測井儀器課程設計

A. 測井儀器設備

煤炭系統自1985年引進五套美國MT－Ⅲ數字測井系統後，很長一段時間沒有再引進國外先進的測井儀器和測井技術。直至2009年初，中煤地質工程總公司在國內首家引進一套美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司生產的Matrix數控測井系統。目前國內生產煤炭測井儀器廠家主要有北京中地英捷物探儀器研究所、渭南煤礦設備儀器廠、上海地質儀器廠和重慶地質儀器廠。從測井參數方法方面看，上述廠家生產的測井儀器均可完成煤炭測井的補償密度、自然伽馬、視電阻率、三側向電阻率、自然電位、聲波時差、井徑、井斜、井溫等項目，基本滿足《煤炭地球物理測井規范》的要求。北京中地英捷物探儀器研究所為開展煤層氣和其他測井工作，還研發和生產一批新方法儀器，主要包括補償中子、雙側向、微球形聚焦、套管接箍、雙井徑、聲波變密度、聲幅、流量、磁化率等測井儀器，測井方法較全。

1.PSJ－2型輕便數字測井系統

本儀器由北京中地英捷物探儀器研究所生產，是目前我國煤田地質勘探測井的主要設備，具有體積小、重量輕、選用范圍廣，可廣泛用於煤田、水文、冶金及樁基勘測、工程地質等領域。該測井系統主要由筆記本電腦、針式列印機、數字採集記錄儀、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括聲速、密度三側向、井溫井液電阻率、電測電極系、連續孔斜檢測、雙井徑檢測、雙側向、補償中子、磁定位自然伽馬、樁基孔檢測等十多種，組合程度高、方法齊全。測量方法為聲波時差、聲幅、補償密度、井徑、自然伽馬、三側向電阻率、激發極化率、井斜、雙井徑、雙側向、補償中子、磁定位等。

2.TYSC－3Q型數字測井儀

本儀器由渭南煤礦設備儀器廠生產，是輕型車載或散裝煤田勘探測井設備，具有綜合化、輕便化和多參數的特點，便於拆卸搬運，還適用於金屬、工程和水文地質勘探。該測井系統主要由計算機、針式列印機、測井控制面板、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括聲速、密度三側向、井溫井液電阻率、電測電極系四種，測量方法為聲波時差、密度、井徑、自然伽馬、三側向電阻率、電位電阻率、自然電位、梯度電阻率、激發極化率、井溫、井液電阻率。

3.JHQ－2D型數字測井系統

本儀器由上海地質儀器廠生產，是專為地質、煤田、水文、冶金、核工業行業而設計，具有重量輕、操作維修簡單、可連接井下探管種類多、抗震、耐溫、耐濕、可靠性高等特點。該系統主要由筆記本電腦、列印機、繪圖儀、綜合測井儀、電測面板、絞車控制器、絞車和測井探管組成。測井探管包括三側向、磁三分量、聲速、放射性密度、井溫井液電阻率、數字井徑儀、高精度測斜儀、電極系、磁化率、流量儀、閃爍輻射儀。探管種類多、組合程度較低。測量方法為三側向電阻率、磁三分量、聲速、密度、井溫、井液電阻率、井徑、井斜、自然電位、視電阻率、磁化率、流量、自然伽馬。

4.JQS－1智能工程測井系統

本儀器由重慶地質儀器廠生產，具有設備輕便、功能齊全、圖形清晰、直觀（全中文菜單）、用戶界面良好等特點。主要由筆記本電腦、列印機、智能工程測井系統主機、絞車控制器、絞車和測井探管組成，測井探管包括聲波、雙源距密度貼壁組合、井溫井液電阻率、中子組合、磁化率、多道能譜、井徑等，探管種類多，組合程度較高。測量方法為近接收、時差、密度、自然伽馬、視電阻率、井徑、井溫、井液電阻率、中子、磁化率、自然伽馬能譜。

