微电阻率扫描成像测井装置及其发射电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种微电阻率扫描成像测井装置及其发射电路。该发射电路包括：滤波器模块、功率放大器模块、升压模块、电流测量模块和电压测量模块，所述滤波器模块、功率放大器模块、升压模块和电流测量模块依次串联连接，所述电压测量模块与所述电流测量模块并联连接。该发射电路和微电阻率扫描成像测井装置能输出足够大的发射信号，使发射信号穿过电极和井壁之间的泥浆绝缘层或泥饼进入地层中，适于在油基或合成基泥浆中进行微电阻率扫描成像。
【专利说明】微电阻率扫描成像测井装置及其发射电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及石油勘探领域，尤其涉及一种微电阻率扫描成像测井装置及其发射电路。
【背景技术】
[0002]微电阻率扫描成像测井能够较准确、直观地反映井中地质构造、孔隙度及裂缝分布等重要信息，因此，被越来越广泛地应用于石油勘探开发的各个重要环节中。
[0003]目前，为了采集高质量的微电阻率成像数据资料，只能使用水基泥浆。因为导电性水基泥浆及泥饼的电阻率低，所以可以得到很强的地层中的电信号响应，从而可以得到清晰的测井曲线。
[0004]由于油基泥浆能够抗高温、抗盐钙侵蚀，具有优良的井眼稳定性能，以及合成基泥浆能够降低对环境的影响，减少风险并提高钻井效率，所以，当今正在开发和推广使用油基泥浆和合成基泥浆。但是，在油基泥浆和合成基泥浆这类泥浆中进行微电阻率扫描成像测井具有一定的技术障碍。这是因为在油基泥浆和合成基泥浆中进行微电阻率扫描成像时，在发射电极和井壁之间会形成泥浆绝缘层或泥饼，隔开了极板与地层的接触而不能成像。所以，需要开发一种能够适于在油基泥浆和合成基泥浆中进行微电阻扫描成像的装置。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型实施例提供了一种微电阻率扫描成像测井装置的发射电路及微电阻率扫描成像测井装置，能够提供更大的发射电流，以及能够实时监控发射信号的电流和电压大小，以适于在油基泥浆和合成基泥浆中进行微电阻率扫描成像。
[0006]本实用新型第一方面提供一种微电阻率扫描成像测井装置的发射电路，可包括:用于接收交流电信号并对所述交流电信号进行滤波的滤波器模块、用于对滤波后的交流电信号进行放大的功率放大器模块、用于对放大后的交流电信号进行升压以生成和输出发射信号的升压模块、用于对所述发射信号的电流大小进行测量并输出测量的电流数据的电流测量模块和用于对所述发射信号的电压大小进行测量并输出测量的电压数据的电压测量模块，所述滤波器模块、功率放大器模块、升压模块和电流测量模块依次串联连接，所述电压测量模块与所述电流测量模块并联连接。
[0007]在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述滤波器模块包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路与所述第二滤波电路串联。
[0008]在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述第一滤波电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl、第二电容C2和第一集成运放U1，所述第一电阻Rl与第二电阻R2串联连接到所述第一集成运放Ul的同相输入端，所述第一电容Cl的一端连接在所述第一电阻Rl与第二电阻R2之间，所述第一电容Cl的另一端通过所述第三电阻R3连接到所述第一集成运放Ul的反相输入端，所述第一集成运放Ul的反向输入端通过所述第三电阻R3连接到所述第一集成运放Ul的输出端，所述第一集成运放Ul的反相输入端通过所述第四电阻R4接地，所述第一集成运放Ul的同相输入端通过所述第二电容C2接地。
[0009]在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述第二滤波电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3、第四电容C4和第二集成运放U2，所述第五电阻R5与第六电阻R6串联连接到所述第二集成运放U2的同相输入端，所述第三电容C3的一端连接在所述第五电阻R5与第六电阻R6之间，所述第三电容C3的另一端通过所述第七电阻R7连接到所述第二集成运放U2的反相输入端，第二集成运放U2的反向输入端通过所述第七电阻R7连接到所述第二集成运放U2的输出端，所述第二集成运放U2的同相输入端通过所述第四电容C4接地。
