聲波—自然伽瑪儀組合測井干擾問題的解決

李俊武 鄧玉倫 劉力福 趙宏梅 房俊輝

中國石化河南石油工程有限公司測井公司

聲波—自然伽瑪儀組合測井干擾問題的解決

李俊武 鄧玉倫 劉力福 趙宏梅 房俊輝

中國石化河南石油工程有限公司測井公司

目前各油田普遍使用不同型號組合型補(bǔ)償聲波測井儀與自然伽瑪組合測井，該儀器具有較強(qiáng)的組合測井功能，使用方便可靠，在測井施工中扮演著重要角色。但在實(shí)際聲波—自然伽瑪儀組合測井中，自然伽瑪信號對聲波信號有干擾影響，影響聲波曲線質(zhì)量及測井成功率的提高。解決聲波儀—自然伽瑪儀組合時(shí)自然伽瑪信號對聲波測量信號的干擾，從根本上消除了儀器的組合干擾問題，自然電位曲線的優(yōu)等率得到了提高，干擾解決后共進(jìn)行了45井次的上井施工，測井一次成功率提高到了98%。達(dá)到了滿意效果。

聲波儀；自然伽瑪儀；干擾信號；控制信號；電源

目前各油田普遍使用不同型號組合型補(bǔ)償聲波測井儀與自然伽瑪組合測井，該儀器具有較強(qiáng)的組合測井功能，使用方便可靠，在測井施工中扮演著重要角色。但在實(shí)際聲波—自然伽瑪儀組合測井中，自然伽瑪信號對聲波信號有干擾影響，影響聲波曲線質(zhì)量及測井成功率的提高。

1 聲波—自然伽瑪儀組合干擾分析

1.1 自然伽瑪信號對聲波發(fā)射同步信號的影響

根據(jù)電纜纜芯分配情況可知，聲波和自然伽瑪組合測井比較方便，但是由于使用的電纜種類不同，雖然兩種儀器使用不同的纜芯傳送信號（聲波：7#—10#、自然伽瑪：2#—5#），但是由于纜芯間的信號相互感應(yīng)而產(chǎn)生干擾，影響測井。尤其是自然伽瑪脈沖信號對聲波信號的干擾比較嚴(yán)重。

隨機(jī)產(chǎn)生的自然伽瑪信號對聲波發(fā)射同步信號產(chǎn)生影響。從示波器上觀察可以清楚地看到發(fā)射同步標(biāo)志左右隨機(jī)跳動，致使地面儀器無法準(zhǔn)確判別發(fā)射標(biāo)志的位置，聲波測井曲線突跳。

當(dāng)伽瑪脈沖信號偶然出現(xiàn)在首波附近時(shí)，地面儀器的首波“門檻”會把其錯判為首波，這樣就會計(jì)算出錯誤的時(shí)差值，造成測井曲線異常。

1.2 自然伽瑪門控電路影響

用于組合測井的自然伽瑪儀器一般都有控制自然伽瑪脈沖傳輸?shù)慕涌冢灰谄淇刂贫思右环讲ㄐ盘柧涂申P(guān)斷伽瑪脈沖。常用的SGZ—3型自然伽瑪測井儀器已在許多油田使用，利用此型號儀器和聲波組合測井時(shí)，可利用其自身的控制門對自然伽瑪信號進(jìn)行抑制，也就是在7#纜芯傳送聲波信號的瞬間，2#纜芯不傳送自然伽瑪信號。自然伽瑪信號的控制脈沖可以利用聲波儀器自身產(chǎn)生。

2 聲波儀器電子線路的改進(jìn)

SCB—501型聲波測井儀器性能穩(wěn)定，已在許多油田使用。該儀器進(jìn)行大滿貫測井時(shí)，由電纜遙測儀（TCC或PCM）控制聲波信號的分時(shí)傳送，其本身沒有設(shè)計(jì)控制信號。若用此種儀器和SGZ—3型自然伽瑪儀器組合測井時(shí)，則需要對SCB—501型聲波儀器進(jìn)行一些改進(jìn)。經(jīng)過對SCB—501型聲波儀器電路的分析得知，其4D2（4538）是雙精密單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器件。其中一個單穩(wěn)態(tài)用來對換擋正脈沖信號進(jìn)行整形；另一個是對負(fù)脈沖（減計(jì)數(shù)PCD）換擋。用脈沖信號進(jìn)行整形，現(xiàn)在沒有使用負(fù)脈沖換擋，因此，可利用這個單穩(wěn)態(tài)對要引出的控制門信號進(jìn)行整形處理。

由于自然伽瑪儀門控電路由15 V電源供電，而4D2（4538）用的是7.5 V電源供電，所以，這里需要對控制信號進(jìn)行電平抬升。抬升的方法同樣可以利用聲波儀器空閑的負(fù)脈沖換擋鑒別電路即4N1（LM111），把4N1與前級相連的二極管等元器件去掉，其周圍電阻按要求做適當(dāng)調(diào)整即可（注意：4N1工作在非線性狀態(tài)，在其輸出端要加10 K的上拉電阻）。具體方法如下：把幅度為15 V、寬度為0.2 ms（每只儀器稍有差別）的正方波信號（聲波同步信號）引出，經(jīng)電阻降壓至7.5V后送至4D2：B（CD4538）的（12）腳，調(diào)節(jié)4R21（43～45 K）、4C1（0.1 μf）使單穩(wěn)態(tài)組件4D2的（9）腳輸出幅度為7.5 V、寬度為4.6～4.8 ms的負(fù)方波信號，然后送至比較器4N1（LM111）的（2）腳，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后從4N1（LM111）的（7）腳輸出幅度為+15 V、寬度為4.6～4.8 ms的控制方波信號，從貫通線8#纜芯送至自然伽瑪儀器的控制門入口即1D2：A的（13）腳。該控制信號可從聲波發(fā)射標(biāo)志開始，經(jīng)延遲120 μs后，一直到3 ms聲波信號結(jié)束，關(guān)斷自然伽瑪信號。

3 效果分析

消除聲波—伽瑪儀器組合干擾后，至今已測井45井次，測井一次成功率達(dá)到98%，測井資料合格率100%，單井平均節(jié)約測井時(shí)間1.5 h。該技術(shù)有效地消除了自然伽瑪信號對聲波測量信號的干擾，從根本上解決了聲波—自然伽瑪儀組合干擾，提高了聲波—伽瑪儀器組合測井時(shí)效和測井成功率。

4 結(jié)論

解決對聲波儀—自然伽瑪儀組合時(shí)自然伽瑪信號對聲波測量信號的干擾，從根本上消除了儀器的組合干擾問題，自然電位曲線的優(yōu)等率得到了提高，干擾解決后共進(jìn)行了45井次的上井施工，測井一次成功率提高到了98%。達(dá)到了滿意效果。

（欄目主持關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.043