但上述所有廠家生產的儀器，在工作性能穩定性、儀器刻度、校正和數據定量方面均存在一定的不足，有待進一步完善。

5.美國MT－Ⅲ數字測井系統

本測井系統由美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司於1985年生產，具有測井方法多、探管組合程度高、工作穩定可靠，刻度計算量板齊全等特點，主要用於煤田，也適用於水文、工程、熱源及淺油層等測井。因引進年限長，配件少、方法面板多、故障較多。地面儀器主要由計算機、四筆記錄儀、方法面板、絞車控制器、數字格式器、絞車等組成；下井探管有6種，分別為密度組合儀、中子組合儀、聲波儀、井溫柔儀、電測儀、產狀儀；測量方法有補償密度、聚焦電阻率、自然伽馬、井徑、中子—熱中子、自然電位、0.4m電位電阻率、接地電阻、聲波時差、聲幅、全波列、井溫、井液電阻率、激發極化率、1.6m電位電阻率、1.8m梯度電阻率、井斜、微側向等。

6.美國Matrix數控測井系統

該系統由美國蒙特（Moumt－Sopris）儀器公司於2009年初生產，在煤炭測井界屬最先進、最可靠的測井儀器。測井方法齊全、配置合理，主要由採集面板、計算機、絞車和多種井下探頭組成完整的測井體系，在豐富的測井採集軟體支持、控制下，進行測井數據採集、顯示、存檔、列印等工作，由軟體取代了硬體的很多功能，大大增強了儀器工作的可靠性，減少儀器故障率。該系統使用國際通用的Well cad軟體來管理、處理和解釋測井數據，並可方便地與物探、地質等數據交換拼接。下井儀器最大外徑40mm，設計可測井深2000m，完全適合煤炭、煤層氣、金屬、水文等領域測井。除了配備有可以測量補償密度、補償聲波、補償中子、深中淺電阻率、微側向、自然伽馬、自然電位、井徑、井斜、井溫、聲波全波列、聲波變密度、聲幅、套管接箍、雙感應、磁化率、流量等方法的測井儀器外；還配備有先進的聲波全波列測井儀和超聲波成像測井儀。應用聲波全波列測井儀可直接測量縱波速度、橫波速度或者從全波列中獲取橫波速度，計算更准確的岩煤層力學性質。應用超聲波成像測井儀可以測量提供大量有效可視的鑽孔岩體定量數據，形成反映孔壁特徵的二維孔壁展開圖像、三維孔壁柱狀圖、鑽孔節理裂隙統計極點圖和玫瑰花圖，直接應用於測算地應力場、識別裸眼井壁裂縫、判斷岩層岩性、確定岩層產狀等，具有直觀、清晰、可視性的特點，在工程勘察、油氣、煤炭、煤層氣等測井領域有著廣闊的應用前景。

石油系統測井儀器的測井方法最全，技術先進，工作性能較好，但因井下儀器外徑一般為89mm，最小外徑為70mm，而且儀器采樣間隔、源距均較大，一般不適宜煤炭測井。

B. γ測井儀器要求

(一)γ測井儀性能要求及檢測

用於鈾礦勘查的測井儀，靈敏閾應達到0.001%eU，含量測量范圍為0%eU～5%eU；用於劃分岩性的測井儀，靈敏閾應達到0.0001%eU，含量測量范圍為0%eU～0.01%eU。

1.穩定性

(1)短期穩定性

在儀器測量范圍內的任何一固定γ射線照射量率的位置上，連續工作8h內測量值的γ射線照射量率相對誤差不應大於5%，計算公式為

放射性勘探方法

式中：I₀為預熱10min後，第一組測量值的平均值，nC/kg·h；I_i為第i組測量值的平均值，nC/kg·h；δ₁為γ射線照射量率相對誤差，%。

每組測量值不應少於30個，組間間隔時間為1h。

(2)長期穩定性

γ測井儀使用前後都應進行長期穩定性檢查。儀器長期穩定性標准值的確定是在儀器檢測後，在一固定工作源(或模型井)上測得，當儀器穩定性變化大於5%時，該儀器應重新標定，否則不能在測井中使用。