[0010]在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述功率放大器模块包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第^^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第五电容C5、第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三集成运放U3，所述第五电容C5连接到所述第三集成运放U3的同相输入端，所述第三集成运放U3的反相输入端通过所述第八电阻R8接地，所述第三集成运放U3的反相输入端通过所述第九电阻R9连接到所述第三集成运放U3的输出端，所述第三集成运放U3的正电源端通过所述第十一电阻Rll接电源正极，所述第三集成运放U3的负电源端通过所述第十电阻RlO接电源负极，所述第一三极管Ql的基极连接所述第三集成运放U3的正电源端，所述第二三极管Q2的基极连接所述第三集成运放U3的负电源端，所述第一三极管Ql的集电极与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述第一三极管Ql的发射极通过第十二电阻R12接电源正极，所述第二三极管Q2的发射极通过所述第十三电阻R13接电源负极，所述第三集成运放U3的输出端连接所述第十四电阻R14的一端，所述第十四电阻R14的另一端连接在所述第一三极管Ql的集电极与第二三极管Q2的集电极之间。
[0011]在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述升压模块包括一组并联电容、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第八电容CS和第一变压器Tl，所述一组并联电容与所述第十五电阻R15并联后连接到所述第一变压器Tl的一组同名端的初级线圈的一端，所述第一变压器Tl的另一组同名端的初级线圈的另一端接地，所述第一变压器Tl的一组同名端的次级线圈的一端连接所述第十六电阻R16以用于输出所述发射信号，所述第一变压器Tl的另一组同名端的次级线圈的另一端通过所述第八电容CS接地。
[0012]在第一方面的第六种可能的实现方式中，所述电流测量模块包括第二变压器T2、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第九电容C9和第四集成运放U4，所述第二变压器T2的一组同名端的初级线圈的一端用于接屏蔽线，所述第二变压器T2的另一组同名端的初级线圈的另一端用于接电极，所述第二变压器T2的另一组同名端的初级线圈的另一端还连接第九电容C9以用于通过第九电容C9接屏蔽线，所述第二变压器T2的一组同名端的次级线圈的一端通过所述第十九电阻R19接所述第四集成运放U4的同相输入端，所述第二变压器T2的另一组同名端的次级线圈的另一端通过所述第十七电阻R17接所述第四集成运放U4的反相输入端，所述第四集成运放U4的反相输入端通过所述第十八电阻R18连接所述第四集成运放U4的输出端，所述第四集成运放U4的输出端用于输出测量的电流数据。
[0013]在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述电压测量模块包括第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第五集成运放U5，所述第五集成运放U5的反向输入端连接所述第二十电阻R20，所述第五集成运放U5的反向输入端通过所述第二十二电阻R22连接到所述第五集成运放U5的输出端，所述第五集成运放U5的同相输入端通过所述第二十一电阻R21接地，所述第五集成运放U5的输出端用于输出测量的电压数据。
[0014]本实用新型第二方面提供一种微电阻率扫描成像测井装置，可包括:至少一个极板，每个极板上具有DSP、数模转换器、两个发射电极和两个前面所述的微电阻率扫描成像测井装置的发射电路，所述DSP与所述数模转换器相连，所述数模转换器与两个所述发射电路的滤波器模块相连，每个所述发射电路的所述升压模块分别与一个发射电极相连。
[0015]在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述每个极板还包括单片机，所述单片机与所述DSP通信连接。
[0016]从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点:
[0017]本实用新型实施例中，通过依次设置滤波器模块、功率放大器模块和升压模块，该微电阻率扫描成像测井装置的发射电路能够根据接收的交流激励信号来输出足够大的发射信号，可以使发射信号穿过电极和井壁之间形成的泥浆绝缘层或泥饼而进入地层中，从而可以在使用油基泥浆或合成基泥浆的情况下进行微电阻率扫描成像。同时，该微电阻率扫描成像测井装置的发射电路还可以检测发射信号的电流和电压大小，以便将检测到的电流数据和电压数据传送给地面上的处理系统，来显示和分析发射电路的发射信号。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例中微电阻率扫描成像测井装置的发射电路的实施例1示意图；
[0019]图2为本实用新型实施例中微电阻率扫描成像测井装置的发射电路的实施例2示意图；
[0020]图3为本实用新型实施例中一种微电阻率扫描成像测井装置的一个实施例示意图。
【具体实施方式】
[0021]本实用新型实施例提供了一种微电阻率扫描成像测井装置的发射电路和微电阻率扫描成像测井装置，能够提供更大的发射信号，并能够实时监控发射信号的电流和电压大小，以适于在油基泥浆和合成基泥浆中进行微电阻率扫描成像。
[0022]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
[0023]图1为本实用新型实施例中微电阻率扫描成像测井装置的发射电路的实施例1示意图。参阅图1，本实用新型实施例中微电阻率扫描成像测井装置的发射电路可以包括:滤波器模块100、功率放大器模块103、升压模块104、电流测量模块105和电压测量模块106，所述滤波器模块100、功率放大器模块103、升压模块104和电流测量模块105依次串联连接，所述电压测量模块106与所述电流测量模块105并联连接，所述滤波器模块100用于接收交流电信号并对所述交流电信号进行滤波，所述功率放大器模块103用于对滤波后的交流电信号进行放大，所述升压模块104用于对放大后的交流电信号进行升压以生成和输出发射信号，所述电流测量模块105用于对所述发射信号的电流大小进行测量并输出测量的电流数据，所述电压测量模块106用于对所述发射信号的电压大小进行测量并输出测量的电压数据。
[0024]其中，所述滤波器模块100用于从外部接收交流电信号，该交流电信号作为该发射电路的激励信号，所述滤波器模块100对该激励信号进行滤波，并将滤波后的激励信号输入功率放大器模块103。
[0025]所述功率放大器模块103用于对滤波后的交流电信号进行放大，并将放大后的交流电信号输入到升压模块104。
[0026]所述升压模块104对交流电信号进行升压，并将升压后的交流电信号作为发射电流信号发射，从而发射信号可以例如通过与升压模块104连接的电极发射出去并进入油井内的泥浆柱和地层中。
[0027]所述电流测量模块105用于测量发射信号的电流大小并输出测量的电流数据，以便于后续通过地面上的处理系统来显示和分析发射电路的发射信号的电流大小。
[0028]所述电压测量模块106用于测量发射信号的电压大小并输出测量的电压数据，以便于后续通过地面上的处理系统来显示和分析发射电路的发射信号的电压大小。
[0029]本实施例中，通过依次设置滤波器模块100、功率放大器模块103和升压模块104，该发射电路能够根据接收的交流激励信号来输出较大的发射信号，可以使发射信号穿过电极和井壁之间形成的泥浆绝缘层或泥饼而进入油井内的泥浆柱和地层中，从而可以在使用油基泥浆或合成基泥浆的情况下进行微电阻率扫描成像。同时，该微电阻率扫描成像测井装置的发射电路还可以检测发射信号的电流和电压大小，以便将检测到的电流数据和电压数据传送给地面上的处理系统，来显示和分析发射电路的发射信号。
[0030]图2为本实用新型实施例中微电阻率扫描成像测井装置的发射电路的实施例2示意图。该实施例2可以看作在实施例1基础上的一种具体实现。
[0031]参阅图2，本实施例中，所述滤波器模块100可以包括第一滤波电路和第二滤波电路，所述第一滤波电路与所述第二滤波电路串联。通过采用两级滤波电路，可以更好地滤除激励信号中的干扰，输出平滑的交流电信号。
[0032]优选地，所述第一滤波电路可以包括第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容Cl、第二电容C2和第一集成运放Ul，所述第一电阻Rl与第二电阻R2串联连接到所述第一集成运放Ul的同相输入端，所述第一电容Cl的一端连接在所述第一电阻Rl与第二电阻R2之间，所述第一电容Cl的另一端通过所述第三电阻R3连接到所述第一集成运放Ul的反相输入端，所述第一集成运放Ul的反向输入端通过所述第三电阻R3连接到所述第一集成运放Ul的输出端，所述第一集成运放Ul的反相输入端通过所述第四电阻R4接地，所述第一集成运放Ul的同相输入端通过所述第二电容C2接地。
[0033]其中，外部的交流电激励信号进入该第一滤波电路的第一电阻R1，经过该第一滤波电路进行滤波后，从第一集成运放Ul的输出端输出第一次滤波后的交流电信号。
