1、現場操作手冊FOM1.MRIL 安全MRIL是一種粗糙不平的儀器，這已經在全世界的現場被證實。應當遵循可靠的預防措施來延長儀器的工作壽命，并且更重要的是確保所有的涉及它的操作人員的安全。正如以前規定，放射性輻射源與該儀器沒有關聯，因此不論在車間還是井場這對于個人安全表現出實質性的提高。 1.1 化學安全 硫酸銅，用于刻度目的溶解到水，有毒絕對不應攝食。操作處理固態或者溶液形式的硫酸銅應戴橡膠手套?；瘜W藥品的排廢需要小心并且依照當地環境法規。詳情咨詢你所在地區的HSQE（健康安全質量環境）官員。咨詢材料安全數據表（MSDS）以進一步小心操作和處理。1.2 電氣安全 總要檢查測井電纜的絕緣和連通特

2、性。在儀器串物理拆離前總要放出儲存在電容儲能部分的高電壓。該高壓電平能在MRIL測井控制窗口中監視到。絕對不可在套管中給發射器供電。絕對不可在電子線路部分沒有連接井場校驗器或者天線探頭推靠部分給發射器供電。如果沒有置入法拉第筒絕對不可以在地面對全部儀器串供電?？傄屑氉⒁夤╇姾蛿嚯姴襟E特別是儀器組合了其它的服務項目。1.3 機械安全儀器極其重。強烈建議使用小型移動式吊車來搬上或者搬下儀器到任何平板式運輸工具。當使用任何類型的吊車提升儀器時僅僅使用認證過的吊帶。你的裝備包裹里提供的精靈吊，當按照每一部使用說明時在車間環境里使用會極好幫助提升和移動儀器。MRIL天線推靠探頭部分應該特別仔細處理。避

3、免任何撞擊當：裝入或者卸載儀器；井口裝卸儀器；運輸儀器；清洗儀器。1.4 強力永久磁場天線推靠探頭部分（永磁鐵）在周圍環境布滿大量鐵磁性材料處如鉆井平臺和/或施工步道會難于放置到位。手指、手掌、臂和腿會夾住到儀器和比方說一柱鉆桿之間。針對危險要培訓操作手。 帶心房脈沖產生器者不應靠近儀器。天線推靠探頭部分發射出的磁場強度足以導致使用鐵磁性植入物的人不適。天線推靠探頭部分有關的永磁鐵場強足以消除基于磁性編碼的象磁帶、磁盤和信用卡。當接近探頭工作時不要帶這些類似的貴重物品到工作區。 天線推靠探頭部分里面的永久磁鐵低溫敏感。在寒冷場所使用移動供暖來保持儀器在理想溫度下。在寒冷季節當儀器從井場進出運輸

4、這一點也很重要。1.1.5 玻璃纖維套維修或更換天線推靠探頭部分的玻璃纖維套專業而昂貴。套的厚度應相等或稍微超過1/4英寸。要定期檢查檢測磨損和/或傷害。MRIL天線推靠探頭部分外面環繞的玻璃纖維套當開始直接接觸皮膚時會導致發炎和不適。當操作處理天線推靠探頭部分時要使用手套和長袖。1.3 刻度時的安全如果水壓過高法拉第筒的管線焊接縫會破裂或者開始泄漏。當室內充滿水時絕對不要提升水箱。絕對不要誘發虛擬負載盒扭矩或者撓曲矩。儀器刻度和/或檢查時使用適當數量的起重架子來支撐儀器串。提供給你的裝備工具里的精靈吊使用得當會極好支持工作。當準備刻度儀器時將刻度水箱置入相對穩定的環境。理想地是應距離大量金屬

5、性建筑物5英尺遠且距離地面大約10英寸。特別是當刻度的時候避免陽光直接曝曬而在罩子之下。1.4 儀器存放和運輸使用MRIL儀器運輸籃筐用于運輸目的?？傄獧z查氣包和撞擊減震器的氣壓。在不良路況的地區考慮更換特殊功效的撞擊減震器。天線推靠探頭部分保持不靠近回旋滾筒。如果MRIL天線推靠探頭部分用測井車的儀器架子運輸磁記號會消除。天線推靠探頭部分保持不靠近具有導航包和光電倍增管的儀器。磁場效應會使這些儀器的車間刻度不準確。受影響的一些儀器包括：能譜密度、六臂傾角、電成象、自然伽馬射線、補償伽馬能譜。陸地或者海上運輸儀器，在工作步道設置儀器，車間存放儀器，在洗滌架子上清洗儀器，等等，必須考慮到這一點。

6、1.5 工作前后的檢測每次工作前后要檢查天線推靠探頭部分的油液面。視覺檢查插頭，O形圈和隔離體的破損和傷口?？傄獧z查扶正器的磨損并且磨損過度要更換弓形彈簧2.1 MRIL Prime 儀器規范 外形尺寸和額定值 最大溫度: 350 F 最大壓力: 20.000 PSI 長度: 517” 最大扭矩: 200 ft-lb 最大壓縮: 35000 lbf 重量: 1335 lbs. 儀器最大外徑.: 6.0 “ 最大張力: 35000 lbf 測井條件井眼套管:Yes井眼流體:鹽淡水 油空氣泥漿電阻率限制0.02 皺紋限制無泥餅效果無，如果在敏感體積之外儀器位置必須居中典型測速CONDITIONSS

