿水平方向流入地层。 七侧向四个参数：①电极系长度: 210A A L =影响侧向测井的径向探测深度。电极系长度越大，探测越深；②电极距：21O O L =影响纵向分辨率。L 越小纵向分层能力越强。③分布比：L L s /0=影响电流层的形状，一般取s 为3左右较适宜。④聚焦系数：L L L q /)0(-= 1-=s q 影响电流层的形状。 双侧向电极系由9个电极组成，第二屏蔽电极A1’、A2’有着双重的作用。 4. 如何保证屏流和主电流同极性？ 用同一电流源供给屏流和主电流。屏流大于主电流，在测井过程中屏流是浮动的。所以，屏流要由平衡放大电路输出的信号加以调制后通过功率放大后加到屏蔽电极上；二是用跟踪主电流来产生屏流，或用跟踪屏流来产生主电流，这种方式用在双侧向仪器中。 5.双侧向测井仪器中，增加屏蔽电极的长度可以加大聚焦能力，而增加仪器探测深度。相反，在屏蔽电极两端设置回流电极，可使主电极和屏流流入地层的深度变浅，降低探测深度。 6.侧向测井仪器工作方式：恒流式（高阻地层），恒压式（低阻地层），自由式（1229、JSC801）和恒功率式（DLT-E ）。 恒流式：保持主电流恒定，测量主电极（通常用监督电极M1或M2代替）至远处电极N 之间的电位差U 。地层的电阻率越高测量电压信号越大，测量误差越小。 恒压式：保持主电极电位恒定，测量主电流。地层的电阻率越低测量电流信号越大，测量误差越小。 自由式：电流和电压按一定规律浮动，同时测量电流、电压两个量，可以得到较宽的测量动态范围。 恒功率式或可控功率式：测量过程中使最高和最低电阻率的两个极点保持功率（IU 乘积）不变，让测量电压和电流保持在仪器可测量的范围之内（不被限幅）。比自由式仪器有更宽的测量动态范围。 7.1229双侧向测井仪采用屏流主动式供电，即先有屏流后又主电流，用屏流来激励产生主电流。工作方式为自由式，为提高仪器测量动态范围用U2D 来控制深、浅屏流、屏压的变化幅度在于此。 频分双侧向供电式，fS = 4fD ，深、浅侧向供电频率分别为32Hz 和128Hz 。使深、浅侧向两个系统相对独立地控制和测量。

常见仪器分析方法的缩写、谱图和功能说明

常见仪器分析方法得缩写、谱图与功能说明

A AAS 原子吸收光谱法 AＥS 原子发射光谱法 AFS 原子荧光光谱法 ＡＳV 阳极溶出伏安法?ＡＴR 衰减全反射法?AＵＥＳ俄歇电子能谱法 C CEP 毛细管电泳法?CGC毛细管气相色谱法?CIMS 化学电离质谱法 CＩP 毛细管等速电泳法 CLＣ毛细管液相色谱法 CSＦC 毛细管超临界流体色谱法?CSＦE 毛细管超临界流体萃取法?CSV 阴极溶出伏安法?CZEP 毛细管区带电泳法

D DDＴA导数差热分析法?ＤIＡ注入量焓测定法 ＤPASV 差示脉冲阳极溶出伏安法 DPＣSＶ差示脉冲阴极溶出伏安法 DPP 差示脉冲极谱法?DPSV 差示脉冲溶出伏安法?DPVA差示脉冲伏安法?DSC 差示扫描量热法 ＤＴＡ差热分析法 ＤTG差热重量分析法 E?ＥAＡＳ电热或石墨炉原子吸收光谱法 EＴA 酶免疫测定法?EIＭS 电子碰撞质谱法 ELISＡ酶标记免疫吸附测定法 EMAP 电子显微放射自显影法?ＥMIＴ酶发大免疫测定法?ＥPＭA 电子探针Ｘ射线微量分析法 ESCA 化学分析用电子能谱学法 EＳP 萃取分光光度法 F?FAＡS 火焰原子吸收光谱法 FＡＢMS 快速原子轰击质谱法 ＦＡES 火焰原子发射光谱法 ＦDMS 场解析质谱法 FＩA流动注射分析法 FIMS场电离质谱法?FNAA 快中心活化分析法?FT-IＲ傅里叶变换红外光谱法 ＦＴ-NＭR傅里叶变换核磁共振谱法?FT—MＳ傅里叶变换质谱法?GC 气相色谱法?ＧＣ—IR 气相色谱—红外光谱法?GＣ—MS气相色谱－质谱法?ＧD-AＡS 辉光放电原子吸收光谱法?ＧD-AES 辉光放电原子发射光谱法

