测井仪器习题

《测井仪器》习题答案

二、试画出2435补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的作用。（10分）

高压电源：输出+1150V直流高压供探测器。

低压电源：输出+24V直流低压供给个单元电路。

前置放大器：将探测器输出的微伏级脉冲信号放大到可处理的电平。 鉴别器：从背景噪声中取出信号脉冲。

分频器：使长短计数道分别将计数减少到原来的1/4和1/6，避免了高计数率情况下，因电缆充电和衰减影响会造成信号首尾重叠而产生漏记。 缆芯驱动器 ：将脉冲信号功率放大后送上测井电缆。

三、试画出CNT-G补偿中子仪器原理框图，并说明各部分的功能。（10分）

低压电源 ：输出±5V 、±15V 和+24V。

高压电源 ：输出四路直流高压（可调）供探测器使用。

测量电路：由探测器、前置放大器、鉴别器、分频器构成,其作用是：将探测到的中子射

线转换为脉冲信号。 计数器：脉冲计数。

移位寄存器：实现计数结果的并—串转换。

仪器总线接口：实现与遥测短节的命令/数据通讯。 诊断电路：用于仪器测试。

四、试画出CNT-G补偿中子仪器中的高压电源电路框图。（10分）

五、试述CNT-G补偿中子仪器中的低压电源的稳压原理。（10分） CNT-G补偿中子仪器中低压电源是一个开关型稳压电源，它通过利用误差电压的大小改变控制串联开关通断的矩形波的占空比，从而改变串联开关的接通时间而调节电源的输出电压，使其保持稳定输出＋24V。

六、LDT岩性密度测井仪器为什么要进行稳谱？怎样进行稳谱？（10分） 由于LDT岩性密度测井仪器不但要探测反应来自地层伽马射线强度的计数率，同时还要根据伽马射线的能量进行分开计数，因此对伽马射线产生的脉冲幅度进行放大必须是固定的放大倍数，因而在仪器测量过程中需要确保放大倍数的稳定，这就是稳谱。仪器采用一个固定的伽马源产生一个能谱峰，然后通过在该峰中心位置两侧分别开窗计数，然后根据这两个计数率的差异来调整伽马探测器的高压以稳定探测器的放大倍数。

七、试画出LDT岩性密度测井仪器原理框图，并说明各部分的功能。（10分）

以计算机为中心的地面仪器 CCC短节 电缆井下仪器（探测器、电子线路、各种连想）

仪器总体由地面仪器、井下仪器和连接它们的CCC短节组成。 地面仪器 ：控制整个系统的正常运行。

CCC短节在CSU和NSC-E/PGD-G之间。它向上传输下井仪器获得的数据，向下传输来自地面的指令

井下仪器则完成信号的测量及向地面传送的任务。

八、试画出LDT岩性密度测井仪器接口电路组成框图，并说明各混合电路功能。（10

分）

D-SIG U-DATA/GO DCK U3 U2 U1

U2和U3是电平和阻抗适配器，解决总线信号电平低而接口电路电平高的矛盾和互相间的阻抗匹配。U2还对D-SIG译码，获得32位DCK时钟和32位D-DATA指令，并送给U1。U1一方面负责对BIW中LDT-D地址识别和B8寄存，另一方面是和U3一起完成对UCK和UDATA信号的转接。

九、试分析以下LDT岩性密度测井仪器中的奇偶校验电路的工作过程。（10分）

工作波形如下图所示：

十、试分析以下LDT岩性密度测井仪器中的快脉冲电路工作原理。（10分）

将原来的信号适量延迟，然后再从原来信号中减去这个被延迟的信号，达到减小脉冲的持续时间。

十一、NGT-C自然伽马能谱测井仪器为什么要进行稳谱？怎样进行稳谱？（10分） 由于NGT-C自然伽马能谱测井仪器不但要探测反应来自地层伽马射线强度的计数率，同时还要根据伽马射线的能量进行分能窗计数，因此对伽马射线产生的脉冲幅度进行放大必须是固定的放大倍数，因而在仪器测量过程中需要确保放大倍数的稳定，这就是稳谱。

仪器采用一个固定的伽马源产生一个能谱峰，然后通过在该峰中心位置两侧分别开窗计数，然后根据这两个计数率的差异来调整伽马探测器的高压和谱信号能窗比较电路的参考电压以稳定探测器的放大倍数。同时也利用地层的Th和K的能谱峰的左右两侧开窗计数率的差异来进行微调以达到稳谱效果。