7、PEED (ACT. MAX)HQ (淡水泥漿, 8.5” 外徑)24 fpm 7.32米/分MQ (0.05 歐姆米, 8.5” OD)12 fpm3.66米/分LQ (0.02歐姆米 , 6.875” 排除器)6 fpm1.83米/分頻率/DOI125波段名義頻率DOI(探測直徑)A590kHz16.12”B620kHz15.73”C650kHz15.36”D680kHz15.02”E760kHz14.21”硬件特征信號類型：射頻信號傳感器類型：射頻天線采樣率：4樣/英尺遙測類型：DITS數字交互式遙測系統組合能力：電纜頭電壓：10218VAC, 45W直流電：600VDC, 3A發射器：

8、18%操作溫度：10175輸出孔隙度T2范圍0100pu0.52048ms精度最大誤差5%或者1pu重復性測量孔隙度標準偏差1pu垂直分辨率24”固定測量精度0.5ms范圍750msHQ; 500msMQ; 360msLQMRIL PRIME儀器規范頁 外形尺寸和額定值 井眼條件最大溫度: 350 F 最大壓力: 20.000 PSI 最大拉伸: 32000 lbf 最大扭矩: 1000 ft-lb最大壓縮: 37000 lbf探頭外徑長度重量6”4 7/8”52.8850.381475lbs1275lbs儀器直徑井眼尺寸最小最大4 7/8”6”8.5”6”7”16”裸眼/套管井眼：僅裸眼井眼

9、流體：沒有限制任何類型的鉆井液或空氣皺紋效應：不在敏感體積無影響泥餅效應：不在敏感體積無影響泥漿電阻率低限：0.02ohmm（使用適當的流體排除器）儀器位置：理想是儀器和井眼軸線接近0.5” 需要使用扶正器和間隙器硬件特征信號類型：磁共振信號500800kHz傳感器類型：調諧射頻線圈，永磁體采樣率：用戶或者應用可變遙測系統：DITS數字交互式遙測系統兼容組合能力：TBD 測量原理測量范圍孔隙度磁共振0100pu自由流體指數磁共振0100pu殘余體積磁共振0100puT2分布磁共振0.5ms3s精度：1pu或者5%較大的一個重復性：孔隙度測量1pu標準偏差垂直分辨率：標準模式6英尺 高分辨率模式

10、4英尺 固定模式2英尺電器規范電纜頭電壓：12018VAC60Hz儀器電流：400mA發射器功率：平均小于1.5kw發射器電壓：電纜頭電壓300VDC發射器電流：最大3A注：4 7/8”直徑探頭長度131.6英寸最小Rm限制流體排除器外徑（英寸）井眼尺寸（英寸）最小Rm（ohmm）6.8757.8750.026.8758.50.037.258.50.027.259.6250.0357.2510.750.057.2512.250.0659.010.750.029.012.250.042.2 設備需求列表MRIL-磁共振成象測井部件號描述具備需要儀器設備1.02100底部轉換哈利伯頓-紐馬1.02

11、624電容部分C1.02017線路部分C1.01886探頭部分6”外徑1.012015探頭部分4.5”外徑1.01633柔性端節紐馬型號刻度設備井場校驗器1.00079MRIL刻度模擬負載.6946模擬負載運輸盒子 .41107MRIL刻度筒法拉第筒 .50903泵 帶軟管6加侖/分3.64011刻度筒支架（可選） .50904硫酸銅（1磅）N1007074 1/2”探頭刻度筒的環輔助設備3.64017MRIL垂直組裝盤3.64006MRIL小推車3.64020滑動彈簧扶正器3.64021扶正器備用彈簧片3.640187 5/8”外徑間隙器3.640317 5/8”間隙器備用鰭片3.64019

12、11 1/8”外徑間隙器3.6403211 1/8”間隙器備用鰭片1.014895.25”間隙器7”和9”流體排除器剪切銷子7”和9”流體排除器非剪切銷子7.25”外徑流體排除器9”外徑流體排除器5.25”流體排除器f/4.5天線3.64005MRIL儀器運輸籃筐1.00484絕緣插針觸點（貫通線）1.00485絕緣插座觸點（貫通線）1.00497觸點壓接插針（貫通線）1.00498觸點壓接插座（貫通線）電子備件工具6”探頭重套工具4.5”探頭重套工具油 .80897Dow Coring硅樹脂200-100cs一般設備/測試 .35657兆歐表Amprobe型號AMBD-4D .35658電容

13、測試器Wavetek CR503.51992示波器Tektronix TDS-3801.00986射線槍紐馬型號3.333543 5/8”車間連接扳手3.64047天線充填到頂手泵 .41108注油系統（可選） .41136裝卸裝置器 .06948提升吊索1”x4尼龍 .06952提升吊索1”x6尼龍 .41150精靈吊MRIL儀器吊C101258插針插入工具C101105插針拆卸工具1.00962插針檢查工具手冊MRIL井場操作手冊電子維修卷1電子維修卷26”探頭裝配檢測步驟井場設備目錄安全C102533“強磁場警告”布告“重量大”布告2.3 儀器描述磁共振成象測井儀器系列D居中串聯用于測量

14、地層孔隙度。孔隙度測量基于位于沿著儀器軸線同心的薄壁的，末端開口的，圓柱體積內的氫原子。MRILD儀器可以在5個波段單頻或者雙頻模式操作名義頻率：580kHz, 610kHz, 640kHz, 670kHz和760kHz.。探頭由6英尺長永磁體組成，永磁體產生梯度磁場B0。磁體上的天線發射射頻信號B1與永磁場垂直，天線也用于接收從地層返回的測量信號。2.4 測量性質MRIL儀器操作基于原子核磁共振的物理現象。很多核有奇數質子這導致原子核有磁矩此外旋轉產生角動量；氫原子具有強大磁矩這導致其表現象磁棒和陀螺組合。MRIL測量中僅僅包括已知體積中的氫核；首先這些核沿著永磁場B0對齊接著已知幅度和間隔