《测井仪器原理》习题答案

《测井仪器》习题答案 二、试画出2435补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的作用。（10分） 高压电源：输出+1150V直流高压供探测器。 低压电源：输出+24V直流低压供给个单元电路。 前置放大器：将探测器输出的微伏级脉冲信号放大到可处理的电平。 鉴别器：从背景噪声中取出信号脉冲。 分频器：使长短计数道分别将计数减少到原来的1/4和1/6，避免了高计数率情况下，因电缆充电和衰减影响会造成信号首尾重叠而产生漏记。 缆芯驱动器：将脉冲信号功率放大后送上测井电缆。 三、试画出CNT-G补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的功能。（10分）

低压电源：输出±5V 、±15V 和+24V。 高压电源：输出四路直流高压（可调）供探测器使用。 测量电路：由探测器、前置放大器、鉴别器、分频器构成,其作用是：将探测到的中子射线转换为脉冲信号。 计数器：脉冲计数。 移位寄存器：实现计数结果的并—串转换。 仪器总线接口：实现与遥测短节的命令/数据通讯。 诊断电路：用于仪器测试。 四、试画出CNT-G补偿中子仪器中的高压电源电路框图。（10分）

五、试述CNT-G补偿中子仪器中的低压电源的稳压原理。（10分） CNT-G补偿中子仪器中低压电源是一个开关型稳压电源，它通过利用误差电压的大小改变控制串联开关通断的矩形波的占空比，从而改变串联开关的接通时间而调节电源的输出电压，使其保持稳定输出＋24V。 六、LDT岩性密度测井仪器为什么要进行稳谱？怎样进行稳谱？（10分） 由于LDT岩性密度测井仪器不但要探测反应来自地层伽马射线强度的计数率，同时还要根据伽马射线的能量进行分开计数，因此对伽马射线产生的脉冲幅度进行放大必须是固定的放大倍数，因而在仪器测量过程中需要确保放大倍数的稳定，这就是稳谱。仪器采用一个固定的伽马源产生一个能谱峰，然后通过在该峰中心位置两侧分别开窗计数，然后根据这两个计数率的差异来调整伽马探测器的高压以稳定探测器的放大倍数。 七、试画出LDT岩性密度测井仪器原理框图，并说明各部分的功能。（10分） 仪器总体由地面仪器、井下仪器和连接它们的CCC短节组成。 地面仪器：控制整个系统的正常运行。 CCC短节在CSU和NSC-E/PGD-G之间。它向上传输下井仪器获得的数据，向下传输来自地面的指令 井下仪器则完成信号的测量及向地面传送的任务。 八、试画出LDT岩性密度测井仪器接口电路组成框图，并说明各混合电路功能。（10 分）

各种仪器分析的基本原理

紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁 谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离 谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息

