DZ-T 0196.5-1997 测井仪通用技术条件传导类电法测井仪.pdf

Cs 1 7.0 6 0A 4 4备案号:1 3 2 6-1 9 9 8I l z中华人民共和国地质矿产行业标准D Z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7测井仪通用技术条件传导类电法测井仪1 9 9 8 一 0 2 一 2 3 发布1 9 9 8 一 0 7 一 2 0 实施中华人民共和国地质矿产部发 布D Z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7前言 D Z/T 0 1 9 6-1 9 9 7(测井仪通用技术条件 行业标准规定了地 球物理勘探中 使用的各类测井仪器的通用技术条件。本标准 是其中的一部分，并 与D Z/T 0 1 9 6.1-1 9 9 7 总则同时使用。D Z/T 0 1 9 6-1 9 9 7(测井仪通用技术条件 由 如下九部分组成:D Z/T 0 1 9 6.1-1 9 9 7(测井仪通用技术条件总 则 D Z/T 0 1 9 6.2-1 9 9 7 K 测井仪通用技术条件 地面仪器(系统)D Z/T 0 1 9 6.3-1 9 9 7(测井仪通用技术条件 夭然核测井仪 D Z/T 0 1 9 6.4-1 9 9 7(测井仪通用技术条件 人工核测井仪 D Z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7 K 测井仪通用技术条件 传导类电 法测井仪 D Z/T 0 1 9 6.6-1 9 9 7(测井仪通用技术条件 感应类电 法测井仪 D Z/T 0 1 9 6.7-1 9 9 7(测井仪通用技术条件 声波测井 仪 D Z/T 0 1 9 6.8-1 9 9 7(测井仪通用技术条件 测井绞车 和控制器 D Z/丁0 1 9 6.9-1 9 9 7 K 测井仪通用技术条件 仪器指标分级 电法测井仪可分为传导类电法测井仪和感应类测井仪两大类。本标准从 1 9 9 8 年 8月2 0日 起实施。本标准由地质矿产部提出。本标准由重庆地质仪器厂和地矿部标准化研究所负责起草。本标准主要起草人:瞿德福、才侠、于丁玉。中 华人民共和国地质矿产行业标准D Z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7测井仪通用技术条件传导类电法测井仪1 范围 本标准规定了地球物理电法测井中使用的传导类电法测井仪主要技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输与贮存。本标准是该类电测井仪产品设计、生产、使用、验收及制定相应具体型号产品标准的共同技术依据。本标准适用于煤田、金属和非金属矿产、水文与工程地质中专用式、组合式和综合式的各种模拟和数字的传导类电测井仪、系统和下井仪器(探管)。不适用石油物探测井仪器。2 引用标准 下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。G B 3 8 3 6-8 3 爆炸 性环 境用防爆电气设备 D Z 0 0 0 5-9 1 测井电 缆接头 D Z 0 0 2 0.1-9 1 激电 仪通用技术条件 总则 D Z 0 0 2 0.2-9 1 激电 仪通用技术条件时间 域激电 仪 D Z 0 0 2 0.3-9 1 激电 仪通用技术条件 频率域激电 仪 D Z 0 0 2 6-9 2 地质仪器产品基本安全要求 D Z 0 0 3 6-9 2 地质仪器产品包装通用技术条件 D Z 0 0 3 7-9 2 地质仪器电 气机械结构一般要求 D Z 0 0 3 9.1 -0 0 3 9.1 6-9 2 地质仪器产品基本环境试验条件及方法 D Z 0 0 4 0.1 0 0 4 0.5-9 2 地质仪器产品运输包装基本环境试验条件及方法 D Z 0 0 4 1-9 2 地质仪器产品质量检验规则 D Z/T 0 0 4 3-9 2 地质仪器仪表型号编制方法 D Z/T 0 1 2 1.1-9 4 地质仪器术语 通用术 语 D Z/T 0 1 2 1.5-9 4 地质仪器术语电 法勘探仪器术 语 D Z/T 0 1 2 1.7-9 4 地质仪器术语 地球物理勘探测井仪器术语3定义 本标准采用下列定义。