15、的正交射頻脈沖使它們的磁矩傾斜90度。在垂直面內的質子在該平面內進動產生射頻信號與氫密度成比例并由天線測量。在100%的水的環境（100pu）儀器響應用于高點在回零信號（0pu）用于低點形成線性刻度關系。返回的射頻信號強度隨時間通過2個截然不同的機理減少。第一個機制叫做自由感應衰減（FID），或者移相，發生很快以至于在其被測量到之前返回信號就消失了。FID與射頻帶寬有關與石油物理數值無關。第二個機制是組合了固體表面效應和順磁性感應叫做橫向弛豫。橫向弛豫針對時間常數T2按指數衰減。T2可被測量并與流體粘度系數，毛孔大小和其它物理資料有關。MRIL使用稱作脈沖回波試驗來克服移相效應。最為一般使用的

16、技術叫做由發明者來的CPMG序列（Carr, Purcell, Meibone, Gill）。考慮MRIL敏感體積在開始CPMG試驗前有自由取向數量的質子。永磁體磁場B0影響致使質子與之對齊。一段時間后全部數量的質子對齊并由時間常數T1描述。質子以共振頻率圍繞B0旋轉之后的行為叫做進動。應用射頻脈沖（足夠間隔和幅度的共振頻率導致敏感體積內質子傾斜90）。傾斜方位叫做橫平面。個別質子仍然旋轉（進動）但是現在在這個平面里。進動率不同是因為對于射頻脈沖有一個帶寬（也就是747kHz到753kHz）；該帶寬給定靈敏體積的厚度近似1mm并導致移相。移相發生在橫平面分布質子這是因為進動速度有個范圍。質子移

17、相很快，相互抵消磁場并且削弱剩磁和響應的射頻信號。有東西測量質子需要重新定相。這通過為第一個2倍長的另一個射頻脈沖傾斜質子180來實現。所發生的通過下面的類推最好地解釋：設想2人在環道賽跑。賽跑開始2人都在同一位置（同相）。一人跑一人走接著一段時間后他們分開了（分相）。過一段時間間隔2人反向但維持同速。再過一段時間間隔2人同時回到起點（再定相）?？紤]很多人不同速度這種相同的賽跑。全部質子數量不繼續不確定旋轉。每次質子數量信號衰減重定相并測量回波。該衰減由固體表面臨近的原子相互作用和干涉導致。當質子重定相會產生要測量的射頻回波。產生并記錄了許多回波。回波序列幅度隨時間衰減。幅度序列的衰減形式是指

18、數的，或者更典型的是多指數的。這意味著有不同衰減時間的疊加指數衰減。包括拉普拉斯變換的方法用于改變回波幅度數據到T2域從而提供不同T2時間下孔隙度的分布。2.4.1 物理參數測量主要測量物理數量是回波幅度和衰減率分布?；赝频?時間的幅度與含氫指數成比例。衰減率，或者T2分布與流體粘度系數，流體擴散系數，以及毛孔尺寸分布。可以測量2種類型的弛豫時間。它們是T1，縱向弛豫時間，T2橫向弛豫時間。通常使用T2橫向弛豫時間是因為它可以更快地測量從而有較快的測井速度。下面的物理石油物理參數由MRIL測井確定：MPHI巖性獨立全孔隙度；可以分為自由流體，束縛體積以及粘土束縛體積的成分。T2橫向弛豫時間用于

19、流體從自由的，殘余的，以及粘土束縛的體積劃分。也和流體類型和滲透率關聯。T1縱向弛豫時間用于流體識別。Fluid Diffusivity流體粘滯系數和氣相檢測。2.5 儀器描述磁共振成象測井儀器系列D居中串聯用于測量地層孔隙度。孔隙度測量基于位于沿著儀器軸線同心的薄壁的，末端開口的，圓柱體積內的氫原子。MRILD儀器可以在5個波段單頻或者雙頻模式操作名義頻率：580kHz, 610kHz, 640kHz, 670kHz和760kHz.。探頭由6英尺長永磁體組成，永磁體產生梯度磁場B0。磁體上的天線發射射頻信號B1與永磁場垂直，天線也用于接收從地層返回的測量信號。2個短的永磁體，其強度為2*B0

20、，位于主磁體的上下部；作用是提供快速激化地層的氫。發射器置入電子線路還包括處理器對于不同回波序列編程。由于發射器需要大量電流，使用獨立的電容部分進行能量儲存。2.5.1 MRIL-D新特征MRIL-D或者MRIL Prime儀器主要特征是激化能力和從同一敏感體積圓柱狀殼層讀出核磁共振信號。在4個低頻波段進行雙頻操作在上波段單頻操作這提供了9個24”高的緊密包裹的柱狀面殼層。儀器電子線路能迅速在寬范圍粗略地從680kHz到780kHz之間通過改變操作頻率切換到不同體積。較低頻率的操作導致較深的探測歸因于在永磁體產生的梯度場共振發生較接近永磁體。在8”井眼這些探測深度對應的直徑在3”到4”之間。在

21、相鄰的操作頻率間分頻這樣一來對應的殼層進行的測量互不影響。實現快速計劃能提高測井速度通過改變儀器探測器的設計來實現。強大但是短的（大約1英尺）永磁體置入主磁體的頂部和底部；這些磁體用于在進行測量前快速增加和穩定核磁化。T1=4.0s的地層能在6秒全激化對比標準MRIL-C需要的12秒（3*T1）。這意味著可以獲得較高測速因為數個體積被采樣且激化時間較短。對更密的采樣發射器需要提供4.5到5倍更多的能量，儲能短節有更多的容量。MRIL儀器之間測速比較如圖所示，MRIL-B可以稱作單體積儀器，MRIL-C雙體積，而MRIL-D為8體積儀器。每個方框代表一個脈沖/回波列測量而每條線代表單獨的敏感體積