测井仪器方法及原理重点

精品课程作业： 第一章双测向测井 习题一 1.为什么要测量地层的电阻率？ 2.测量地层电阻率的基本公式是什么？ 3.普通电阻率测井测量地层电阻率要受到那些因素的影响？ 4.聚焦式电阻率测井是如何实现对主电流聚焦？如何判断主电流处于聚焦 状态？ 5.画出双测向电极系，说明各电极的名称及作用。 6.为什么双测向的回流电极B和参考电极N要放在无限远处？“无限远处” 的含义是什么？ 7.为什么说监控回路是一个负反馈系统？系统的增益是否越高越好？ 8.为什么说浅屛流源是一个受控的电压源？ 9.试导出浅屛流源带通滤波器A3的传递函数。 10.已知该带通滤波器的中心频率为128Hz，求带通宽度、 11.为什么说深测向的屛流源是一个受控的电流源。 12.监控回路由几级电路组成？各起何作用？ 13.试画出电流检测电路的原理框图，说明各单元的功用？ 14.双测向测井仪为什么要选用两种工作频率？ 15.测量地层冲洗带电阻率的意义是什么？ 16.和长电极距的电阻率测井方法相比，微电阻率测井方法有什么异同？ 17.为了模拟冲洗带电阻率R xo为1000Ω·m和31.7Ω·m，计算出微球形聚 焦测井仪的相应刻度电阻值R(K＝0.041m)。 18.为了测量地层真电阻率，应当选用何种电极系？ 19.恒流工作方式有什么优点？ 20.求商工作方式有什么有缺点？ 21.给定地层电阻率变化范围为0.5～5000Ω·m，电极系常数为0.8m，测量 误差δ为5％，屛主流比n为103，试计算仪器参数：G、G v、G I、W0max、W lmax、r、E（用求商式）。 第二章感应测井 习题二 1.在麦克斯韦方程组中，忽略了介质极化的影响，试分析这种做法的合理 性。 2.已知感应测井的视电导率韦500（Ms/m），按感应测井公式计算地层的真 电导率，要求相对误差小于1％。 3.单元环的物理意义是什么？ 4.相敏检波器可以从感应测井信号中检出有用信号，那么，为什么在设计 线圈系时好要把信噪比作为一个重要的设计指标？ 5.画出1503双感应测井仪深感应部分的电路原理框图，说明各部分电路功 能。 6.证明：在发射线圈两端并接谐振电容可以提高发射电流强度。 7.补偿刻度法的应用范围σ＜X L，其中σ为电导率刻度值，X L为刻度环感抗， 用阻抗圆图的方法证明之。 8.在线圈系对称的条件下，试导出五因子褶积滤波因子的计算公式。

测井仪器认识实验报告

《测井方法原理》实验报告 一、实验目的 认识一种型号测井系统组成；结合组合测井仪器的操作规范，理解仪器操作要领。分小组进行仪器操作实验，确保学生学习效果。通过本实验教学使学生更具体、生动地理解测井基本方法原理及仪器实现，使学生初步掌握组合测井仪器的一般操作方法和注意事项。 二、实验内容 （一）典型测井仪器简介 现代常规测井方法按照测井系列可分为岩性测井系列、孔隙度测井系列、电阻率测井系列等三大类。 岩性测井系列包括自然电位、自然伽马、井径测井。 孔隙度测井系列包括声波时差测井、密度测井、中子测井。 电阻率测井系列包括深、中、浅探测的普通视电阻率测井、侧向测井以及感应测井等。 常用测井仪器原理介绍： 常用测井仪器探管照片 1.岩性测井系列 自然电位测井：因为井内存在扩散电动势和吸附电动势，在进行自然电位测井时，将测量点击N放在地面，用电缆将M电极送至井下，提升M电极沿井轴测量自然电位