3.1 传导类电法测井仪 传导类电法测井仪由以测量和研究岩矿电阻率为对象的电阻率测井仪和以测量和研究天然和人工电化学活动性为对象的电化学活动性测井仪组成。3.2 传导类电法、电阻率、视电阻率、视极化率、充电率、视频散率、激发极化、衰减比、激发比等定义见DZ/T 0 1 2 1.5,3.3 电测井仪、组合测井仪、数字测井仪、侧向测井仪、电极系、电位电极系、梯度电极系、聚焦电极系、中华人民共和国地质矿产部1 9 9 8 一 0 2 一 2 3 批准1 9 9 8 一 0 7 一 2 0 实施 ID Z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7微电极系等定义见D Z/T 0 1 2 1.7.3.4 激电仪、时间域激电仪、频率域激电仪、总场电位差、一次场电位差、二次场电位差、衰减时(间)、视激电 率、周期、周 率、延时、交流低频或高频电位差和电阻率等定义见D Z/T 0 0 2 0.1 03.5 电阻率测井仪 电阻率测井仪是测量钻孔剖面岩、矿石和井液电阻率(视电阻率)仪器的总称。它主要包括视电阻率(P,)C 包括电位电极系和梯度电极系)测井仪，双电位法及屏蔽四极梯度法测井仪，三、六、七、八电极和微侧向测井仪(也称聚焦电阻率测井仪)，单电极电流测井仪(也称单电极测井或单点电阻测井仪)，滑动接触电流测井仪和接地电阻差值(也称接地电阻梯度)测井仪等。3.6 双电位法测井仪 是电 阻率法测井仪的 一种。仪 器的电极系排列是MA N(或A MB)，其中A M=A N(或A M=B M),B(或 N)电极位于地面，记录点为A(或 M)点。所测电位差 V A,、是 A M 和A N两个电位的差值。3.7 屏障四极梯度法测井仪 井下测量电极 MN位于两个供电极性相同的A A:电极之间(即电极排列为A,MNA2)e A,MN组成底部梯度电极系，A,MN组成顶部梯度电极系，所测曲线是上述两电极系单独测出曲线之差。3.8 单电极电流测井仪 测量串接于A B回路的标准电阻两端的电位差，得到电流测井曲线的测井仪称为单电极电流测井仪(简称电流测井仪)。仪器只有一个AB供电回路。当A极沿钻孔上下移动时(B极在地表，以井口套管作B极)，因A极接地电阻变化使供电电流改变。3.9 滑动接触电流测井仪 是带有上(A,)下(A z)屏蔽电极的滑动接触(也称刷子)电极A的电流测井仪。3.1 0 接地电阻差值测井仪 是(当电流稳定时)直接观测井下 儿A:两个供电电极接地电阻差值(A RA)的测井仪。3.1 1 电化学活动性测井仪 它包括天然和人工电化学活动性测井仪两大类。自然电位测井仪和电极电位测井仪属于天然电化学活动性测井仪。人工电化学活动性测井仪也称激发极化测井仪，它分时间域激电测井仪(也称直流激电测井仪)和频率域激电测井仪(也称交流激电测井仪)。3.1 2 自然电位测井仪 使 M 电极沿井身移动，测量 M和地面N极的因自然电化学活动的自然极化产生的电位差，这种测井仪称为自然电位测井仪。3.1 3 电极电位测井仪 其井下刷子电极 M使用带有比较电极N,(上),N,(下)的电极系。该电极系N,和Nz 短路，M 在N,和N z 中间。测量时刷子电 极和井壁 接触，比 较电 极位于井 轴上，使电 极电位曲线不受井中自 电变化的影响。这种测井仪称为电极电位测井仪。技 术要求4.1 仪器功能4.1.1 仪器可以是传导类和感应类共用的，也可以是单独的传导类电法测井仪。4.1.2 仪 器可以是时间域频率域共用的，也可以是专用的时间域激电 测井仪或频率域激电测井仪。4.1.3 能作二种或多种电阻率测井(如普通、侧向、单极电流、滑动接触电流、接地电阻差值、双电位法、屏障四极梯度的)和电化学活动性(如 自然电位、电极电位和激发极化)测井。4.1.4 具有点测和连续测量的功能。4.1.5 能自 动测量不同 深度的一种或多种不同电 极装置的自然电位v,p、一次场电 位差 v,、总场电位Dz/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7差 V、二次场电位差 V 2,A B极供电电流I、视电阻率A、视极化率V s、二次场衰减参数(如衰减时S半衰时S o、衰减比、激发比、视激电率)、视频散率F,、交流总场电位差(总场振幅)A V n,A V re 以及交流视电阻率 P s fz 等。