2.准確性

(1)模型檢測

儀器校準後，在模型上測量的含量與模型含量的相對誤差不應大於5%。計算公式為式中：Q₁為模型含量，%；Q₂為測量含量，%；δ₂為相對誤差，%。

放射性勘探方法

(2)儀器讀數的漲落性檢查

利用儀器短期穩定性測量數據，用「偏度、峰度檢驗法」檢查儀器讀數，符合正態分布，表明儀器讀數可靠。

(3)儀器線性檢查

在設計測程范圍內，儀器實際示值與理論線性示值的誤差不應大於5%，計算公式為

放射性勘探方法

式中：I₁為儀器測程最大γ照射量率處的理論線性示值，cps；I₂為儀器測程最大γ照射量率處的實際示值，cps；δ₃為非線性誤差，%。

3.一致性

(1)模型檢測

多台儀器在相同測量條件下，其中任意兩台儀器測量含量的相對誤差不應大於5%，計算公式為

放射性勘探方法

放射性勘探方法

式中：Q_i、Q_j分別為任意兩台儀器測量的當量含量，%；Q為n台儀器測量的當量含量平均值，%；n為儀器台數；δ₄為含量的相對誤差，%。

(2)固體點狀6號鐳源檢查

多台儀器在相同測量條件下，對固體點狀6號鐳源某一固定點上的γ照射量率測量的相對誤差不應大於5%，計算公式為

放射性勘探方法

放射性勘探方法

式中：I_i、I_j分別為任意兩台儀器測量的γ照射量率，nC/kg·h；I為n台儀器測量的γ照射量率平均值，nC/kg·h；n為儀器台數；δ₅為γ照射量率的相對誤差，%。

(二)儀器校準

儀器在野外使用期間，正常情況下每一個月用固體點狀6號鐳源採用空中法對儀器單位換算系數校準一次；若儀器在使用期間因大修和更換了光電倍增管、晶體，或長期放置後，應對單位換算系數及時進行校準。校準時應在儀器測程范圍內，均勻地給定10個以上的標准值。用固體點狀6號鐳源校準時，不同距離的γ照射量率計算公式為

放射性勘探方法

式中：K_γ為距點狀鐳源1m處的γ照射量率，m²·nC/kg·h；R為點狀鐳源中心到晶體中心的距離，m。

單位換算系數每一次檢查確定值與第一次校準確定值的相對誤差不應大於5%，其計算公式為

放射性勘探方法

式中：k為單位換算系數第一次校準確定值，nC/kg·h/cps；k_i為單位換算系數任意一次校準確定值，nC/kg·h/cps；δ₆為單位換算系數的相對誤差，%。

(三)γ測井換算系數校準

1.γ總量測井換算系數計算

在模型上可以測得鈾、釷、鉀及零值模型上的γ照射量率，它們分別為

放射性勘探方法

式中：I^U、I^Th、I^K、I⁰分別為在鈾、釷、鉀和零值模型中測量的γ照射量率，nC/kg·h；

分別為鈾模型中的鈾、釷、鉀元素含量；

分別為釷模型中的鈾、釷、鉀元素含量；

分別為鉀模型中的鈾、釷、鉀元素含量；

、

分別為零值模型中的鈾、釷、鉀元素含量；D_s為本底γ照射量率值，nC/kg·h；K_U、K_Th、K_K分別為鈾、釷、鉀元素換算系數。

由上此可計算出K_U、K_Th、K_K，其單位為：(nC/kg·h)/0.01%eU、(nC/kg·h)/0.01%eTh、(nC/kg·h)/1%K。

2.γ能譜測井換算系數計算

由鈾、釷、鉀及零值模型可測出γ測井能譜儀上鈾、釷、鉀道的計數，寫成

放射性勘探方法

式中：

分別為鈾、釷、鉀和零值模型中i道的計數率，cps；a_i、b_i、c_i分別為鈾、釷、鉀元素在i道中的換算系數，cps/0.01%eU、cps/0.01%eTh、cps/1%K；d_i為i道的本底值，cps。

由上式測量的12個計數，根據各模型含量，即可求出鈾、釷、鉀各道的換算系數。

γ測井儀器每年在使用前，或因更換了光電倍增管、晶體等主要部件，應在放射性勘查計量站的系列標准模型井進行校準。

岩、礦石的有效原子序數在9～21范圍內，γ測井換算系數值的變化應不大於3%。有效原子序數計算公式為

放射性勘探方法

式中：Z_e為岩礦石的有效原子序數；Z為原子序數；P_Z為岩、礦石中，與Z元素相對應的含量。

應使用無放射性污染的井液進行沖孔。對於地浸砂岩型鈾礦床，沖孔時排出的井液要求γ照射量率低於3.0nC/kg·h，一般類型鈾礦床要求γ照射量率低於5.2nC/kg·h。