22、。需要的等待時間假定是12秒而每次測量需要1秒。在相同信噪比下提速因子和敏感體積數量成比例。2.6 功能描述MRIL-D(MRIL系列D)由下列部件組成：l 電容儲能部分MRCC-D1.02624l 電子線路部分MREC-D1.02017l 探頭部分6.0”MRSN-D1.01886l 探頭細4 7/8”MRSS-D1.012015l 底部轉換短節AXBN1.02100電容部分為發射器儲能。是由12個包含電容的局部能量儲存模塊組成等價于共計為2.88mF的一個電容。電子線路部分進行發射和接收核磁共振信號，數據采集，以及和地面系統通訊。包括下列部件或模塊：l 高壓繼電器模塊l 電源變壓器l 供電

23、模塊l 控制器/高速鏈接模塊l 發射器接口/供電模塊l 數字信號處理器和輔助傳感器l 激勵模塊l 發射器模塊l 發射器濾波l 刻度/B1傳感器模塊l 輔助模塊l 前置放大器l 接收器/繼電器驅動模塊l 天線接口組件探頭或者天線/磁鐵用作發射和接收核磁共振信號點2.6.1.1 電子線路MREC電子線路中的子系統一起工作產生所需的高功率射頻脈沖來驅動天線誘發天線周圍敏感體積內核磁共振信號。天線用于發射脈沖接著接收從地層來的調整的，數字化的信號并送到地面進一步處理。電子線路完成下列功能：1、操作員針對測井選擇需要的觀測模式。建立遙測并且該觀測模式下傳到數字信號處理器控制器。激化表由定義核磁共振試驗的

24、參數（脈沖數，采集特征和計時）組成。2、每次試驗監控天線增益（Q）和電子增益。為進行測量DSP在每一測量頻率產生精確射頻參考信號。該信號送于將其削弱并送至B1傳感器線圈輸入的刻度子系統。這提供一到天線的耦合路徑來允許系統以和接收核磁共振回波同樣方法獲取參考信號。增益的漂移以這種方式補償。3、數字信號處理器（DSP）控制器設置系統發射模式。天線接口發送發射器輸出到天線，并且保護前置放大器輸入（在接收器子系統）沒有高壓脈沖。通過模擬控制信號DSP也控制頻率，形狀，幅度，以及脈沖間隔。4、發射器產生高壓射頻脈沖。這些脈沖的一部分通過B1傳感器線圈耦合到刻度子系統。對B1信號采樣并在脈沖幅度和間隔的變

25、化時用于校正回波，這影響回波幅度。5、射頻脈沖后系統通過DSP配置到“斷電”模式來消耗掉天線的能量。6、DSP控制器按預定時間開始對回波采集。這涉及通過天線接口把接收到的回波信號從天線送到接收子系統的前置放大器。放大和濾波后的射頻回波信號在DSP子系統數字化。數字化的射頻回波接著解調到基帶并濾波產生同相和正交部分，這樣構成原始回波數據。7、步驟2到6按照激化表的定義指示那樣重復多次。原始數據在DSP子系統里累計。原始數據獲取后被送到地面系統進一步處理。2.6.1.2 電子線路功能描述l 天線接口模塊天線接口模塊的功能是組合從兩個發射器（發射器濾波輸出）的濾波輸出，進行射頻電壓變換，發射脈沖后使

26、天線斷電，從天線到前置放大器傳送核磁共振信號，以及在發射脈沖期間保護前置放大器。l 刻度/B1傳感器模塊B1傳感器模塊B1傳感器板實現了“電源校正”傳感器其測量B1信號。B1信號在發射器產生天線脈沖的時間里由在B1傳感器線圈里給出。該信號檢波并積分產生和發射脈沖天線電流幅度和發射脈沖間隔敏感性的B1傳感器輸出，正如核磁共振回波敏感于幅度和間隔。測井過程中該B1傳感器輸出用于刻度對于發射脈沖能量變化的核磁共振回波幅度，并使用該刻度數據來校正回波幅度以補償發射器輸出的變化（溫度和負載影響導致）?？潭劝蹇潭劝瀹a生精確參考信號注入到B1傳感器線圈。天線獲得該信號如同核磁共振回波相同方式處理。測井過程中

27、天線Q和電子增益的變化以這樣的方式補償。l DSP控制器模塊/輔助測量DSP控制模塊數字信號處理器模塊（DSP）包括兩塊板：DSP板和輔助測量板。DSP板實現下列功能：a、 通過模擬和數字輸出控制系統b、 轉換射頻模擬核磁共振信號輸入到數字形式c、 進行數字信號處理d、 和HES/MRIL控制器提供命令和數據通訊輔助測量板輔助測量板通過信號調節塊從外部傳感器輸入接收輸入，接著將其送至數據采集塊并向外送至DSP板。多路轉換器選擇16個引入信號其一；儀器放大器對選擇的信號刻度并濾波；信號保存并且采樣轉換到12位并行格式。信號調節塊對低頻傳感器（供電電壓，溫度傳感器，高壓檢測）提供適當濾波和衰減。溫