[0034]优选地，所述第二滤波电路可以包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第三电容C3、第四电容C4和第二集成运放U2，所述第五电阻R5与第六电阻R6串联连接到所述第二集成运放U2的同相输入端，所述第三电容C3的一端连接在所述第五电阻R5与第六电阻R6之间，所述第三电容C3的另一端通过所述第七电阻R7连接到所述第二集成运放U2的反相输入端，所述第二集成运放U2的反向输入端通过所述第七电阻R7连接到所述第二集成运放U2的输出端，所述第二集成运放U2的同相输入端通过所述第四电容C4接地。
[0035]其中，从第一滤波电路输出的交流电激励信号进入该第二滤波电路的第一电阻R5，经过该第二滤波电路进行滤波后，从第二集成运放U2的输出端输出第二次滤波后的交流电信号。
[0036]可以理解，上述滤波器模块100采用二级滤波电路的形式仅仅是示例性的，而不用于限定本实用新型，本领域的技术人员也可以根据实际需要采用一级滤波电路或多于二级的滤波电路。
[0037]优选地，所述功率放大器模块103可以包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第^^一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第五电容C5、第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三集成运放U3，所述第五电容C5连接到所述第三集成运放U3的同相输入端，所述第三集成运放U3的反相输入端通过所述第八电阻R8接地，所述第三集成运放U3的反相输入端通过所述第九电阻R9连接到所述第三集成运放U3的输出端，所述第三集成运放U3的正电源端通过所述第十一电阻Rll接电源正极，所述第三集成运放U3的负电源端通过所述第十电阻RlO接电源负极，所述第一三极管Ql的基极连接所述第三集成运放U3的正电源端，所述第二三极管Q2的基极连接所述第三集成运放U3的负电源端，所述第一三极管Ql的集电极与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述第一三极管Ql的发射极通过第十二电阻R12接电源正极，所述第二三极管Q2的发射极通过所述第十三电阻R13接电源负极，所述第三集成运放U3的输出端连接所述第十四电阻R14的一端，所述第十四电阻R14的另一端连接在所述第一三极管Ql的集电极与第二三极管Q2的集电极之间。进一步优选地，如图2所示，所述电源负极可以通过一个电容接地，所述电源正极也可以通过一个电容接地，以用于滤去噪声。
[0038]其中，从滤波器模块100输出的滤波后的激励信号进入该功率放大器模块103的第五电容C5，经由该功率放大器模块103进行功率放大后，将交流电信号从第三集成运放U3的输出端通过第十四电阻R14输出。
[0039]优选地，所述升压模块104可以包括一组并联电容、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第八电容CS和第一变压器Tl，所述一组并联电容与所述第十五电阻R15并联后连接到所述第一变压器Tl的一组同名端的初级线圈的一端，所述第一变压器Tl的另一组同名端的初级线圈的另一端接地，所述第一变压器Tl的一组同名端的次级线圈的一端连接所述第十六电阻R16以用于输出所述发射信号，所述第一变压器Tl的另一组同名端的次级线圈的另一端通过所述第八电容CS接地。
[0040]其中，从功率放大器模块103输出的交流电信号进入该升压模块104的一组并联电容和第十五电阻R15，通过该一组并联电容和第十五电阻R15进入第一变压器Tl的初级线圈，通过第一变压器Tl进行升压后，从第一变压器Tl的次级线圈通过第十六电阻R16输出发射信号。优选的，还可以将该升压模块104的输出端接屏蔽线，屏蔽层接地，从而可以将外来的干扰信号通过屏蔽线导入大地。所述一组并联电容优选为采用六个电容并联，当然，也可以根据需要采用多于或少于六个电容的一组并联电容。