C. 成像測井系統

20世紀的90年代，成像測井系統投入商業服務。成像測井系統由地面儀器、電纜遙傳、系列井下儀器和成像測井解釋工作站四部分組成。表5-1給出了三種成像測井系統的技術概況。

表5-1 三種成像測井系統的技術概況

成像測井地面儀器是一個基於多機網路、智能介面、POSC數據規范、軟體規范、圖形規范、人機交互規范，具有豐富硬體資源和軟體資源的開放式測井數據採集平台。運行實時多任務軟體，使數據採集、儀器刻度、現場解釋可以同時進行，提高了測井時效。遠距離通信使井場計算機和基地處理中心計算機資源聯成一體，資源冗餘及技師控制措施增加了可靠性，保證了獲取數據的質量和處理成果的質量。

數控測井系統中電纜遙傳採用雙相位相移鍵控（BPSK）調制方式，數據傳輸率達100 kb/s。成像測井系統中電纜遙傳採用了BPSK調制方式下發命令，傳輸率最高達40 kb/s。上傳採用正交振幅（QAM）調制方式，數據傳輸率達500 kb/s；同時兼容數控測井系統中的電纜遙傳方式。

成像測井系統中目前配置的井下儀器有兩大類，一類是成像測井儀器，另一類是高垂向解析度的配套儀器。成像測井儀器有描述井壁地層屬性的微電阻率掃描和井下聲波電視成像測井儀；有描述地層徑向電阻率剖面圖像的陣列感應或者高分率感應測井儀；有描述井眼軸向電阻率分布圖像的方位電阻率成像測井儀；還有精細描述井眼鄰域地層構造的井眼地震成像測井儀。配套儀器有核孔隙度岩性測井儀，多極陣列聲波測井儀，模塊式動態地層測試器，這些儀器獲取地下地層的非均質特徵及測井環境的豐富信息。井壁微電阻率掃描成像採用了陣列鈕扣電極（FMI192個，EMI150個，Star Imager144個），WDS採用120個和2.5 mm采樣間距，得到空間解析度為5 mm的井壁高清晰度地層及岩石結構圖像。在20 cm井眼中，圖像覆蓋率達50%～80%。

陣列感應成像測井儀採用多種工作頻率，一個發射線圈，8組雙線圈組成的接收線圈系陣列。同時測量8組接收線圈上3種頻率的實分量和虛分量，記錄28條原始曲線。應用軟聚焦和分段准線性近似的處理方法，得到30 cm、60 cm、120 cm三種垂向解析度，25 cm、50 cm、75 cm、150 cm、225 cm五種徑向探測深度測量范圍為0.1～2000Ω·m的15條處理曲線，形成垂向解析度匹配，沿深度、徑向二維電阻率剖面分布圖像。

方位電阻率成像測井儀在保持雙側向電極系結構的基礎上，增加12個方位電極，採用三種工作頻率實現三種測量模式，獨立測量每種模式下的陣列電極電流和電壓信號。應用軟體聚焦處理方法，獲取深、淺雙側向測量曲線和12條方位電阻率曲線，構成描述沿井軸和井周二維電性剖面圖像。垂向解析度20 cm。

配套儀器有多極陣列聲波波形測井，獲得硬地層和軟地層縱、橫波速度，垂向解析度15 cm。

成像測井解釋工作站實現對來自井下和地面的多學科、多種類、多形態測量數據體進行管理、處理、分析和解釋，將它們變為人們易於認識的、可利用的共享資源。一是把從地下地層中獲取的各種信息以地層岩石結構、礦物含量、地層孔隙、流體組分及其空間分布的圖像形式展示出來，使地層評價工程師集中精力認識儲層特徵。二是人機交互性，充分利用專家知識和經驗，提高對儲層特徵認識的准確性。三是地質、地震、測井、鑽井、地面岩心測量多學科協同工作，綜合評價，使從地質獲得的儲層盆地歷史信息、地震獲得的儲層構造幾何信息與測井獲得的儲層物性相結合，構成對油藏歷史的、空間的、特性等特徵的生動描述。四是在評價儲層參數方法方面，不再經驗地把儲層認為厚層是均質的，而是先描述儲層的非均質特徵，然後評價儲層參數；五是測井分析家實現了從單井解釋到多井綜合評價的過渡。測井信息不再只是應用於評價儲層參數，而且可以應用於研究儲層精細結構和沉積環境，拓寬了測井信息的應用范圍。

