測井深度校正系統的改進應用

蔡亞琳（中國石油大學（北京）地球物理與信息工程學院，北京 102249）

測井深度校正系統的改進應用

蔡亞琳
（中國石油大學（北京）地球物理與信息工程學院，北京 102249）

在石油勘探領域里獲得準確的測井資料至關重要，在選全取準測井資料的同時，測量的各種曲線對應的深度誤差更是要求十分準確，這是曲線預處理和資料解釋的前提。本文論述了SL6000型高分辨率成像測井系統在測井過程中深度校正系統磁記號干擾大的問題，分析了系統記號測量通路的不合理電路，以期縮短測井施工時間，提高測井資料質量，降低測井施工風險，最終徹底解決深度校正系統記號干擾的問題。

磁記號；干擾；濾波器

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.16.210

石油勘探測井獲得準確的測井資料對地層性質解釋至關重要，通常測井系統深度標定是在特定的深度標準井中，利用深度位置固定的標準接箍對測井設備的電纜注磁記號，通過磁記號實現測井過程中深度的校正。測井電纜注磁記號前先用消磁器對電纜進行消磁，然后在標準的記號井中利用記號校正自動注磁系統在消過磁的電纜上每25m注一個磁記號，每500m注一個雙記號，在電纜上每隔25m位置注磁產生的記號即代表特定的深度，電纜上的這些記號通過磁記號器接收、處理后與其它曲線一起顯示、記錄，利用其校正不同次測井曲線的深度誤差。

1　設備缺陷導致的記號干擾現象

目前測井主力設備已漸漸更換為SL6000型高分辨率成像測井系統，盡管這是國內較領先的前沿測井裝備，但由于多種原因系統仍存在一些缺陷，其中最常見的就是測井過程中深度磁記號接收干擾大，對測井曲線質量造成很大的影響，其現象表現為：

（1）記號曲線大幅度偏移且記號單峰，雖然其出現頻率不高，但一旦遇上將無法正常施工。這種現象多是由于施工現場存在很強的磁場或電場干擾，造成的記號曲線偏移過大，該現象發生時，重復測量基本無效，所獲得的測井曲線在廢品與合格品之間，無法正常施工；

（2）干擾信號幅度覆蓋記號信號幅度，靠偶爾出現的記號和曲線形狀經驗判斷其它記號大體位置，此現象出現頻率一般，通常無法施工。這種現象產生的原因有電纜消磁、漏電、絕緣損壞、強磁場、強電場等，若問題排除不了，現場只有靠人工在測井原圖上用筆標注識別、反復測量，嚴重時將無法進行測井施工，人工識別、標注出的測井資料只能被評判為合格產品或廢品，嚴重影響了測井曲線的質量；

（3）干擾信號幅度較大記號可識別，測速慢時記號幅度與干擾幅度接近影響曲線質量，出現頻率較高。這種現象則是由外部電場或磁場、電纜磁化或消磁、漏電、絕緣、接觸等原因引起的，若問題不能解決，測井曲線只能被評為合格產品。

2　原因分析及改進措施

2.1SL6000型測井系統的磁記號處理方式分析

SL6000型測井系統的磁記號處理是由系統采集機箱中的ASP板（模擬信號測量板）第11通道完成，通道中有源濾波，中心頻率為30Hz，轉換后可看出其接口是由簡單的兩級濾波器組成的帶通濾波，相應的參數與SL3000接口電路參數有所不同，通過濾波器計算工具得到單階濾波器在下降率為6dB時的截止頻率，帶通范圍為0-31847Hz，結果是上限頻率數值偏高，入口不符合通低阻高的要求，另外由于實際測井過程中此基本形式的濾波電路不完善，出現過記號曲線偏移大等現象，因此需要改變SL6000測井系統深度磁記號處理入口的電路形式。

2.2關鍵部位的分析及試驗

經過對電路的仔細分析和系統對比，最終將問題定位在磁記號入口濾波電路的接入方式上，濾波器輸入信號分為電流源和電壓源型，根據信號源的不同，電路采取的結構也不同，由于磁記號接收器的電感量很大，內阻很高，磁記號器接在測井系統的入口相當于一個電流源，而SL6000測井系統記號處理電路接口部分的電路為電壓源工作方式，在SL6000記號處理接口電路中，緩變的電流通過R10、C4、C5在R11上產生電壓降，同樣感應在傳輸線等部位的干擾信號也通過R10、C4、C5在R11上產生壓降，直接進入運放電路的輸入端，此時濾波電路根本沒起作用，在SL3000記號濾波接口電路中，在有R0的情況下，磁記號感生電流在R0上產生電壓降，干擾也在R0上產生電壓降，因為信號的頻率不同，后級帶通濾波器可將干擾信號濾除，將磁記號器產生的電壓信號送到后級運放處理。

經過分析發現導致記號出現干擾的主要原因是高于記號信號工作頻率的信號竄入處理電路所引起的，特別是井場的工頻強信號干擾，最終綜合判斷SL6000測井系統記號處理線路對工頻干擾的抑制效果十分不理想。

2.3改進措施

通過分析和試驗，SL6000測井系統磁記號干擾確定為ASP板記號處理電路入口存在缺陷，本著試驗方便、保險和不破壞原電路的原則，首先采取外加記號接口的方法，將制作的接口電路通過兩個航空插頭串接在記號器與地面系統之間，試驗取得非常理想的效果，干擾濾除明顯。

由于外接接口易損，試驗成功后決定對ASP測量通道的相關電路進行改進，通過觀察ASP線路板記號處理通道入口元器件分布，以最小的破壞印刷板結構為原則，完善記號處理電路，ASP測量板空間和線路結構具備改動條件，方案可行。

3　改進后的效果

3.1接口頻幅特性效果

將改進后的電路焊接完畢后進行頻幅測試，接入信號幅度定為40mV，頻率1-50Hz，直流偏移電平設定為0-20mV，從不同頻率的幅頻測試可看出兩種情況：隨著頻率的增高，信號衰減越大；加入的直流偏置電平對輸出端的直流電平沒有影響，對高頻信號衰減明顯，頻幅特性達到了預期效果。

3.2快速接口試驗效果

將接口電路裝入合適的容器，安裝與記號器匹配的航空接頭，在出現干擾的情況下試驗接口電路，檢測實際應用效果。通過選取標準記號井和測井系統記號測量干擾試驗連續測量圖，發現磁記號干擾濾除效果非常明顯，因為ASP板大量采用貼片器件，對記號處理電路中的有源濾波器帶寬未做調整，因此在加入改進電路后記號的程控增益需要調大。

3.3ASP測量板改進后的使用效果

經過多次現場測井施工驗證，記號基線平直，磁記號清晰可辨，沒有一條曲線因磁記號干擾造成曲線質量低和返工情況。

4　結束語

通過對SL6000測井系統記號測量通道入口的改進，最終徹底解決了深度校正系統記號干擾問題，縮短測井施工時間，直接提高測井資料質量，間接地降低了測井施工風險，此改進推廣到所有SL6000設備中具有現實的指導意義。