随井深的变化曲线，用以区别岩性。 自然伽马测井：井下仪器在井内由下向上提升时，来自岩层的自然伽马射线穿过井内泥浆和仪器外壳进入探测器。探测器将接收到的一连串伽马射线转换成一个个的电脉冲，然后经井下放大器加以放大，由电缆送到地面仪器，地面仪器把每分钟接收到的电脉冲数（计数率）转变为与其成比例的电位差进行记录。 井径测井：将一起下到预计的深度上，然后通过一定的方式打开井径腿，于是，互成90°的四个井径腿便在弹簧的作用下向外伸张，其末端紧贴井壁。随着一起的向外提升，井径腿就会由于井径的变化而发生张缩，并带动连杆做上下运动，将连杆同一个电位器的滑动端相连，则井径的变化便可转换成电阻的变化。给该滑动端通以一定强度的电流，滑动电阻的某一固定端与滑动端之间的电位差便可间接反映井径的大小。 2.孔隙度测井系列 声波时差测井：电子线路每隔一定的时间给发射换能器一次强的脉冲电流，使换能器晶体受到激发而产生振动，从而引起周围介质质点发生振动，产生向井内泥浆及岩层中传播声波。由于泥浆声速v1与地层声速v2不同，所以在泥浆和井壁上将发生声波反射和折射，故必有以临界角i方向入射到井壁面上的声波，折射产生沿井壁在地层中传播的滑行波。该滑行波必然引起泥浆中质点振动（形成首波），并先后传到两个接收器Rl、R2上，从而可测量出地层的声波速度。 密度测井：由于地层密度不同，对伽马射线的散射和吸收能力不同，探测器接收到的散射伽马射线计数率也就不同。在离伽马源距离为L处，探测器所接收到的散射伽马射线强度N 就是介质体积密度的函数。在源距选定后，对仪器进行刻度，找到散射伽马射线强度N和介质体积密度ρb的定量关系，则记录散射伽马射线强度（记数率）就可以测得地层的密度。 中子测井：探测探测器周围快中子变为热中子之前的超热中子密度或直接探测热中子密度，以反映地层的中子减速特性，进而计算储层孔隙度和对储集层进行评价。 3.电阻率测井系列 普通视电阻率测井：通过供电线路上的电极A、B供给电流，在井内建立电场，然后测量在测量回路上电极M、N的电位差ΔUMN，所测ΔUMN大小取决于周围介质电阻率。ΔUMN的变化则反映了沿井孔（筒）剖面上岩石电阻率的变化。 侧向测井：主电极发车主电流，屏蔽电极发出与主电流相同极性的屏蔽电流，并使他们处于等电位状态。由于主电流被屏蔽电流屏蔽，沿水平方向呈圆盘发散状流入地层。 感应测井：把装有发射线圈T和接收线圈R的感应测井探管放入井中，给发射线圈通交流电，在发射线圈周围地层中产生交变磁场Φ1，这个交变磁场通过地层，在地层中感应出电流I1，此电流环绕井轴流动，称为涡流。涡流在地层中流动又产生

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法!!!紫外吸收光谱UV分析

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测井解释原理

测井解释原理 一： 储集层定义：具有连通孔隙，既能储存油气，又能使油气在一定压差下流动的岩层。 必须具备两个条件： （1）孔隙性（孔隙、洞穴、裂缝） 具有储存油气的孔隙、孔洞和裂缝等空间场所。 （2）渗透性（孔隙连通成渗滤通道） 孔隙、孔洞和裂缝之间必须相互连通，在一定压差下能够形成油气流动的通道。储集层是形成油气层的基本条件，因而储集层是应用测井资料进行地层评价和油气分析的基本对象。 储集层的分类 ?按岩性：–碎屑岩储集层、碳酸盐岩储集层、特殊岩性储集层。 ?按孔隙空间结构：–孔隙型储集层、裂缝型储集层和洞穴型储集层、裂缝-孔洞型储集层。 碎屑岩储集层 ?1、定义：–由砾岩、砂岩、粉砂岩和砂砾岩组成的储集层。 ?2、组成：–矿物碎屑（石英、长石、云母） –岩石碎屑（由母岩类型决定） –胶结物（泥质、钙质、硅质） ?3、特点：–孔隙空间主要是粒间孔隙，孔隙分布均匀，岩性和物性在横向上比较稳定。 ?4、有关的几个概念 –砂岩：骨架由硅石组成的岩石都称为砂岩。骨架成份主要为SiO 2 –泥岩(Shale)：由粘土(Clay)和粉砂组成的岩石。 –砂泥岩剖面：由砂岩和泥岩构成的剖面。 碳酸盐岩储集层