十二、试画出NGT-C自然伽马能谱测井仪器原理框图，并说明各部分的功能。（10分）

（框图只要画出虚框及各框名称即可） 探测器：接收来自地层的伽马射线，并将其转换位电脉冲信号。

谱信号与环信号放大：对谱信号和环信号进行放大，同时对环信号进行能量分级输出。 谱信号能窗比较逻辑：对谱信号进行按能量分级送往各能窗计数器。

计数与移位寄存：对谱信号进行各能窗计数，并将计数结果送入寄存器寄存。

接口电路：实现井下仪器与地面仪器之间的信息交换功能，如接收命令与发送数据等。 高压与谱误差控制电路：产生高压和谱误差的控制信号。 电源模块：产生井下仪器电路所需的直流电压。

十三、什么是NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的谱信号和环信号？其中环信号是用来

做什么用的？（10分）

谱信号指来自地层自然伽马射线产生的信号。环信号指来自稳谱源的信号。环信号将被用来判断和控制高压及谱信号能窗比较逻辑的参考电压，使仪器稳谱。

十四、试分析NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的环信号比较逻辑电路的工作原理。（10

分）

当环信号电平处在0.8V和1.0V之间，比较器U3输出底电平，而U2保持输出高电平。因而由U5D和U5C组成的R-S触发器的Q端输出高电平。而由U4A和U4B组成的触发器的Q端是低电平，其Q非端为高电平。此时如读脉冲有效则N1端将输出一个负脉冲，而N1端因被封锁而无脉冲输出。当环信号电平处在1.0V和1.2V之间，分析过程类似，N2端输出负脉冲而N1端无脉冲输出。

十五、试分析NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的谱信号比较逻辑电路的工作原理。（10

分）

3000keV

500keV

200keV

当来自地层的伽妈射线能量处在200keV和500keV之间，比较器U13输出底电平，而U12保持输出高电平,因而接在U13输出端的R-S触发器Q端输出高电平。而接在U12输出端的触发器Q非端输出高电平。此时如读脉冲有效则W1端将输出一个负脉冲，而其它W端因被封锁而无脉冲输出。当来自地层的伽妈射线能量处在其它窗口能量区间时，分析过程类似。

十六、NGT-C自然伽马能谱测井仪器上传数据格式是什么？（10分）

十七、试画出NGT-C自然伽马能谱测井仪器中的能窗计数率发送电路原理框图，并说

明其工作过程。（10分）

（框图只要结构类似即可，上排是计数器，下排是移位寄存器） 各路脉冲计数信号进入各自的计数器进行计数。计数完成后将结果存入对应的移位寄存器中。移位寄存器中的计数在上传时钟的驱动下，逐位传到地面。

十八、试画出CTS测井电缆遥测系统结构示意图。（10分）

十九、CTS测井电缆遥测系统上传数据和下传命令格式是什么？（10分） 下传命令格式是：

上传数据格式是：

二十、什么是双相位调制BPSK？（10分）

在BPSK调制方式中，只有两种相移状态，即0°和180°。对“0”电平来说，在数据位的中央有180°相移；对“1”电平来说，则无相移（相移为0°）。换句话说，BPSK信号的特点是：对“0”电平来说，只在位边界上有电平跳变；对“1”电平来说，在位边界及位的中央，皆有电平跳变。

二十一、试画出D-SIGNAL信号的下传时钟和下传数据波形。（10分）

二十二、CLS裸眼井测井信号恢复面板接收的信号类型有哪些？各有几道？（10分） 3752面板接收信号的类型有8道模拟信号，4道脉冲信号，1道脉冲编码（PCM）信号和1道声波信号。此之外，还有深度逻辑电路。

二十三、试画出PCM系统逻辑示意图，并说明其工作原理。（10分）

井下仪器将各道测量数据经量化和编码后送上电缆，在地面首先进行解编和信号恢复，然后在将各道信号分开送到各自的处理通道。

二十四、简述深度系统工作原理，并说明引起深度误差有哪些因素？（10分）

测井深度采集采用测量轮测深系统，测量轮测深系统由测量轮、编码器、深度逻辑电路和接口电路等组成。编码器的编码盘和测量轮同轴连接，由测量轮驱动，测量轮由电缆的移动带动。测量轮把电缆上、下移动变成编码盘的正、反方向的转动，并按通过脉冲数来记录电缆的移动距离。

引起测井深度误差的原因有：电缆弹性伸长，测量轮本身尺寸改变，测量轮振动。