28、度傳感器放大器：電阻從100歐姆變化RD傳感器通過數據采集系統轉換到可用的電壓。l 激勵模塊激勵模塊從DSP和發射器接口模塊接收輸入，基于這些輸入和讀出的高壓直流電平，其對于兩個發射器產生適合的輸入驅動信號。當發射器脈沖產生會從高壓（HV）供電大量下拉電流。電流下拉耗盡系統儲存的能量導致HV下降。輸出幅度控制的機制是對于激勵器調節兩個發射器輸出的相位角度差別。當同相時天線結果輸出電壓最小。由于兩個發射器是相調（所以相差增加）在天線引起的輸出射頻電壓也增加。這是在激勵器里使用的維持天線的射頻電壓到期望的水平的效果。另外，當一個發射器相位在一個方向移動減少天線的射頻電壓，另一個發射器相位在相反方向

29、移動相等；因而天線的射頻電壓的結果維持在不變相位與輸入的I和Q有關。當HV下降，只要有足夠HV, 相位調制電路以維持天線恒定射頻電壓方式增加兩個發射器之間的相差。l 前置放大器模塊前置放大器模塊對于接收核磁共振回波和刻度信號實現了非常低噪聲，增益穩定，相對寬帶前置放大器。寬帶特征允許核磁共振頻率變化不必需要前置放大器再次調諧。l 接收器/繼電器驅動模塊接收器：接收器里主要信號路徑是從前置放大器輸出。繼電器驅動器：繼電器驅動器接收從數字信號處理器（DSP）輸入控制并操作繼電器，在MRIL系統切換電容里和外的調諧電路。該切換設置MRIL系統以特定頻帶操作。DSP上電發送命令，在開始觀測模式之前，且

30、每一激化結束。繼電器驅動器處理這些命令即使在激化之間沒有改變波段。繼電器從線性供電順序減少電流下拉。每個繼電器為單極單擲有兩個閉鎖線圈。探頭繼電器首先激起提供最大穩定時間以測量增益和噪聲。接著發射器濾波繼電器開動。l 發射器模塊MRIL系統有兩個發射器。發射器功能如同轉換模式的全橋功率放大器。每個發射器輸出連接調諧到首個諧波的發射器濾波器。每個發射器濾波器的正弦波輸出連接到主要射頻合并變壓器。射頻合并變壓器的次波串聯連接結束供給天線的依賴于發射器輸入信號相移的正弦波信號（峰值等于1500V15A），這些是由激勵器控制。l 發射器濾波器模塊發射器濾波模塊有兩個射頻輸入和兩個射頻輸出。濾波器都提供

31、了串聯和并聯的LC共振電路的組合。串聯LC共振電路有三個可能的共振頻率而并聯的有兩個。波段的共振頻率依賴于激勵集合里選擇的波段。發射器濾波器衰減來自每個發射器的互補方波信號諧波，保留互補的正弦波形輸出。這些濾波的正弦波輸出應用于天線接口輸入。l 供電模塊供電模塊是一簡單線性電源，把延電纜發送來的交流電壓轉變成儀器電子線路供電必須的低電平的直流電壓。電源包括變壓器，整流器，濾波器和穩壓器。電源變壓器提供適當的初級-次級下降的交流電壓變壓器。另外還通過初級繞組的中心抽頭提供一稱作“幻象”高壓直流電。該高壓直流電用于給發射器供電。l 發射器接口/發射器供電模塊發射器接口發射器接口集中了幾個功能：其放

32、大“衰減”和“斷電”信號到30伏峰-峰電平，這是天線接口模塊所需的，也包括XGATE限制電路，防止發射器激勵器使信號在不合適的倍數。發射器接口同樣包括發射器診斷功能，其監視發射器輸出線路出現正確的發射器信號電平，并且一旦在這些輸出中檢測出失敗就設置狀態標志。發射器供電發射器電源使用來自線性電源的非穩壓電壓（+/-DCA），并調整到+/-15VDC。調整的15伏電壓用于發射器和其它需要高的電流需求的電路中的浮動電源。發射器電源的輸入從天線接口的+/-DCB接收額外的幫助。調整發射器射頻輸出來產生非穩壓電壓送回到發射器電源的輸入，這樣一來就減少了對地面設備的電流需求。DCA和DCB電壓通過一串聯的

33、二極管分開，該管當DCB比DCA電壓變高時候從DCA阻止DCB電壓。天線接口開始產生的未調整電壓比DCA電壓高約400VDC。當高電壓接近350VDC時發射器電源從輔助電源接收到額外的幫助。在350VDC時輔助電源為發射器電源提供+/-15.5VDC輸出。該附加的0.5VDC減少了發射器電源的電流需求。l 輔助電源模塊輔助電源是一開關模式電源，提供通過從600V總線電源展開的附加電源到+/-15V總線。當需要能量進行發射控制時其通過模擬電源里的調整器幫助維持電源消耗在可以接受的水平。輔助電源包含一比較器，脈沖寬度調節器芯片，功放，變壓器，整流器和濾波器。當DSP切換時大約在350VDC，輔助電

34、源提供+/-15.3到15.5伏特到15伏總線。這樣在高負載周期操作時從發射器電源減少了能量需求。在這些條件下也提供了浮動電源通常操作的能量。l 高壓繼電器模塊其功能是隔離電路提供一種在交流線路上將電子線路和電容與幻象直流隔離的方法。一上電或者其它儀器需要直流電，繼電器被激發分離從而在高壓節點斷開電源變壓器的中心抽頭。當繼電器激發，高壓直流電連接到電容模塊。串聯的二極管保護儀器不受不適當的電壓極性影響，而且保持儲能的電容器不通過電纜放電。鑒于這個前提電阻器用以留出合適時間常數（大約15秒）的放電路徑。l HES/MRIL控制器-高速鏈接HES/MRIL控制器實現了HES1553遙測系統和紐馬系