D. 石油測井需要用的儀器

石油測井需要用的儀器可以分為生產測井和裸眼測井，主要是針對不同的油田開發內階段。容

裸眼測井儀器外徑比較大，外徑與適用的井筒壓力有關，通常的耐壓140MPa標准下，國內外儀器一般都是外徑89mm、內徑76.2mm、材料是17-4PH 不銹鋼，如測井儀器有推靠、或者扶正的話，該部分會稍粗，但是其他部分（電子線路）一般都是89毫米的。如果耐壓指標是160MPa，儀器外徑可以增大到92毫米，只是將外殼加厚，內徑與89毫米的外殼一致。

E. 核磁共振測井的原理和儀器簡介

自然界中常見的、可以在外加磁場中產生核磁共振現象的原子有¹H和¹³C。¹H在岩石流體中是大量的，所以測量它的核磁共振現象可以用來進行儲層儲集空間分析。

（一）¹H核磁共振現象

¹H本身在不停地自旋並產生自旋磁場，如果在垂直於自旋磁場B_o（頻率ω_o）的方向再加上一個交變的電磁場B₁（頻率ω），若使ω=ω_o，那麼處於低能態的¹H將吸收交變電磁場提供的能量而躍遷到高能量，這就是核磁共振現象。

交變磁場常採用射頻脈沖法產生，當¹H受到射頻脈沖作用時，其磁化矢量在交變電磁場作用下而偏離自旋磁場；當射頻脈沖作用停止後，磁化矢量又將超自旋磁場方向恢復，使¹H核自旋從高能級恢復到低能級狀態，這個恢復過程叫弛豫。

若自旋磁場的方向為Z，射頻脈沖作用期間¹H的磁化矢量方向為M，M可以被分解成XY平面上的分量M_XY（橫向分量）和平行Z的分量M_Z（縱向分量）。射頻脈沖作用結束後，橫向分量M_XY將變為零（恢復原始狀態），並稱為橫向弛豫過程，弛豫速率用1/T₂表示，T₂叫做橫向弛豫時間。縱向分量M_Z向原始狀態恢復的過程稱為縱向弛豫，弛豫速率用1/T₁表示，T₁稱為縱向弛豫時間。

（二）核磁共振測井原理

核磁共振測井就是測量¹H的弛豫時間（T₂和T₁），常用的方法有自由感應衰減法、自由回波法、CPMG脈沖序列法和反轉恢復法等。

1.橫向弛豫時間測量

常用CPMG脈沖序列（90°）_X使磁化矢量扳轉到XY平面上，磁化矢量的橫向分量會由自旋磁場的作用很快消失。當延遲一定時間後，連續地施加一系列間隔相同的（180°）_Y脈沖，把磁化矢量扳轉180°，結果使沿自旋磁場消失方向相反的方向使磁化矢量各橫向分量得以重聚，在180°脈沖後的τ時刻，可以觀察到一串回波信號。當被觀測橫向弛豫幅度按單指數衰減幅度衰減時，這樣測量的回波串，其幅度將按1/T₂的速率衰減，可根據下式確定橫向弛豫時間T₂：

基岩潛山油氣藏儲集空間分布規律和評價方法

式中：回波間隔T_e=2nτ，n=1，2，…，τ為回波間隔的一半，即180°脈沖到回波最大值之間的時間；A（T_e）是各Te時刻測得的信號振幅；A（0）是零時刻的回波振幅（圖4-11）。

圖4-11 橫向弛豫時間（T₂）測量原理圖解

CPMG測量過程中，增加回波個數n，將提高信噪比，並增強衰減慢（長T₂）的分量的解析度；減小時間間隔τ，則將減少擴散對T₂測量的影響，並提高對衰減快的短T₂分量的解析度。

2.縱向弛豫時間T₁的測量

反轉恢復法是測量縱向弛豫過程的基本方法。但是在目前的測井中很少應用，這里省略。

F. 測井類儀器

具有當今世界先進水平的斯倫貝謝、阿特拉斯、哈里伯頓三大測井公司的測井技術和測井設備代表著測井技術的發展方向和水平。目前測井服務的主導產品是斯倫貝謝的MAXIS－500系統、貝克－阿特拉斯的ECLIPS－5700系統及哈里伯頓的ECELL－2000系統，及其配套的井下儀器系列和解釋軟體。