?1、定义：–由碳酸盐岩石构成的储集层。 ?2、组成：–石灰岩(CaCO 3）、白云岩Ca Mg(CO 3)2）、泥灰岩 ?3、特点：–储集空间复杂 有原生孔隙：分布均匀（如晶间、粒间、鲕状孔隙等） 次生孔隙：形态不规则，分布不均匀（裂缝、溶洞等） –物性变化大：横向纵向都变化大 ?4 、分类 按孔隙结构： ?孔隙型：与碎屑岩储集层类似。 ?裂缝型：孔隙空间以裂缝为主。裂缝数量、形态及分布不均匀，孔隙度、渗透率变化大。 ?孔洞型：孔隙空间以溶蚀孔洞为主。孔隙度可能较大、但渗透率很小。 ?洞穴型：孔隙空间主要是由于溶蚀作用产生的洞穴。 ?裂缝－孔洞型：裂缝、孔洞同时存在。 碳酸盐岩储集空间的基本类型 砂泥岩储集层的孔隙空间是以沉积时就存在或产生的原生孔隙为主； 碳酸盐岩储集层则以沉积后在成岩后生及表生阶段的改造过程中形成的次生孔隙为主。 碳酸盐岩储集层孔隙空间的基本形态有三种：孔隙及吼道、裂缝和洞穴。 碳酸盐岩储集层孔隙结构类型有：孔隙型、裂缝型、裂缝- 孔隙型、及裂缝- 洞穴型 常规测井在孔隙型/裂缝型碳酸盐岩中的特征（简答）： 孔隙型储集层：在曲线形状方面表现为圆滑的“Ｕ”字形，如电阻率呈“Ｕ”字形降低，这与裂缝发育段的尖刺状电阻率起伏形成强烈的反差；在测井值方面表现为二高两低，即时差、中子孔隙度增高，电阻率和岩石体积密度降低。特点：曲线光滑，单层明显是以小孔为主的储层的主要特征,分层明显，表面看较好。 裂缝型储集层: 电阻率测井响应:微电极测井曲线在裂缝发育段呈现明显的正幅度差，且常伴有显著的锯齿

阵列感应测井原理及应用

阵列感应测井原理及应用 摘要：本文探讨了阵列感应测井原理，论述了在判断地层水矿化度方面的应用效果，阵列感应在使用中也存在一些缺陷，阵列感应在处理中，人为因素较大，不同的参数处理结果差异较大，这就造成了阵列感应在使用过程中对解释有一定的误导，引起对阵列感应可靠性的怀疑，这在以后的处理方法中有待改进。 关键词：阵列感应测井矿化度应用效果 一、阵列感应测井原理简介 阵列感应测井的最基本原理与普通感应测井原理类似，但它在硬件上采用简单的三线圈系结构，这种线圈系没有硬件聚焦功能，它采用数学方法对呈不对称形状的纵向响应曲线进行软件聚焦处理。它由7组接收线圈对和1个共用的发射线圈组成，实际上相当于具有7种线圈距的三线圈系。在接收线圈系的设计上充分考虑了以下几个问题：（1）、消除直藕信号；（2）、三线圈子阵列纵向特性的频率响应没有盲频；（3）、要有若干子阵列分别反映浅部和深部地层信息；（4）、各接收子阵列之间的间距应按一定规律变化和分布；（5）、离发射线圈较远的接收子阵列应考虑发射功率和接收信号的强度。 高分辨率阵列感应测井仪在硬件设计时充分考虑了上述因素，它的每个接收线圈系都由两个相互对称的线圈组成，即一个主接收线圈和一个辅助接收线圈，它利用了两个线圈电磁场叠加原理，来实现消除直藕信号影响的目的。在线圈系的排列上设计了最小线圈距为6in，最大线圈距为94in，在这两个线圈距之间采用了近似于指数形式的线圈系分布，即全部子阵列间距为6in、10in、15.7in、24.5in、38.5in、60in、94in。这种排列方式不仅有利于采集浅部地层和深部地层信号，而且有利于径向有效信息的均匀采样。发射信号是加到一个单独的发射线圈上的，这种方法能使发射器的有效功率变为最大，由发射线圈发射出的是一个形状为方形的电压波形（即方波），发射波采用方波是由于其具有较高的发射频率，对于给定的电压能使发射线圈的功率变为最大。而且它具有宽的频谱，它包括了方波频率（约等于10KHZ）及所有的奇次谐波的能量，因此每个线圈可以在10、30、50、70、90、110、130、150KHZ共8个频率下同时进行工作。 在阵列感应测井中，接收线圈子阵列接收到测量信号为复信号，即R信号和X信号，R信号也称为实部信号，与发射电流相位相同或相反；X信号又叫虚部信号，与发射电流相位垂直。该阵列感应测井仪器在测井数据采集方面使用了先进的多道全数字化采集技术，能够同时采集7组子阵列在8个工作频率上的R信号和X信号，共112个测量信号。再对这些原始测量信号进行“软件聚焦”，就可得出三种纵向分辨率和六种探测深度的阵列感应合成曲线。 二、在判断地层水矿化度方面的应用效果 根据前期理论和实际经验可知：在渗透性地层中，当井筒内泥浆柱的压力大