35、列遙測系統之間的接口。同樣提供電路來驅動直流電壓隔離繼電器模塊里的以及頂部和底部轉換里的繼電器。遙測接口由集成的帶有中斷控制器和串行鏈接的處理器控制?？刂破鞒绦虼鎯υ贓PROM和512k字節的RAM內存中。處理器響應地面命令控制繼電器模塊里的繼電器。高速鏈接MRIL的DSP板提供猝發模式數據超過MRIL控制器板提供的上傳通訊通道的帶寬。高速鏈接板對于采集的猝發DSP數據以FIFO（先進先出）內存的形式提供了過渡存儲。當支持較高帶寬引入猝發數據這樣允許控制器板以持續的通訊速率向地面系統移動數據。該板提供有8位同步輸入和輸出的12288字節FIFO內存。一外部位計時器將引入的數據移位并響應外部位計

36、時器進行存儲。既然電路并行使用，低速通訊通道處理那些功能，信號交換和控制電路就可以縮小化。2.6.1.3 簡化框圖2.6.1.4 探頭電氣特性有兩類MRIL Prime探頭，4 7/8”直徑版本用于小井眼，6”直徑的版本用于較大井眼。兩種尺寸的探頭電氣配置相同。都有能調諧至580到800kHz范圍共振頻率的雙向天線。探頭短節的頂部有連接發射器到不同排列的電容器來調諧天線到5個不同頻率波段的繼電器。MRIL探頭此外還有嵌入電阻溫度裝置（RTD）用于測量磁體溫度（TEMP3），“B1線圈”也是。RTD的測量用于校正B1測量探測深度磁體的溫度效應。B1線圈用于兩個目的：l 注入刻度信號到天線并因此測

37、量和補償天線Q和電子線路增益的改變或者漂移。l 提供發生器脈沖的樣本允許操作員優化脈沖幅度。l 脈沖傳輸路徑脈沖傳輸路徑從儀器控制模塊（DSP板）開始。DSP產生精密積分（相移90度）控制信號（正弦輸出和余弦輸出）。這些射頻正弦波形處于核磁共振頻率（fNMR），且被送至激勵模塊作為輸入的I和Q。它們作為頻率和相位參考進行控制發生器脈沖頻率，相位和幅度。發生器的另一個模擬控制信號同樣由DSP產生。該信號在DSP稱作數模轉換零輸出（dac0out）在激勵器叫做AM。該信號用于對發生器脈沖進行刻度及整形。當AM的幅度刻度發射器脈沖幅度時，低電平AM信號的形狀以高能射頻發射器脈沖的包絡而再生。當幅度刻

38、度必要優化核磁共振自旋旋轉時，脈沖包絡形狀對于控制脈沖帶寬很重要。包絡形狀和AM電平由操作員通過觀測模式控制，觀測模式通過地面軟件設置標準。MRIL幅度控制的框圖如圖4脈沖幅度控制所示。MRIL有兩個單獨的發射器模塊。輸出在天線接口結合來產生單獨的發射脈沖。激勵模塊使用AM信號和讀出的高壓電平來確定兩個發射器的相對相位差。相位差生成期望的瞬時脈沖幅度。正交正弦控制信號設置頻率和默認相移。傳輸路徑簡化圖，包括B1測量和輔助電源參見圖5。存在著次要路徑（發射器控制和供電的主要路徑外）提供高能直流電源15伏驅動高電流的發射器門控信號。每個發射器輸出的一小部分在取自發射脈沖期間的組合變壓器。該射頻“輔

39、助”電源被整流和濾波接著反饋到發射器供電板，在那里穩壓以提供高電流直流電源15伏。在發射器缺少電壓時由從W5電纜來的非穩壓的整流的交流電壓供電。l 信號接收路徑信號接收路徑開始于探頭天線感生信號。該信號會是或者核磁共振自旋回波（其跟隨發射器脈沖）或者驅動到B1線圈和耦合到天線里精確的增益刻度信號。在接收模式，天線接口設置為引導天線信號到低噪聲前置放大器模塊，在那里增強。信號接著在接收模塊進一步放大和濾波，并發送到DSP板。通過DSP板上的射頻A/D轉換器進行兩通道正交解調和數字化。接著數據緩沖并送到HES/MRIL控制器。在那里存儲直通過1553總線送到D2TS遙測儀器。接收路徑的簡化框圖，包

40、括增益刻度路徑參見下圖。l HES/MRIL控制器HES/MRIL控制器板轉換NUMAR通訊協議到HES DITS標準。該板也實現了到1553總線的遠程遙測單元（RTU）接口。RTU解釋來自D2TS的命令，并依據命令傳送累積的MRIL數據到D2TS。l 供電傳輸電路板的儀器電源通過W5模式電纜頭電壓120伏60赫茲。發射器電源是直流通過交流電路的交流變壓器中心抽頭幻象供電。電源對W5整流，濾波，穩壓應用于全部儀器作為獨立穩壓直流5伏和模擬的直流15伏，15伏僅用于發射器系統，而直流5伏用于數字元器件。非穩壓也用于發射器供電板，該路徑在發射器輸出電壓不足時供電。當發射器輸出電壓出現，天線接口里的

41、輔助電路將整流、濾波電從發射器輸出送到發射器電源。該路徑用于對門驅動器的高電流的直流+5伏和直流-15伏供電。電纜直流通過絕緣繼電器連接到MRIL。繼電器設計用于供電而MRIL在地面控制下斷開。2.6.2 電容器部分MRCC-DB 1.0264l 電容能量儲存模塊包含電容器倉庫提供總電容2.88毫法。注意這是C型儀器電容器部分MRCC的2倍容量。模塊由可組合印刷線路板組成，置于12套并行的10個級聯的180微法/100伏鉭電容跨越高電壓軌。這些模塊儲存能量用于在高壓射頻脈沖期間快速使用。在實驗之間的等待期間電容器再次充電。模塊設計使用高溫保險絲電線串聯每套10個串聯電容器。如果1個電容器串在短