[0041]优选地，所述电流测量模块105包括第二变压器T2、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第九电容C9和第四集成运放U4，所述第二变压器T2的一组同名端的初级线圈的一端用于接屏蔽线(一般连接到屏蔽线的屏蔽层)，所述第二变压器T2的另一组同名端的初级线圈的另一端用于(例如通过屏蔽芯)接电极，所述第二变压器T2的另一组同名端的初级线圈的另一端还连接第九电容C9以用于通过第九电容C9接屏蔽线(一般连接到屏蔽线的屏蔽层)，所述第二变压器T2的一组同名端的次级线圈的一端通过所述第十九电阻R19接所述第四集成运放U4的同相输入端，所述第二变压器T2的另一组同名端的次级线圈的另一端通过所述第十七电阻R17接所述第四集成运放U4的反相输入端，所述第四集成运放U4的反相输入端通过所述第十八电阻R18连接所述第四集成运放U4的输出端，所述第四集成运放U4的输出端用于输出测量的电流数据。进一步优选地，所述第四集成运放U4的正电源端接电源正极，电源正极可以通过一个电容接地，所述第四集成运放U4的负电源端接电源负极，所述电源正极也可以通过一个电容接地，通过电容可以滤去噪声。所述第二变压器T2的另一组同名端的初级线圈的另一端还可以通过一个电阻接地。
[0042]其中，从升压模块104输出的发射信号可以通过第二变压器T2的初级线圈后到达电极，然后从电极发射出去并进入油井内泥浆柱和地层中，可以采用两个发射频率相同、极性相反的发射信号的发射电路配合使用，通过同时向地层发射频率相同、极性相反的交流发射信号，使得交流发射信号在两个发射电路与地层之间构成回路，可以通过测量地层中的电流信号并对电流信号进行分析处理来得到测井图像。第二变压器T2的初级线圈的一端还可以通过第九电容C9接屏蔽线的屏蔽层，以用于将输出的发射信号中的干扰信号通过屏蔽线的屏蔽层导入大地。
[0043]同时，第二变压器T2的次级线圈输出的交流电通过第四集成运放U4后输出测量的电流数据，该电流数据用于表示发射信号的电流大小。可以将该测量的电流数据传输给地面上的处理系统，从而处理系统可以显示和分析发射电路的发射信号的电流大小。
[0044]优选地，所述电压测量模块106可以包括第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第五集成运放U5，所述第五集成运放U5的反向输入端连接所述第二十电阻R20，所述第五集成运放U5的反向输入端通过所述第二十二电阻R22连接到所述第五集成运放U5的输出端，所述第五集成运放U5的同相输入端通过所述第二十一电阻R21接地，所述第五集成运放U5的输出端用于输出测量的电压数据。进一步优选地，如图2所示，所述第五集成运放U5的同相输入端还可以通过一个电容来接地，以用于滤去噪声。
[0045]其中，从升压模块104输出的发射信号可以进入该电压测量模块106的第二十电阻R20，并从第五集成运放U5的输出端输出测量的电压数据，该电压数据用于表示发射信号的电压大小。可以将该测量的电压数据传输给地面上的处理系统，从而处理系统可以显示和分析发射电路的发射信号的电流大小。
[0046]该实施例微电阻率扫描成像测井装置的发射电路的具体实现方式，先通过多级滤波电路对输入的激励信号进行有效地滤波，然后通过功率放大模块103对信号进行功率放大，交流信号再进入升压模块104，生成电压和电流都足够大的发射信号，生成的发射信号能够穿过电极和井壁之间形成的泥浆绝缘层或泥饼而进入地层中，进而可以在使用油基泥浆或合成基泥浆的情况下进行微电阻率扫描成像。该实施例中发射电路的具体实现方式通过滤波器、在接地端设置电容、以及在发射电路输出端外接屏蔽线的方式，可以有效地去除干扰信号，从而便于准确地得到测井图像，更好地实现在油基泥浆和合成基泥浆中成像。另一方面，该发射电路的具体实现方式体积较小，便于集成在微电阻率扫描成像测井装置的极板上，加工方便，成本低。
[0047]上面对本实用新型实施例中的用于微电阻率扫描成像测井装置的发射电路进行了描述，下面对本实用新型实施例中的微电阻率扫描成像测井装置进行描述。
[0048]本实用新型还提供了一种微电阻率扫描成像测井装置。参阅图3，本实用新型实施例中一种微电阻率扫描成像测井装置可以包括:至少一个极板，每个极板上具有DSP、数模转换器(DAC)、两个发射电极和两个前面所述的微电阻率扫描成像测井装置的发射电路，所述DSP与所述数模转换器相连，所述数模转换器与两个所述发射电路的滤波器模块相连，每个发射电路的所述升压模块104分别与一个发射电极相连，所述DSP用于生成两个频率相同、极性相反的数字交流激励信号，并将生成的两个数字交流激励信号传输给所述数模转换器，所述数模转换器用于将所述两个数字交流激励信号转换成两个模拟信号，并将两个模拟信号分别传输给所述两个微电阻率扫描成像测井装置的发射电路，所述发射电路通过与该发射电路的升压模块104连接的发射电极输出发射信号。
