测井深度校正系统的改进应用

蔡亚琳（中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院，北京 102249）

测井深度校正系统的改进应用

蔡亚琳
（中国石油大学（北京）地球物理与信息工程学院，北京 102249）

在石油勘探领域里获得准确的测井资料至关重要，在选全取准测井资料的同时，测量的各种曲线对应的深度误差更是要求十分准确，这是曲线预处理和资料解释的前提。本文论述了SL6000型高分辨率成像测井系统在测井过程中深度校正系统磁记号干扰大的问题，分析了系统记号测量通路的不合理电路，以期缩短测井施工时间，提高测井资料质量，降低测井施工风险，最终彻底解决深度校正系统记号干扰的问题。

磁记号；干扰；滤波器

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

石油勘探测井获得准确的测井资料对地层性质解释至关重要，通常测井系统深度标定是在特定的深度标准井中，利用深度位置固定的标准接箍对测井设备的电缆注磁记号，通过磁记号实现测井过程中深度的校正。测井电缆注磁记号前先用消磁器对电缆进行消磁，然后在标准的记号井中利用记号校正自动注磁系统在消过磁的电缆上每25m注一个磁记号，每500m注一个双记号，在电缆上每隔25m位置注磁产生的记号即代表特定的深度，电缆上的这些记号通过磁记号器接收、处理后与其它曲线一起显示、记录，利用其校正不同次测井曲线的深度误差。

1　设备缺陷导致的记号干扰现象

目前测井主力设备已渐渐更换为SL6000型高分辨率成像测井系统，尽管这是国内较领先的前沿测井装备，但由于多种原因系统仍存在一些缺陷，其中最常见的就是测井过程中深度磁记号接收干扰大，对测井曲线质量造成很大的影响，其现象表现为：

（1）记号曲线大幅度偏移且记号单峰，虽然其出现频率不高，但一旦遇上将无法正常施工。这种现象多是由于施工现场存在很强的磁场或电场干扰，造成的记号曲线偏移过大，该现象发生时，重复测量基本无效，所获得的测井曲线在废品与合格品之间，无法正常施工；

（2）干扰信号幅度覆盖记号信号幅度，靠偶尔出现的记号和曲线形状经验判断其它记号大体位置，此现象出现频率一般，通常无法施工。这种现象产生的原因有电缆消磁、漏电、绝缘损坏、强磁场、强电场等，若问题排除不了，现场只有靠人工在测井原图上用笔标注识别、反复测量，严重时将无法进行测井施工，人工识别、标注出的测井资料只能被评判为合格产品或废品，严重影响了测井曲线的质量；

（3）干扰信号幅度较大记号可识别，测速慢时记号幅度与干扰幅度接近影响曲线质量，出现频率较高。这种现象则是由外部电场或磁场、电缆磁化或消磁、漏电、绝缘、接触等原因引起的，若问题不能解决，测井曲线只能被评为合格产品。

2　原因分析及改进措施

2.1SL6000型测井系统的磁记号处理方式分析

SL6000型测井系统的磁记号处理是由系统采集机箱中的ASP板（模拟信号测量板）第11通道完成，通道中有源滤波，中心频率为30Hz，转换后可看出其接口是由简单的两级滤波器组成的带通滤波，相应的参数与SL3000接口电路参数有所不同，通过滤波器计算工具得到单阶滤波器在下降率为6dB时的截止频率，带通范围为0-31847Hz，结果是上限频率数值偏高，入口不符合通低阻高的要求，另外由于实际测井过程中此基本形式的滤波电路不完善，出现过记号曲线偏移大等现象，因此需要改变SL6000测井系统深度磁记号处理入口的电路形式。

2.2关键部位的分析及试验

经过对电路的仔细分析和系统对比，最终将问题定位在磁记号入口滤波电路的接入方式上，滤波器输入信号分为电流源和电压源型，根据信号源的不同，电路采取的结构也不同，由于磁记号接收器的电感量很大，内阻很高，磁记号器接在测井系统的入口相当于一个电流源，而SL6000测井系统记号处理电路接口部分的电路为电压源工作方式，在SL6000记号处理接口电路中，缓变的电流通过R10、C4、C5在R11上产生电压降，同样感应在传输线等部位的干扰信号也通过R10、C4、C5在R11上产生压降，直接进入运放电路的输入端，此时滤波电路根本没起作用，在SL3000记号滤波接口电路中，在有R0的情况下，磁记号感生电流在R0上产生电压降，干扰也在R0上产生电压降，因为信号的频率不同，后级带通滤波器可将干扰信号滤除，将磁记号器产生的电压信号送到后级运放处理。

经过分析发现导致记号出现干扰的主要原因是高于记号信号工作频率的信号窜入处理电路所引起的，特别是井场的工频强信号干扰，最终综合判断SL6000测井系统记号处理线路对工频干扰的抑制效果十分不理想。

2.3改进措施

通过分析和试验，SL6000测井系统磁记号干扰确定为ASP板记号处理电路入口存在缺陷，本着试验方便、保险和不破坏原电路的原则，首先采取外加记号接口的方法，将制作的接口电路通过两个航空插头串接在记号器与地面系统之间，试验取得非常理想的效果，干扰滤除明显。

由于外接接口易损，试验成功后决定对ASP测量通道的相关电路进行改进，通过观察ASP线路板记号处理通道入口元器件分布，以最小的破坏印刷板结构为原则，完善记号处理电路，ASP测量板空间和线路结构具备改动条件，方案可行。

3　改进后的效果

3.1接口频幅特性效果

将改进后的电路焊接完毕后进行频幅测试，接入信号幅度定为40mV，频率1-50Hz，直流偏移电平设定为0-20mV，从不同频率的幅频测试可看出两种情况：随着频率的增高，信号衰减越大；加入的直流偏置电平对输出端的直流电平没有影响，对高频信号衰减明显，频幅特性达到了预期效果。

3.2快速接口试验效果

将接口电路装入合适的容器，安装与记号器匹配的航空接头，在出现干扰的情况下试验接口电路，检测实际应用效果。通过选取标准记号井和测井系统记号测量干扰试验连续测量图，发现磁记号干扰滤除效果非常明显，因为ASP板大量采用贴片器件，对记号处理电路中的有源滤波器带宽未做调整，因此在加入改进电路后记号的程控增益需要调大。

3.3ASP测量板改进后的使用效果

经过多次现场测井施工验证，记号基线平直，磁记号清晰可辨，没有一条曲线因磁记号干扰造成曲线质量低和返工情况。

4　结束语

通过对SL6000测井系统记号测量通道入口的改进，最终彻底解决了深度校正系统记号干扰问题，缩短测井施工时间，直接提高测井资料质量，间接地降低了测井施工风险，此改进推广到所有SL6000设备中具有现实的指导意义。