常見的測井儀器有能譜測井儀、岩性密度測井儀、數字聲波測井儀、補償中子測井儀、雙測向測井儀。成像儀器主要有核磁共振測井儀、環周聲波成像測井儀、電成像測井儀、多極子聲波成像測井儀、扇段(分區)水泥膠結測井儀、陣列感應測井儀等。

(1)電阻率測井儀

電阻率測井儀(附圖16)是用於鑽孔岩層視電阻率測量的儀器。該地面儀器連接井下電極系，並配套PC機使用，可以測量視電阻率及自然電位等參數。

儀器採用自適應供電方案，向井下岩層供出寬范圍的交流方波。同時測量供電電流和電壓。所以具有操作簡便，測量范圍寬，輕便可靠等特點。

為了減少人工電場對自電測量的干擾，儀器採用AB不供電測自然電位的方案。視電阻率測量有兩個電壓測量通道，可以同時記錄兩條視電阻率曲線。

(2)全波列聲波測井儀

全波列聲波測井儀(附圖17)功能齊全。可用於工程勘察中的岩石鑽孔全波列測井，還可用於非金屬材料和構件的強度及缺陷的無損檢測、混凝土基樁完整性缺陷檢測。

儀器波形放大顯示，自動快速判讀聲波參數。鑽孔、測區或樁基的波形、測點聲時、測區平均聲速、測區換算強度值現場實時顯示。Windows系統下全中文菜單操作，簡單易學，方便快捷。高亮度，10.4″彩色觸摸式液晶顯示屏。USB介面數據傳輸、列印，快速、可靠。

主要技術指標見表8.2。

表8.2全波列聲波測井信主要技術指標表

續表

(3)多參數輕便數字測井儀

MOUNT測井儀系列(附圖18)、全數字化井下綜合參數探頭，包括:電阻率，自然伽馬、伽馬能譜，伽馬密度，中子孔隙度，自然電位，聲波全波列，磁導率，激發極化，聲學二維/三維成像，井徑，井斜，產狀，流量等各種探頭。有適用於煤田和金屬礦測井的1000m，2000m絞車，也有使用於工程物探，水文地質，環保測井的100m，200m，500m輕型絞車。

(4)綜合數字測井系統

綜合數字測井系統(附圖19)是專為野外工作方便而設計的，可連接各種測井探管的數字化測井系統。地面儀器可連接各種測井探管的輕便方式，此外還包括了深度計量給井下儀供電等功能。本儀器具有重量輕，操作維修簡單，可連接井下探管種類多，抗震、耐溫、耐濕，可靠性高等特點。

G. 常規測井儀器一共有幾種都包括哪些儀器啊有誰知道請回答

1.壓力計（高精度、永久式、壓裂式）。
2.超聲波流量計。
3.五參數（溫度、伽馬、磁定內位、流容量、壓力）。
4.產出測井儀（溫度、伽馬、磁定位、流量、壓力、持水、密度、持氣率）。
5.注入多參數（溫度、伽馬、磁定位、流量、壓力）。
6.低壓綜合測試儀。7.示功儀。
8.測調儀（高效測調、邊測邊調）。
9.井徑儀（16臂、18臂、24臂、40臂、60臂）。
10.測厚儀（磁測厚）。11陀螺儀（測斜儀）。12.電磁探傷。
13.聲波變密度（聲波儀）。14.智能配水器。15.過套管電阻率。16.高壓物樣取樣器。17.電動除垢器。18.液壓舉升裝置。19.電動封隔器。20.張力短節。 21旋轉短節。
22.測內徑、腐蝕、壁厚、方位、水泥膠結。
23.電纜頭、滑套、扶正器、軟連接。
24.碳氫比、中子密度、氧活化。25成像測井系列。
以上這些常規測井儀器，西安思坦儀器股份有限公司都生產。