测井方法原理全面.doc

测井方法原理 一名词解释 R0孔隙中100%含水时的地层电阻率；R w地层水电阻率 地层因素：F=R0 R w 视电阻率：电阻率值既不可能等于某一岩层的真电阻率，，也不是电极周围各部分介质电阻率的平均值，而是在离电极装置一定距离范围内各介质电阻率综合影响的结果。 岩石体积物理模型：根据测井方法的探测特性和储集层的组成，按其物理性质的差异，把实际岩石简化为对应的性质均匀的几个部分，研究每一部分对测量结果的贡献，并把测量结果看成是各部分贡献的总和。 绝对渗透率：岩石孔隙中只有一种流体时测量的渗透率。 有效渗透率：当两种或两种以上的流体同时通过岩石时，对其中某一流体测得的渗透率。相对渗透率：岩石的有效渗透率与绝对渗透率之比值称为相对渗透率。 周波跳跃:在正常情况下，第一接收器R1和第二接收器R2应该被弹性振动的同一个波峰的前沿所触发。由于某种原因，造成声波的能量发生严重衰减。当首波衰减到只能触发接收器R1而不能触发接收器R2时，接收器R2便可能被第二个或者后续波峰所触发，于是造成时波差值显著增大。由于每跳越一个波峰，在时间上造成的误差正好是一个周期。故称之为周波跳跃。 标准测井：在一个油田或一个区域内，为了研究岩性变化、构造形态和大段油层组的划分等工作，常使用几种测井方法在全地区的各口井中，用相同的深度比例（1：500）及相同的横向比例，对全井段进行测井，这种组合测井叫标准测井。 减速长度：由快中子减速成热中子所经过的直线距离的平均值。 扩散长度：从产生热中子起到其被俘获吸收为止，热中子移动的距离。 热中子寿命：从热中子生成开始到它被俘获吸收为止所经过的平均时间叫热中子寿命。 含氢指数：单位体积的任何岩石或矿物中氢核数与同样体积的淡水中氢核数的比值。 统计起伏（放射性涨落）：由于地层中放射性元素的衰变是随机的，因此，在一定时间间隔内衰变的原子核数，即放射出的伽马射线数，不可能完全相同。但从统计的角度来看，它基本上围绕着一个平均值在一定的范围内波动。 二、填空 1.根据勘探目的不同，通常分为石油测井、煤田测井、金属和非金属测井、水文测井、工程测井等几大类。 2.测井技术发展根据采集系统特点大致可以分为模拟测井、数字测井、数控测井、成像测井。 3.测井包括岩性测井（自然电位SP、自然伽马GR、井径测井CAL）；孔隙度测井（声波、密度DEN、中子测井CNL）；电阻率测井（普通视电阻率测井Ra、微电极系列测井ML、侧向测井LL、感应测井IL）。 4.整个测井工作可以分为两个阶段：资料录取阶段和资料解释阶段。 5.井内自然电位产生的原因：①地层水和泥浆含盐浓度不同而引起的扩散电动势和吸附电动势。②地层压力与泥浆柱压力不同而引起的过滤电动势。 6.电极系可以分为梯度电极系和电位电极系。 7.深三侧向电阻率测井主要反映原地层电阻率；浅三侧向电阻率测井主要反映侵入带的电阻率。 8.主电极的长度决定电流层的厚度，即主电极长度决定了分层能力。电极系直径小，泥浆层