4 门.6 作时间域激电测井时，仪器应能测量自然电位、激发极化和电阻率的有关参数(V.o,I，和P，或I V,II V 2 I A V,、和1)，并能 预置、记忆和显示工作周期、周率、延时、采样间隔和采 样宽度。还应具有自 动反相、自动测量和自动补偿自然电位、放大器零点和测量电极极差电压变化的功能。4.1.7 供电电 流可分为稳流输出或不稳流输出。输出电 流为直流、三角波、方波(正负方波或占空比 为1:1,1:2 等正负方波)和正弦波。功率输出 应有断路、短路、过载保护和指示。4.2 直流电位差测量范围、测量准确度及分辨力4.2.1 电位差测量范围 0.3 m V-1 0 0 0 0 m V，可分档。4.2.2 电位差测量准确度(,V,I l v、和V,)a)当 V3 m V时，A级:士l0 0，允差士1 个字，B级:士2 0 0，允差士1 个字;b)当 V 簇3 m V时，A级:士2 0 o，允差士1 个字，B级:士4 0 0，允差士1 个字。4.2.3 电位差分辨力 a)最灵敏档(0.3 m V),I V分辨力:A级:1 p V,B级:3 1,V;b)在 3 m V档分辨力:A级:1 0 jA V,B级:3 0 P V.4.3 交流电位差测量范围和测量准确度4.3.1 测量范围:1-3 0 0 0 m V可分档。4.3.2 测量准确度 A级:士2 0 0，允差士1 个字;B级:士3 0 0，允差士1 个字。4.4 电流测量准确度和分辨力4.4.1 直流电流测量准确度:A级:士1 0 a，允差士1 个字;B级:士3 0 0，允差士1 个字。4.4.2 交流电流测量准确度:A级:士1%，允差士1 个字;B级:士2 0 0，允差士1 个字。4.4.3 分辨力:A级:1 0 p A,B级:3 0 y A,4.5 视极化率(充电率)测量范围、测量准确度及分辨力4.5.1 测量范围:A级:一5 0 y o-+5 0 y o;B级:一3 0%一+3 0 0 0,4.5.2 测量准确度 a)当叭 3%时，相对测量准确度和刻度精度:A级:士2 0 0，允差士1 个字;B级:士4 0 0，允差士1 个字。b)当yj,8 MQ;B级:3 Md 2,4.9 对工频和倍频抑制4.9.1 电 阻率和时间 域激电法对工 频4 8.5 5 0.5 H z 抑制:A级:8 0 d B;B级:4 0 d B.4.9.2 频域激电法对工频抑制:A 级:8 0 d B;B级:)3 6 d B.4.9.3 频域激电法对倍频抑制:A级:妻4 8 d B;B级:李1 2 d B,4.1 0 极化补偿范围和 v,测量准确度4.1 0.1 极化 补偿自 动跟踪范围为一 5 0 0 m v-5 0 0 m V或一 1 0 0 0 m v-1 0 0 0 m V,4.1 0.2 A V,测量准确度同4.5.2 视极化率(p 6)测量准确度。4.1 1 发送(供电)电流范围和稳流准确度4 门1.1 供电电流可分五档，每 档最大值分别为:5 0(或 1 0 0),2 5 0,5 0 0 m A,l A和 2 A,4.1 1.2 p和0法时电流稳流输出准确度:A级:士1%;B级:士3%.4.1 1.3 频域激电法时电流稳流输出准确度:A级:士。.5%，允差士1 个字;B级:土1%，允差士1 个字。在连续工作 4小时，当电源电压变化士1 0%、负载电阻变化士1 5%或士3 0%,温度变化士1 5 C 或士 3 0 C 这四个条件分别单独作用下的准确度。4.1 2发送 时间准确度D Z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7时域激电发送周期，接收延时、采样间隔和宽度的时间准确度为士1%e 频域激电频率范围和准确度.1 工作频率范围.2-H z-2 s H z,.2 发送频率准确度为10.1%，或由产品标准规定。.3 接收频率准确度为10.3%，或由产品标准规定。仪器绝缘电阻、耐电强度.，仪器绝缘电阻地面仪器外壳、面板上各旋钮、插孔等与人体可接触部分均应与线路绝缘，其绝缘电阻:)1 0 Md l(5 0 0 V/1 0 0 0 V)下井仪器绝缘电阻:)2 Md l(5 0 0 V/1 0 0 0 V)测试绝缘电阻采用5 0 0 V或 1 0 0 0 V，由具体产品标准规定。.2 绝缘耐电强度工作电压和耐电试验电压(有保护接地):工作电压镇6 0 V，耐压试验电压。.5 k V;工作电压簇1 3 0 V，耐压试验电压 1 k V;工作电压镇2 5 0 V，耐压试验电压 1.5 k V;其他 工作电压按D Z 0 0 2 6 执行。