[0049]其中，微电阻率扫描成像测井装置可以包括线路和至少一个极板，所述至少一个极板可以安装在探头上，测井时将探头深入油井下，并将探头上的极板贴在井壁上。每个极板上具有两个发射电极和两个前面所述的微电阻率扫描成像测井装置的发射电路，每个发射电路的所述升压模块104分别与一个发射电极相连，通过控制DSP生成两个频率相同、极性相反的数字交流激励信号(例如两个频率相同、极性相反的数字正弦激励信号)，将两个数字交流激励信号进行数模转换后，转换成两个模拟信号，然后将两个模拟信号分别输入到两个发射电路，两个发射电路根据所述两个模拟信号可以生成两个频率相同、极性相反的发射信号，这两个发射信号分别通过两个发射电极输出到井壁，两个频率相同、极性相反的交流发射信号可以在两个发射电路与地层之间构成回路，进而，可以通过测量地层中的电流信号，为得到测井图像提供相关参数。
[0050]优选地，其特征在于，所述每个极板还包括单片机，所述单片机与所述DSP通信连接，所述微电阻率扫描成像测井装置的发射电路还用于将所述测量的电流数据和测量的电压数据发送到所述DSP，所述DSP还用于将从所述微电阻率扫描成像测井装置的发射电路接收到的所述电流数据和所述电压数据发送给所述单片机，所述单片机用于输出所述电流数据和电压数据以进行显示和/或分析。
[0051]其中，单片机可以作为主控芯片，用于向DSP发送操作指令，诸如发射启动指令、发射停止指令等，所述DSP根据所述单片机的操作指令进行相应操作，例如在收到单片机的发射启动指令时，就开始生成两个频率相同、极性相反的数字交流激励信号。所述DSP还用于通过线路将所述电流数据和所述电压数据传输给位于地面上的处理系统，处理系统可以显示和/或分析所述电流数据和电压数据，这样就可以工作人员在地面上监控发射信号的电流和电压大小了。
[0052]所述至少一个极板例如可以采用六个极板，以在微电阻率扫描成像中采集到更多的电阻率，获得更好的测井图像，从而可以更好地进行分析处理。可以理解，本领域的技术人员可以根据需要采用多于或少于六个极板。
[0053]本实用新型实施例中，该微电阻率扫描成像测井装置通过控制DSP生成两个频率相同、极性相反的数字交流激励信号，然后通过发射电路输出电流足够大的交流发射信号，发射的交流发射信号可以穿过电极和井壁之间形成的泥浆绝缘层或泥饼而进入地层中，并在两个发射电路与地层之间构成回路，从而可以使发射信号在使用油基泥浆或合成基泥浆的情况下进行微电阻率扫描成像。同时，该微电阻率扫描成像测井装置的发射电路还可以检测发射信号的电流和电压大小，以便将检测到的电流数据和电压数据传送给地面上的处理系统，来显示和分析发射电路的发射信号。
[0054]本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三” “第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0055]以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种微电阻率扫描成像测井装置的发射电路，其特征在于，包括:用于接收交流电信号并对所述交流电信号进行滤波的滤波器模块(100)、用于对滤波后的交流电信号进行放大的功率放大器模块(103^用于对放大后的交流电信号进行升压以生成和输出发射信号的升压模块(104)、用于对所述发射信号的电流大小进行测量并输出测量的电流数据的电流测量模块(105)和用于对所述发射信号的电压大小进行测量并输出测量的电压数据的电压测量模块(106),所述滤波器模块(100^功率放大器模块(103^升压模块(104)和电流测量模块(105)依次串联连接，所述电压测量模块(106)与所述电流测量模块(105)并联连接。
2.根据权利要求1所述的发射电路，其特征在于，所述滤波器模块(100)包括第一滤波电路(101)和第二滤波电路(102),所述第一滤波电路(101)与所述第二滤波电路(102)串联。
3.根据权利要求2所述的发射电路，其特征在于，所述第一滤波电路(101)包括第一电阻[、第二电阻以、第三电阻83、第四电阻财、第一电容01、第二电容02和第一集成运放仍，所述第一电阻町与第二电阻以串联连接到所述第一集成运放口 1的同相输入端，所述第一电容的一端连接在所述第一电阻01与第二电阻以之间，所述第一电容的另一端通过所述第三电阻旧连接到所述第一集成运放VI的反相输入端，所述第一集成运放VI的反向输入端通过所述第三电阻旧连接到所述第一集成运放VI的输出端，所述第一集成运放口 1的反相输入端通过所述第四电阻财接地，所述第一集成运放口 1的同相输入端通过所述第二电容02接地。