(完整word版)测井方法原理及应用分类

测井方法的主要分类 1. 电法测井，又分自然电位测井、普通电阻率测井、侧向（聚焦电阻率）测井、感应测井、介电测井、电磁波测井、地层微电阻率扫描测井、阵列感应测井、方位侧向测井、地层倾角测井、过套管电阻率测井等（频率：从直流0~1.1GHZ）。 2. 声波测井，又分声速测井、声幅测井、长源距声波全波列测井、水泥胶结评价测井、偶极（多极子）声波测井、反射式声波井壁成像测井、井下声波电视、噪声测井等（频率由高向低发展，20KHZ~1.5KHZ）。 3. 核测井，种类繁多，主要分三大类：伽马测井、中子测井和核磁共振测井，伽马测井具体如下：自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、岩性密度测井、同位素示踪测井等。 中子测井具体包括：超热中子测井、热中子测井、中子寿命测井、中子伽马测井、C/O比测井、PND-S测井、中子活化测井等。 发展趋势：中子源-记录伽马谱类（非弹性散射、俘获伽马、活化伽马等不同时间测量）。 4. 生产测井，主要分为三大类：生产动态测井、工程测井、产层评价测井。 1

生产动态测井方法主要有：流量计、流体密度计、持水率计、温度计、压力计、井下终身监测器等。 工程测井方法主要有：声幅、变密度测井仪、水泥胶结评价测井仪、磁定位测井仪、多臂微井径仪、井下超声电视、温度计、放射性示踪等。 产层评价方法测井：硼中子寿命、C/O比测井、脉冲中子能谱（PNDS）、过套管电阻率、地层测试器、其它常规测井方法组合等。 5. 随钻测井，大部分实现原理与常规电缆测井相同，实现方式上有许多特殊性。 2

测井方法主要特征总结归类表 3

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测井曲线一览表

测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity. 地层真电阻率 Rxo flushed zone formation resistivity 冲洗带地层电阻率 Ild deep investigate induction log 深探测感应测井 Ilm medium investigate induction log 中探测感应测井 Ils shallow investigate induction log 浅探测感应测井 Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井 Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井 CON induction log 感应测井 AC acoustic 声波时差 DEN density 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CAL borehole diameter 井径 K potassium 钾 TH thorium 钍 U uranium 铀 KTH gamma ray without uranium 无铀伽马 NGR neutron gamma ray 中子伽马 --------------------------------------------------- GRSL—能谱自然伽马 POR 孔隙度 NEWSAND PORW 含水孔隙度 NEWSAND PORF 冲洗带含水孔隙度 NEWSAND PORT 总孔隙度 NEWSAND PORX 流体孔隙度 NEWSAND PORH 油气重量 NEWSAND BULK 出砂指数 NEWSAND PERM 渗透率 NEWSAND SW 含水饱和度 NEWSAND SH 泥质含量 NEWSAND CALO 井径差值 NEWSAND CL 粘土含量 NEWSAND DHY 残余烃密度 NEWSAND SXO 冲洗带含水饱和度 NEWSAND DA 第一判别向量的判别函数 NEWSAND DB 第二判别向量的判别函数 NEWSAND DAB 综合判别函数 NEWSAND CI 煤层标志 NEWSAND

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 1、紫外吸收光谱UV分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射。 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率。 2、核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息气相色谱法GC 分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离。 谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关反气相色谱法IGC 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数裂解气相色谱法PGC 分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值