环境 条件勺J，dC口，曰月q月L+Jl.月月.月.月.月.dl.月目月月月月刀1 使用环境条件同D Z/T 0 1 9 6.1-1 9 9 7 中的5.4,5.5,5.6 和5.7 的 规定。2 运输包装环境试验同D Z/T 0 1 9 6.1-1 9 9 7中的 5.s规定。口月.，趁门.试验方法月月月叼反5.1 仪器功能试验 试验要求分别按 4.1.1 4.1.7的规定，试验方法按产品标准试验方法进行。试验结果应分别符合本标准 4.1.1 4.1.7 和产品标准技术要求的规定。5.2 直流电位差测量范围、测量准确度和分辨力试验 直流电位差测量范围、测量准确度和分辨力试验要求分别按4.2.1-4.2.3 和产品技术标准的规定，采用直流电源、模拟器和直流数字电压表按DZ 0 0 2 0.2-9 1中图4接线和操作，或按产品标准试验方法进行。试验结果应分别符合本标准 4.2.1-4.2.3 和产品标准技术要求的规定。5.3 交流电位差测量范围、测量准确度试验 试验要求 按4.3.1-4.3.2 和产品标准的 规定。试验方法采用交流信号发生器(或模拟 器)、衰减器和交流数字电压表，按产品标准试验方法进行。试验结果应符合本标准4.3.1-4.3.2 和产品标准的规定。5.4 电流测量准确度和分辨力试验5.4.1 直流电流测量准确度和分辨力试验 按4.4.1-4.4.3 的要求，在A B回 路中串 接适当的标准电阻，用直流数字电压 表测量其电压，按产品标准规定试 验，从数字电 压表和仪器显示值求得测量准确度 和分辨力。5.4.2 交流电流测量准确度和分辨力试验 按4.4.2 和4.4.3 的要求，用5.4.1 中的 方法，仅把直流数字电压表换为交流数字电 压表，测得交流电流测量准确度和分辨力。5.4.3 试验结果应符合 4.4 和产品标准的规定。D z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 75.5 视极化率测量范围、测量准确度和分辨力的试验5.5.1 视极化率测量范围试验 按 4.5.1 的测量范围或产品标准的要求，用能用数字电压表监视总场电位差和二次场电位差大小的模拟器，使被测仪器工作。工作时应串入 4.1 0 中的极化补偿电压(V,),按产品标准规定操作，试验结果应符合4.5.1 和产品标准的规定。5.5.2 视极化率测量准确度试验 按 4.5.2 中测量准确度及产品标准的要求，用 5.5.1 中的模拟器，使被测仪器工作。模拟器在R C衰减档输入不同 大小的刀，值(如3 0 0 0,1 0%,4%和2%)仪器显示对应的视极化率或数字量(测量时应有 V,存在)。试验结果应符合4.5.2 中的测量准确度及产品标准的规定。5，5.3 视极化率分辨力试验 分辨力模拟器可用R C档，也可用阶梯波，改变二次电压。.1%或0.3 重复5.5.2 的操作。试验结果应符合4.5.3中分辨力的要求。5.6 电阻率测量范围和测量准确度试验5.6.1 电阻率测量范围试验 按4.6.1 的 要求，在试验时用 具有最大P 值的 溶液，或改变K值使K(A V M N/1)为 最大量程值，或改变电 阻模拟网 络电阻值作最大值试验，测得电阻率测量范围。具体做法见5.6.2。5.6.2 电阻率测量准确度试验56.2.1 电阻率测量准确度用几个(不同电极装置，所需电阻箱数不等)标准电阻箱组成的模拟网络来测量，把电阻箱分接在A,B,M,N极之间，仪器工作时A B供以恒定电流 I，仪器从MN测出 V M N 或显示数字 D，改变电阻箱电阻值，得到仪器显示相应 V M N 和D值，调用应用软件回归程序求一元一次回归方程系数 A和 B，计算出测量误差。5.6-2.2 按4.6.2 中 电阻率测量准 确度或产品标准的要求，按p=K(O V m,/I)=A+B N公式来试验，有两种方法:a)备 制三种电阻率和温度关系已 知的氯化 钠(N a C I)溶液(在1 8 C 时电阻 率为P e a)，用 公式:P,=M s l一 0.0 2(t 一 i s)。一(I)式中:P 任一温度下的电阻率;p,1 s C时的电阻率;，任一温度(C)o 算出试验温度r 时三种溶液电阻率P 1,P:和 P 3。将被测仪器探管先后置于制好的三种溶液中，从被测仪器获得读数分别为N N:和N3.以N为自变量，以P为因变量进行线性回归，就得回归系数A,B和回归方程。