42、路方式失敗，該線將作為保險絲并蒸發，隔離失敗的電容器，保護儀器，并且允許測井繼續。電容器部分MRCC-DB直接兼容使用D系列MRIL且不必附加適配器。鉭電容器部分的使用允許在攝氏175度操作。l 適配接頭電容器部分的底端有一內置適配插頭允許MRIL-P運行在兩種模式：l DITS：正常位置用于操作HES DITS儀器（哈利伯頓能源服務數字交互式遙測系統）。l CIS：用戶儀器服務模式用于運行MRIL-P和斯倫貝謝或者西方阿特拉斯的儀器組合。l 轉換板除1553通訊總線外在所有貫通線轉換濾波板有4極濾波器。濾波器從通過電線耦合的例如上傳和開關電源信號源中清除高頻成分。警告電容器部分包含巨大數量的

43、能量儲存能力。充電后，即使不再使用高電壓，電容器也會釋放出致命的電擊。總要假定電容器部分已被充電，直到從下面一頭高壓正插針22到高壓負插針34之間，高壓正插針22到地之間，以及高壓負插針34到地之間，測量到電壓。2.6.3 底部轉換接頭1.02100底部轉換接頭實現了電容器部分內置的濾波板的噪聲濾波功能。也提供了紐瑪標準37插針連接到DITS19或者37插針連接之間的接口。2.6.4 探頭：永磁體+天線MRIL-P探頭能夠多波段調諧，包括繼電器短節，預極化磁體，天線和永磁體，以及均衡短節。l 探頭繼電器探頭繼電器轉換天線線路里的電容器提供不同頻率的調諧。每個繼電器及其二極管板分部裝配在探頭鐘罩

44、里（圖7）。調諧電容器在主要探頭總成里。電子線路部分里的繼電器驅動模塊驅動這些繼電器。探頭從最高頻率（波段E）調諧到最低頻率（波段A）。每次DSP發送命令所有繼電器循環，即使波段沒有變化。波段E（標稱750kHz）不用轉換電容器，該波段沒有繼電器關閉。當系統轉換到較低波段，另外的電容轉通過關閉繼電器接到系統中。圖8顯示不同繼電器配置獲得五個不同共振波段。2.7 儀器操作MRIL-P可操作于EXCELL-2000系統類型C，B或者G。D4TG用于遙測部分，盡管D2TS也能使用。電子線路以W5模式供電交流120伏，發射器需要以W2模式供電直流600伏，直流電源通過Sorensen電源和控制面板供電

45、，該面板控制地面電源提高避免井下電壓下降低于直流400伏。發射器只有在刻度筒或者裸眼井里才可以供電。該筒相當于法拉第筒屏蔽天線發射的射頻。2.7.1 地面系統配置2.7.1.1 DCCP供電控制操作MRIL發射器需要4個直流Sorensen電源。電源配置到主從配置進行工作。電源應如下配置：l 電流旋鈕順時針旋到滿位置l 電壓旋鈕逆時針旋到底位置直流控制面板控制直流電源來的電壓以W2模式送到MRIL。DCCP正面板分壓器（1）當開關3在PS1/PS2位置開關4在正常位置時控制PS1和PS3的電源。當開關3位于高壓供電位置，該電壓表控制4個Sorensen進行MRIL操作。提升（2）啟動提升功能。

46、開關（3）在高壓供電位置選擇+/-操作對應于4個Sorensen外皮。在PS1/PS2選擇兩個獨立電源PS1和PS2開關（4）在測試位置每個Sorensen能夠分別由各自電流旋鈕和電壓旋鈕控制。正常的位置需要常規操作。開關（5）當開關2在PS1/PS2位置時控制PS3和PS4的輸出。發光二極管顯示器顯示電流，地面電壓，線電阻和電纜頭電壓電壓表測量PS3+PS4使用的電壓。2.8 刻度裝備2.8.1 刻度筒法拉第筒刻度筒由玻璃纖維造成并且襯以細金屬蓋層。以水樣容器工作且作為法拉第筒屏蔽外面不希望的本底射頻以及當發射器發射時屏蔽天線?？潭韧惭刂炀€位置的軸線有三個同心室。每個室都有低入高出閥門?？?/p>

47、度期間外面的室或者地層室充滿摻雜質的水，其它室也許填充不同礦化度的水來模擬不同井眼條件。筒必須按表2-1所示對兩種不同尺寸的探頭進行配置。探頭刻度筒6吋外室充滿摻有硫酸銅的水，中間和里面的室也許沖填不同礦化度的水模擬井眼條件4 7/8吋該筒只有一個流體室2.8.2 水泵連接每個室有兩個閥門，一個底部入口閥門一個頂部出口閥門。水應通過底部閥門泵入，頂部閥門（返回）要打開確保沒有空氣截留在室內。筒排水時，泵返回方向可反轉。2.8.3 模擬負載盒圖15所示模擬負載包括電阻和電感排列，連接到發射器輸出模擬不同天線負載。有個開關選擇不同負載條件?？潭葧r，模擬負載連接在電子線路和天線之間。開關設置參見下表