H. 工程測井的工程測井所用的井下測井儀器

磁性定位器測井儀、微井徑儀、雙向井徑儀、磁測井儀、多臂井徑儀、聲幅測井儀、聲波變密度測井儀、井溫儀、雜訊測井儀等。

I. 核測井儀器的結構設計是

對於核測井儀器結構設計，有人誤認為就是簡單的機械畫圖，特別是像碳氧比能譜、中子壽命、雙向液流脈沖中子氧活化等測井儀器，又沒有推靠器、扶正器，頂多畫百餘張圖紙，沒有研究價值，其實不然。現代核測井儀器由井下脈沖中子發生器、屏蔽體、探測器、數字控制電路組成，每部分又由各自的元件板、電子模塊等組成；每大部分放在上、中、下哪個位置，它們的元件板怎樣擺放、如何固定及防震，才能使探測器源距符合測井方法原理要求；屏蔽體材料、幾何形狀、尺寸大小如何，才能減少井內液體、套管、水泥環的影響；各部分之間不產生電磁互相干擾，且拆裝方便，便於維修；儀器外殼不超長，能夠放入測井車鼠洞內，這些就是儀器結設計的基本內容。脈沖中子核測井儀器的結構設計主要內容之一是井下脈沖中子發生器結構設計。其技術難點是中子管是一個特殊元件，其鈦氚靶電極加有120kV高壓，在井下儀器空間受限制的條件下，要求120kV高壓對儀器外殼及其他元件不放電不打火；在井下80～150℃高溫環境中，穩定可靠連續工作4～10h，這就是一項非常高的技術，沒有較高理論、沒有豐富經驗是不可能勝任的。諸家公司製造的井下中子發生器屢屢出現故障，導致不能完成生產任務，這也是無可非議的。
脈沖中子發生器是核測井儀器的「瓶頸」技術。脈沖中子發生器向前邁一小步，核測井儀器就向前跨越一大步。20世紀六七十年代，大慶油田地球物理測井研究所應用400Hz正弦波航空發電機發電做電源的中子壽命發生器，做碳氧比項目的室內基礎試驗。在孔隙度為35%的模型井中，井內充滿清水、有套管、水泥環的飽和純油砂、純水砂做試驗，碳氧比差值為0.10，放射性統計起伏誤差0.04，幾乎沒有差別。上級主管部門和相當一部分技術人員說「碳氧比項目勞民傷財」，要求下馬呼聲甚高。在這關鍵時刻，筆者完成了中子管「半調頭」式脈沖中子發生器，加上了屏蔽體。在同一模型井各種條件都一樣情況下，再做試驗，使碳氧比差值由0.10提高至0.20～0.23，相對變化由6%提高到15%，奠定了碳氧比項目的測井基礎。在以後的數十年中，筆者對井下中子發生器繼續研究，研究出中子管「調頭」式脈沖中子發生器結構、「懸浮中子管離子源，一正一負，一推一拉」式脈沖中子發生器結構、「懸浮中子管離子源，靶接地」式脈沖中子發生器結構。由於脈沖中子發生器的這些改進，使項目組人員始終充滿信心，也使碳氧比測井儀發展到雙探測器BGO（鍺酸鉍）晶體數控測井。
當油田經過數十年注水開發，放射性鋇(131Ba )塑料微球測井機理不存在時，把脈沖中子發生器直徑由粗變成細，完成了單向水流脈沖中子氧活化測井儀器的研製(由大慶油田測井公司地球物理測井研究所王健民完成)。筆者把其中的120kV高壓倍加器由長變短，提出了雙向液流脈沖中子氧活化測井儀研製思路，與闕源、董建華、劉憲偉、楊松等人共同完成了樣機的研製和20餘口井的現場試驗。緊接著又提出了四探測器中子一中子(N或γ)壽命綜合測井儀，碳氧比、中子壽命PNN同次測量的綜合(N、γ全譜)測井儀研製思路。提出了在中子管兩端都放探測器，研製雙向核測井儀的概念。由此可見，研究儀器結構是非常重要的。
應用中子源、γ源的核測井儀器的幾大部分自上而下擺放順序是數控電路、探測器、屏蔽體、放射源。應用充油的脈沖中子發生器的幾大部分自上而下擺放順序是中子發生器、屏蔽體、探測器、數控電路。應用充氣的脈沖中子發生器的幾大部分擺放順序與一般核測井儀器相同。本章的重點講述了脈沖中子發生器結構的設計與改進。