4.根据权利要求2或3所述的发射电路，其特征在于，所述第二滤波电路(102)包括第五电阻阳、第六电阻册、第七电阻87、第三电容03、第四电容04和第二集成运放。2’所述第五电阻奶与第六电阻册串联连接到所述第二集成运放口 2的同相输入端，所述第三电容03的一端连接在所述第五电阻奶与第六电阻册之间，所述第三电容03的另一端通过所述第七电阻旧连接到所述第二集成运放似的反相输入端，第二集成运放似的反向输入端通过所述第七电阻旧连接到所述第二集成运放似的输出端，所述第二集成运放似的同相输入端通过所述第四电容(?接地。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的发射电路，其特征在于，所述功率放大器模块(103)包括第八电阻狀、第九电阻四、第十电阻810、第^^一电阻811、第十二电阻812、第十三电阻町3、第十四电阻町4、第五电容⑶、第一三极管01、第二三极管02和第三集成运放口3，所述第五电容⑶连接到所述第三集成运放的同相输入端，所述第三集成运放口3的反相输入端通过所述第八电阻狀接地，所述第三集成运放的反相输入端通过所述第九电阻四连接到所述第三集成运放仍的输出端，所述第三集成运放仍的正电源端通过所述第十一电阻[1接电源正极，所述第三集成运放仍的负电源端通过所述第十电阻尺10接电源负极，所述第一三极管的基极连接所述第三集成运放仍的正电源端，所述第二三极管收的基极连接所述第三集成运放仍的负电源端，所述第一三极管的集电极与所述第二三极管收的集电极连接，所述第一三极管的发射极通过第十二电阻812接电源正极，所述第二三极管收的发射极通过所述第十三电阻813接电源负极，所述第三集成运放口3的输出端连接所述第十四电阻町4的一端，所述第十四电阻町4的另一端连接在所述第一三极管的集电极与第二三极管02的集电极之间。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的发射电路，其特征在于，所述升压模块(104)包括一组并联电容、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第八电容CS和第一变压器Tl，所述一组并联电容与所述第十五电阻R15并联后连接到所述第一变压器Tl的一组同名端的初级线圈的一端，所述第一变压器Tl的另一组同名端的初级线圈的另一端接地，所述第一变压器Tl的一组同名端的次级线圈的一端连接所述第十六电阻R16以用于输出所述发射信号，所述第一变压器Tl的另一组同名端的次级线圈的另一端通过所述第八电容CS接地。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的发射电路，其特征在于，所述电流测量模块(105)包括第二变压器T2、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第九电容C9和第四集成运放U4，所述第二变压器T2的一组同名端的初级线圈的一端用于接屏蔽线，所述第二变压器T2的另一组同名端的初级线圈的另一端用于接电极，所述第二变压器T2的另一组同名端的初级线圈的另一端还连接第九电容C9以用于通过第九电容C9接屏蔽线，所述第二变压器T2的一组同名端的次级线圈的一端通过所述第十九电阻R19接所述第四集成运放U4的同相输入端，所述第二变压器T2的另一组同名端的次级线圈的另一端通过所述第十七电阻R17接所述第四集成运放U4的反相输入端，所述第四集成运放U4的反相输入端通过所述第十八电阻R18连接所述第四集成运放U4的输出端，所述第四集成运放U4的输出端用于输出测量的电流数据。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的发射电路，其特征在于，所述电压测量模块(106)包括第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22和第五集成运放U5，所述第五集成运放U5的反向输入端连接所述第二十电阻R20，所述第五集成运放U5的反向输入端通过所述第二十二电阻R22连接到所述第五集成运放U5的输出端，所述第五集成运放U5的同相输入端通过所述第二十一电阻R21接地，所述第五集成运放U5的输出端用于输出测量的电压数据。
9.一种微电阻率扫描成像测井装置，其特征在于，该微电阻率扫描成像测井装置包括至少一个极板，每个极板上具有DSP、数模转换器、两个发射电极和两个根据权利要求1-8中任一项所述的微电阻率扫描成像测井装置的发射电路，所述DSP与所述数模转换器相连，所述数模转换器与两个所述发射电路的滤波器模块(101)相连，每个所述发射电路的所述升压模块(104)分别与一个发射电极相连。
10.根据权利要求9所述的微电阻率扫描成像测井装置，其特征在于，所述每个极板还包括单片机，所述单片机与所述DSP通信连接。
【文档编号】E21B47/12GK204238928SQ201420397675
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】柴细元, 闫林峰, 唐建军, 刘炳中, 于之深, 嵇成高, 李东生, 张洪元, 张瑜, 颜肖平 申请人:北京中石曙光科技有限公司, 中国石油集团渤海钻探工程有限公司