常用测井曲线名称

常用测井曲线名称 测井符号英文名称中文名称 Rt true formation resistivity.地层真电阻率Rxo flushed zone formation resistivity冲洗带地层电阻率Ild deep investigate induction log 深探测感应测井Ilm medium investigate induction log 中探测感应测井Ils shallow investigate induction log 浅探测感应测井Rd deep investigate double lateral resistivity log 深双侧向电阻率测井 Rs shallow investigate double lateral resistivity log 浅双侧向电阻率测井 RMLL micro lateral resistivity log 微侧向电阻率测井CON induction log 感应测井 AC acoustic 声波时差 DEN density 密度 CN neutron 中子 GR natural gamma ray 自然伽马 SP spontaneous potential 自然电位 CAL borehole diameter 井径 K potassium 钾 TH thorium 钍 U uranium 铀

KTH gamma ray without uranium 无铀伽马NGR neutron gamma ray 中子伽马DT Short Spacing Delta-Time （DT、DTC）纵波时差（DTS）横波时差5700系列的测井项目及曲线名称 Star Imager 微电阻率扫描成像 CBIL 井周声波成像 MAC 多极阵列声波成像 MRIL 核磁共振成像 TBRT 薄层电阻率 DAC 阵列声波 DVRT 数字垂直测井 HDIP 六臂倾角 MPHI 核磁共振有效孔隙度 MBVM 可动流体体积 MBVI 束缚流体体积 MPERM 核磁共振渗透率 Echoes 标准回波数据 T2 Dist T2分布数据 TPOR 总孔隙度 BHTA 声波幅度

仪器分析原理及参考解答

江南大学现代远程教育考试大作业 考试科目:《仪器分析原理》 一、大作业题目（内容）： 1、光谱分析法。 利用光谱学的原理和实验方法以确定物质的结构和化学成分的分析方法。 2、紫外—可见光谱仪器进行定性定量分析的机理和测量条件的选择。 1）分子的紫外可见吸收光谱是由于分子中的某些基团吸收了紫外可见辐射光后,发生了电子能级跃迁而产生的吸收光谱。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构,其吸收光能量的情况也就不会相同,因此,每种物质就有其特有的、固定的吸收光曲线,可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别其测定该物质的含量,这就是分光光度定性鉴别和定量分析的基础。 其基本原理是朗伯-比尔吸收定律，即在一定的吸收光程下，物质的浓度与吸光度成正比。2）测量条件的选择如下： （1）入射波长：通常选择被测物质的最大吸收波长作为入射波长——最大吸收原则。若有干扰，采用“干扰最小，吸收最大”原则。 （2）狭缝宽度：狭缝太小，入射光强减弱，测定灵敏度降低；狭缝太宽，入射光的单色性降低。一般为试样吸收峰的半宽度的十分之一。 （3）吸光度值：一般选A：0.2-0.8，当T=36.8% A-0.434时，吸光度测量误差最小。调整A的方法：A=εbc ①选择不同的吸收池厚度（改变b）。 ②改变称样量，稀释浓度（改变c）。 3、单色器构成和作用。 将光源发出的光分离成所需要的单色光的器件称为单色器。 单色器由入射狭缝、准直镜、色散元件、物镜和出射狭缝构成。 入射狭缝用于限制杂散光进入单色器，准直镜将入射光束变为平行光束后进入色散元件。色散元件是关键部件，作用是将复合光分解成单色光。 物镜将出自色散元件的平行光聚焦于出口狭缝。 出射狭缝用于限制通带宽度。 将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任意波长单色光的光学系统。 1入射狭缝：光源的光由此进入单色器； 2准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； 3色散元件：将复合光分解成单色光，如棱镜或光栅；

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法

各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 紫外吸收光谱UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 红外吸收光谱法IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 核磁共振波谱法NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 电子顺磁共振波谱法ESR 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息 质谱分析法MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息 气相色谱法GC

各种仪器分析的谱图数据的坐标表示

作业五： 各种仪器分析的基本原理及谱图表示方法 紫外吸收光谱 UV 分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁 谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化 提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息 荧光光谱法 FS 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息 200300400500600700800900nm 标1(EM) 01000 2000 3000

红外吸收光谱法 IR 分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率 拉曼光谱法 Ram 分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射 谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化 提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率

核磁共振波谱法 NMR 分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁 谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化 提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息 质谱分析法 MS 分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化 提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息