48、。位置用途 OPENLAB450LAB300高Q刻度150中Q刻度100低Q刻度50LAB2.8.4 水樣摻雜步驟地層室的水樣摻加硫酸銅來減少T2大約1000毫秒。較短的等待時間允許儀器刻度更快。下面的步驟用于達到合適摻加。1、 準備濃縮硫酸銅溶液a、 加250克硫酸銅到1加侖水中，攪拌到所有晶體溶解。b、 把濃縮溶液加到水容器并開泵注水。c、 根據需要向水容器內加水保證水面不下降到低于水泵進水管口。d、 當水從連接到返回閥門的軟管流出時，循環20分鐘確?；旌暇鶆颉?、 停泵讓水靜止20分鐘。加載觀測模式12dfhqd（12dfhqd在波段D），改變觀測模式等待時間Tw到3000毫秒并測量孔隙

49、度MPHI。然后改變等待時間到1500毫秒并再次記錄孔隙度。當Tw-1500和Tw-3000毫秒之間的空隙度差別大于2p.u.時意味著摻雜不足。2.9 服務設置和儀器供電連接D4TG，電容器部分，電子線路部分，模擬負載，探頭和底部轉換短節。確保探頭的天線部分完全被法拉第筒所蓋。確保儀器外殼和筒間電子接觸良好。還要檢查筒接地良好，在探頭兩端都要使用鋁箔來提高射頻屏蔽。2.9.1 服務選擇使用軟件版本3.82及其以后開始CLASS。選擇服務2440。服務及儀器配置屏幕將以MRILD顯示MRIL以及從屬助記符MSETID，T2X，PRDX。MSETID表明打算加載的觀測模式，T2X線代表除了PR06

50、每組刻度，而PRDX代表PR06的刻度。如果系統中沒有刻度，特定儀器的系列號加載這些線將顯示問號。要改變觀測模式，置光標到MSETID鄰近的空間按回車鍵，會彈出一個窗口里面有幾個觀測模式分類。選擇選項ALL；即將出現的列表里，移動光標到期望的觀測模式。在這一特例中觀測模式MAX4BD被選擇加載。退出服務配置并按W5模式對電子線路供交流電110到120伏。對軟件的儀器供電問題窗口選擇yes，與此同時采集表下載到儀器并為采集進行初始化。測井周期窗口將顯示遙測信號直方圖。點擊MRILD命令按鈕打開MRIL主窗口。MRIL-P將初始化觀測模式狀態獲取并發送下列通道：發射器增益，加輔助傳感器信息：5，-

51、5，15，-15數字和模擬，電子線路和發射器溫度，以及天線溫度。檢查增益非0并且與模擬負載開關相應位置對應一致，最初的儀器操作建議置于開路位置增益應大于300。發射器供電前有必要進行掃頻確定操作的中心頻率。掃頻和刻度例程從MRIL主窗口進行。2.9.2 MRIL主控制窗口2.9.2.1 MRIL主控制窗口部分MRIL主控制窗口部分有：上部菜單條顯示：打開菜單進行和顯示掃頻及刻度。控制：該菜單在底部菜單條復制一些命令按鈕。組：選擇顯示的組。回波：選擇校正的回波幅度或者原始回波幅度來顯示。底部菜單條命令按鈕開始：打開一個有下列可以編輯信息的面板?？偡龋嚎刂瓢l射器輸出的供電水平。供電水平必須由刻度

52、確定。該值不應超過145。組中心頻率：顯示每波段中心頻率。是從刻度文件獲取的最近的有效掃頻。組運行平均：每組堆積的回波串數。OK命令按鈕：當點擊該按鈕觀測模式送到DSP（數字信號處理器）并且儀器進行采集設置。連接：激勵繼電器連接電容器短節到W2直流供電。設置計時器：初始化及復位計時器，當探頭溫度傳感器失敗時計時器用于估計探頭溫度。編輯觀測模式：打開面板顯示觀測模式表。一些域開放可編輯而另一些受保護。脈沖定義：表格定義脈沖特征：持續時間，相位，幅度，包絡。不可編輯。脈沖列表：規定脈沖執行順序。噪聲：顯示噪聲通道，余差和偏移量。打?。簩蛴RIL主窗口。顯示窗口部分c、一般配置信息比如加載的觀

53、測模式，系列號，運行平均等。d、所應用的校正，校正關閉變灰。e、實時計算值：有效孔隙度，自由流體，殘余的。f、重要測井質量控制參數。g、原始或者校正回波顯示。h、T2分布顯示。2.9.2.2 MRIL窗口曲線B1B1傳感器是探頭里的主天線附近的一個線圈。只要發射器發射B1線圈就接收一個采樣。在B1傳感器板的線路該信號被檢測、積分并緩沖。然后信號送到輔助測量模塊，在那里在前10個脈沖后數字化。前10個脈沖的平均讀數就是B1值B1信號的幅度是通過天線發射的脈沖磁場的幅度的指示器。有代表性的是地層電阻率變化可以從B1看出，由沖刷或者泥漿電阻率改變導致井眼電阻率變化也可以看出。B1應通過改變AMP參數

54、來調節。數值應接近刻度曲線的峰值（5%以內）。在MRIL主窗口顯示了兩個B1值：B1是未校正值，B1 mod是溫度校正值。注意：測井時必須監視B1 mod保持在刻度時獲得的峰值5%誤差以內。增益增益代表系統相對電壓增益：天線增益（Q）和電子線路增益。鑒于電子線路增益相當穩定，增益主要敏感于天線負載（Q）。在每個脈沖序列的開始測量的低電平信號送到B1天線或回路。B1回路傳播該信號到主天線并且如同處理回波一樣被處理。然后該信號被測量并與原來輸入的信號比較用于設置增益。增益用于補償由井眼的Q負載效應也有系統漂移導致的信號損耗。偏移/2脈沖開始之前的信號基線對地的平均直流偏移。噪聲當儀器在/2脈沖開始之前的靜止模式時的系統噪聲。數值A1NOISE和A2NOISE是計算值用于A1OFFSET和A2OFFSET標