即:P=A+B N (2)从三种溶液任取一种对应读数 Y,代入回归方程(2)中，算出:P,=A+B N，它和该溶 液t 温度P,.可 得仪器 准确度卜L-P.I/P-为提高测量准确度，也可用二次回归方程式即:P=A+BV+C V 2 (3)式中:V为对应上述 N,N:和 N3 的输出电压，求出A,B,C回归系数。b)在一种溶液中改变 K值(K 值应能精确已知)，即以三个不同电极距(K K3,K3),测出 K(V,/I)对应的N N:和 N3，作线性回归，求出 K(VH,/I)=p=A-I-B N 回归方程式。5.6-2.3 电阻率试验结果应符合 4.6中电阻率测量范围和测量准确度的规定。5.7 频散率测量范围和准确度试验 按 4.7 或产品标准的要求，按产品标准中规定的试验方法试验。试验结果应符合4.7 和产品标准的DZ/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7规定。5.8 输入阻抗试验 在M 极输入端串入电阻R，分别读取无 R和有R读数 N，和 Nz，则仪器输入阻抗:风。=N,/(N 一 Ns)R (4)式中:R,输入阻抗;N,无R时的仪器读数;N 2 有R时的仪器读数;R 串入电阻(k d 2),试验结果应符合 4.8 的规定。5.9 对工频和倍频抑制试验 按 4.9 或产品标准的要求，使被测仪器处于电阻率和时间域激电或频率域激电工作方式，把音频振荡器接到MN输入端，调节振荡器输出频率为 4 8.5 H z-5 0.5 H z(或为仪器工作频率的倍频值)，读取仪器输入电压(V;.)和输出电压(V-),以V,/V-取 1 0为底对数乘上 2 0即为工频(或倍频)衰减分 贝(d B)数。试验结果应符合 4.9 或产品标准的规定。5.1 0 极化补偿范围和测量准确度试验5.1 0.，按 4.1 0的规定，在上述 5.2.1 中做直流电位差测量范围和测量准确度试验时，在仪器 MN输入 端把被测电位差串联的直流电源输出调到+5 0 0 m V或一5 0 0 m V(或者为十1 0 叩 m V或-1 0 0 0 m V)时，被测仪器能正常测得符合误差要求和符合测量范围最大值的 直流被测电位差，即符合极化补偿范围。5.1 0.2 测量准确度试验方法同5.2.1,5.1 0.3 试验结果应符合 4.1 0的规定。5 门1 发送电流范围和稳流准确度试验5.1 1.1 按4.1 1 或产品 标准的 要求，按产品标准规定操作被测仪器，使 输出电流调节为最大，测出各档电流最大值(电流范围)。5.1 1.2 用交流或直流数字电压表测标准电阻上电压或直接在AB回路串接标准的交流电流表或直流电流表测量电流值。此时若分别改变外接电源电压士l O o o.AB回路负载电阻士1 5%(或士3 0 0 0)、环境温度士1 5 C(或士3 0 C)，且连续工作4 h 分别记录被测仪 器显示的电 流值及电流表或数字电 压表测得的数值，经计算得到时域激电法供电电流稳流输出准确度及频率域激电法稳流输出准确度。5.1 1.3 试验结果应符合4.1 1 及产品标准要求的规定。5.1 2 发送时间准确度试验 按4.1 2 或产品标准的要求，用D Z 0 0 2 0.2-9 1 中 的5.1.2 的 发送时间 误差 试验方法来测量。或用测试被测仪器的时基频率来代替。试验结果应符合本标准4.1 2 和产品标准的规定。5.1 3 频域激电频率范围和准确度试验5.1 3.1 按4.1 3 和产品标准的要求，采用 D Z 0 0 2 0.3-9 1 中的5.1.2接收机工作频率精度试验方法试验。5.1 3.2 按4.1 3 和产品标准的要求，采用 D Z 0 0 2 0.3-9 1 中的5.2.2 发送机工作频率精度试验方法试 试验结果应符合本标准4.1 3 和产品标准的规定。仪器绝缘电阻和绝缘耐电强度试验按本标准4.1 4 和D Z/T 0 1 9 6.1-1 9 9 7 中5.3 要求进行试验。试验结果应符合4.1 4 的 规定。环境条件试验 八闷月验乐55.D Z/T 0 1 9 6.5-1 9 9 7按4.1 5 要求和D Z 0 0 3 9-9 2 规定的相应试验方法进行试验结果应符合4.1 5 即 D Z/T 0 1 9 6.1-1 9 9 7中5.4,5.5,5.6和 5.7 的规定。6 检验规则、标志、包装、运输、贮存按 D Z/T 0 1 9 6.1-1 9 9 7 的规定执行。