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雙感應-八側向測井儀線圈系溫度補償

郭晶

(陜西電子信息職業(yè)技術學院陜西西安710500)

摘要：文章提出一種雙感應-八側向測井儀器線圈探頭溫度補償?shù)姆椒?。其技術方案是：在感應線圈探頭中心位置(sp探頭附近)安裝一個溫度傳感器，并通過三層管與采集電路中恒壓電路的反饋網絡相連接。一旦線圈系內部溫度發(fā)生變化，恒壓電路的輸出也隨之發(fā)生變化，我們通過采集電路將這個電壓采集出來，通過計算可求出溫度。將溫度值傳輸給MCU，MCU再將此數(shù)據實時地通過相應的算法補償給采集到的測井信號。這樣最終的測井數(shù)據就能真實地反應地層相關參數(shù)，而這種溫度補償方法要比傳統(tǒng)的靠鎳絲和康銅絲來做溫度補償精度高，操作方便，并且不用更改線圈探頭的機械結構。

關鍵詞：感應測井儀；線圈系溫度補償

作者簡介：第一郭晶，女，1983年生，碩士，2006年畢業(yè)于西安石油大學，現(xiàn)在陜西電子信息職業(yè)技術學院擔任教師工作。E-mail:18456406@qq.com

文章編號：中圖法分類號：P631.8

收稿日期：(2014-08-23編輯：屈憶欣)

Dual Induction Logging-Eight Lateral Logging Tool Coil Temperature CompensationGUO Jing

(ShaanxiElectronicInformationInstitute,Xi’an,Shaanxi710500,China)

Abstract：This paper presents a temperature compensation method of dual induction logging tool coil probe. Technical solutions is to install a temperature sensor in the center of the induction coil probe location (near sp probe), which is connected by the three lcayer pipe and a feedback network in constant voltage acquisition circuit. Once the internal temperature of the coil system changes, the output of the constant voltage circuit also will be changed, we will collects voltage through the acquisition circuit, the temperature can be obtained by calculating. The temperature value is transmitted to the MCU, MCU will compensate the collected data of logging signal from time to time. Such final logging data can be true reaction formation parameters, and that temperature compensation method has higher accuracy than the traditional method of tem perature compensation by kang copper and nickel wire, is easier to operate, and do not change the mechanical structure of the coil probe .

Key word： induction logging tool, coil crray temperature compensation algorithm

0引言

對于感應測井儀來說，線圈探頭是其核心，線圈系的探測性能直接決定儀器的使用性能。石油測井環(huán)境特殊，環(huán)境參數(shù)對測量效果的影響比較明顯，對于雙感應-八側向測井儀來說，溫度對它的影響最大，所以在儀器生產時要對感應探頭做溫度補償，才能夠獲取更為準確的地層信息。

1發(fā)展背景

目前，雙感應-八側向測井儀線圈探頭部分均采用鎳絲和康銅絲來做溫度補償。鎳絲的溫度系數(shù)α較大，因此其靈敏度高[1]。但是鎳絲的制作工藝較復雜很難獲得α相同的鎳絲，因此測量準確度低，制定標準很困難，應用上多憑經驗，表1為鉑電阻和鎳電阻參數(shù)的對比。另外，在受到外界干擾時，其電阻值會發(fā)生變化，反映到測井曲線上就是某個拐角或者斷面特別尖，測井曲線局部失真。為了解決傳統(tǒng)技術中存在的上述問題，本文提出了一種能夠精確反應探頭溫度變化、精度高、便于操作的雙感應-八側向測井儀線圈系溫度補償方法。

2溫度補償方法

雙感應-八側向感應線圈系溫度補償方法，是通過在線圈探頭內部裝置溫度傳感器來時反應線圈系內部的溫度變化情況，并將這種變化通過采集傳輸給MCU，MCU再將這種變化通過相應的算法和測井數(shù)據相關聯(lián)來達到補償溫度變化對線圈系探測特性的影響。目的就是針對現(xiàn)有儀器存在的缺陷，提供一種新的能夠精確反應探頭溫度變化且易操作的探頭溫度補償方法，并且該方法不需要改動原有儀器結構。

表1　鉑電阻和鎳電阻參數(shù)的對比 [2]

將溫度傳感器776A-100固定在感應測井儀自然電位電極附近，通過芯棒接頭處的三層管(原有的感應儀器三層管正好有兩路沒有使用，所以不需要修改儀器的機械結構)接入恒壓電路的反饋端。與此同時，給恒壓電路一個恒定的輸入信號，再通過模數(shù)轉換芯片采集恒壓電路的輸出，如圖1所示。

圖1　溫度采集電路

在-200℃～0℃之間：

RT=R0 [1 + At+Bt2+Ct3(t-100)]

(1)

在0℃～ 850℃之間：

RT=R0 (1+At+Bt2)

(2)

R0表示0℃時的電阻值；A，B，C表示常數(shù)，對于工業(yè)用鉑電阻，A=3.90802×10-3℃-1，B=-5.802×10-7℃-2，C=-4.27350×10-12℃-4。

通過式1和式2即可求出實時溫度t。CPU通過數(shù)據查詢的方式，將該溫度值對應的測井數(shù)據變化量與同一時刻系統(tǒng)采集到的測井數(shù)據相加后的結果作為最終的測井數(shù)據，這樣就達到了溫度補償?shù)慕Y果。

圖2是雙感應-八側向線圈系溫度補償方法的結構框圖，在感應探頭的中間位置放置一個高精度溫度傳感器，將傳感器與發(fā)射短節(jié)中的恒壓電路反饋端相連，對恒壓電路的輸出做A/D采樣，并將采樣值傳給CPU。CPU將采樣信號經過計算獲得感應探頭的實時溫度。最后，將采集到的實時測井數(shù)據和同一時刻因溫度引起的數(shù)據變化量相加后傳遞給地面系統(tǒng)，從而獲得最終的測井數(shù)據。

圖2　雙感應-八側向線圈系溫度補償方法的電路原理方框圖

3結論

通過試驗論證，本文提出的數(shù)字溫度補償方法及數(shù)據處理方法，能提高常規(guī)雙感應-八側向測井儀實際生產效率，基本上175 ℃儀器最多只需要兩個加溫周期即可完成儀器溫度補償，大大的縮短了感應儀器溫度補償時間；同時新的補償設計也減少了儀器生產成本，改善因為人為原因造成注油后儀器測井低值和溫度補償偏移的情況，也改善傳統(tǒng)雙八儀器在測井過程中出現(xiàn)的瞬間干擾，曲線不平滑的問題。

參 考 文 獻

[1] 呂莉,陳志遠.測量的溫度補償?shù)脑瓌t與方法[J].科技創(chuàng)新導報.2011,24.109-111.

[2] 鄭凌蔚,寧康紅,吳晨曦.一種振弦式補償新方法及其實現(xiàn)[J].杭州電子科技大學學報自然科學版).2006，26(6):75-78.

[3] 沙占友,葛家怡,王彥朋.熱電偶冷端溫度補償電路的優(yōu)化設計[J].電測與儀表.2003,40(451).26-28.