一种双侧向测井仪功率发射控制方法技术

本发明专利技术提供了一种双侧向测井仪功率发射控制方法，包括以下步骤：（１）按照预设采样间隔时间进行数据采集，得到测量电压值与测量电流值；（２）根据测量电压值与测量电流值计算得到测量功率值与测量电阻率值；（３）根据测量电阻率值计算得出目标功率值；（４）计算测量功率值与目标功率值的差值，确定差值的正负；（５）根据步骤（４）中得到的差值对输出功率控制电平在原输出功率控制电平基础上进行调整后再输出，完毕后返回所述步骤（１）。本发明专利技术以电阻率与目标功率值之间的变化函数关系，限定电压与电流的变化函数关系，从而使得电压与电流在功率发射调整过程中连续变化，保证信号采集的平稳，提高信号质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
双侧向测井仪通过对主发射功率的调整使其适用于不同的地层电阻率测量，是提高仪器测量效果、扩大仪器测量动态范围的关键。现有的仪器发射功率控制方法为单独调 整仪器发射功率，虽然发射功率满足测井需求，但是由于没有比例协调发射功率中的电压 与电流，从而无法保证电压与电流平稳变化，使得信号变化波动很大，不利于信号分析。另 夕卜，还由于在发射功率调整过程中没有协调电压与电流的变化，使得电压与电流不能充分 利用，客观扩大了电压与电流的变化范围，不但造成能源损失，而且造成采集的信号能力变 小，还需要采取放大信号的措施才能进行信号分析，从而又增加了信号处理环节，不但提高 成本，而且提高了故障率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可以平稳调整电压与电流变化，并减少电压 与电流变化范围、提高输出功率的双侧向测井仪功率发射控制方法。为了解决上述问题，本专利技术提供了，包括以 下步骤(1)按照预设采样间隔时间At进行数据采集，得到测量电压值Utl与测量电流值 Ιο；(2)根据测量电压值U0与测量电流值Itl计算得到测量功率值Ptl与测量电阻率值 R0 P0 = U0 · I0(1. 1)R0 = KUq/I。(1. 2)其中，K为电阻率设定距离常数；(3)根据测量电阻率值Rtl计算得出目标功率值P <formula>formula see original document page 3</formula>其中，A、B为设计常数；(4)计算测量功率值Ptl与目标功率值P的差值Δ P Δ P = P0-P(1. 4)确定差值Δ P的正负；(5)根据步骤⑷中得到的差值ΔΡ对输出功率控制电平V在原输出功率控制电 平Vtl基础上进行调整后再输出，完毕后返回所述步骤(1)，其中当差值ΔΡ> O 时，V = Vtl-AV;当差值ΔΡ = O 时，V = V0 ；当差值<formula>formula see original document page 4</formula>AV为预设输出功率调整步长。进一步，所述步骤(3)中，测量电阻率值Rc/变化范围设定为Rcimin-Rtlmax，并且在测量电阻率值Rtl分别为最大值与最小值时，目标功率值P均设定为最小值，即<formula>formula see original document page 4</formula> 进一步，所述步骤(3)中，测量电阻率值Rtl的对数值为中位值时，目标功率值P设 定为最大值，即<formula>formula see original document page 4</formula>本专利技术具有如下优点1、本专利技术以电阻率Rtl与目标功率值P之间的变化函数关系，限定电压U与电流I 的变化函数关系，从而使得电压U与电流I在功率发射调整过程中连续变化，保证信号采集 的平稳，提高信号质量。2、本专利技术中以电阻率Rtl变化的最大值与最小值处为目标功率值P最小值，从而在 电阻率Rtl同等变化范围下大大缩小了电压U与电流I的变化范围，从而减少了能量消耗。3、本专利技术还在信号采集过程中，在符合电压U与电流I变化范围中尽量提高目标 功率值P，从而提高信号强度，有利于信号的采集与分析。附图说明下面结合附图对专利技术的实施方式作进一步说明图1示出了双侧向测井仪工作原理示意图；图2示出了本专利技术流程图；图3示出了本专利技术具体实施例中功率控制函数关系图。具体实施例方式如图1所示，双侧向测井仪通过向地层发射两种频率的电流信号来实现对地层电 阻率的测量。深侧向发射的电流是由屏蔽电极Al (ΑΓ)和A2(A2l及主电极AO流出返回 远处B电极。浅侧向发射的电流是由Al (ΑΓ)及主电极AO流出返回到A2电极。深、浅侧向地层发射的屏流通过各自的功控电流源来实现，主监控模块通过调节 从主电极上输出的主电流IO，迫使监督电极之间残余电位趋向于零，从而使得IO垂直于电 极轴向进入地层。深、浅侧向都是测量监督电极Ml与相应参考电极之间的电位差ED、ES, 以及主电流IO (可通过频率分离与检波得到ID、IS)来计算地层的电阻率。本专利技术流程如图2所示，包括以下步骤(1)按照预设采样间隔时间At进行数据采集，得到测量电压值Utl与测量电流值 Ιο；(2)根据测量电压值U0与测量电流值Itl计算得到测量功率值Ptl与测量电阻率值 R0 <formula>formula see original document page 4</formula><formula>formula see original document page 5</formula>(1· 2)其中，K为电阻率设定距离常数；(3)根据测量电阻率值Rtl计算得出目标功率值P lgP = ^(lgl-2)- (L3)其中，A、B为设计常数；(4)计算测量功率值P。与目标功率值P的差值Δ P Δ P = P0-P(1. 4)确定差值Δ P的正负；(5)根据步骤(4)中得到的差值ΔΡ对输出功率控制电平V在原输出功率控制电 平Vtl基础上进行调整后再输出，完毕后返回步骤(1)，其中当差值ΔΡ>0 时，V = Vtl-AV;当差值ΔΡ = 0 时，V = V0 ；当差值ΔΡ<0 时，V = VQ+AV;AV为预设输出功率调整步长。本专利技术中，步骤(3)中，测量电阻率值Rc/变化范围设定为Rtlmin-Rtlmax,并且在测量电 阻率值Rtl分别为最大值与最小值时，目标功率值P均设定为最小值，即1Spmin =T^V--^ °(2·1)B + (lg ^Omin - 2) B + (!g ^)max — 2)测量电阻率值Rtl的对数值为中位值时，目标功率值P设定为最大值，即Ig^max = /om ρ-0、」η ρ-^fTT。(3.1)5 + {1 / 2}本专利技术具体实施例如图3所示。在本实施例中，设定电压U变化范围为5mv-5v， 电流 I 变化范围为 5mA-5A，K 为 100m，则电阻率 Rtlmin = IOOmX5mA/5v = 0. ΙΩπι, R0max = 100mX5A/5mv = IOOOOOQm0也就是说电压U与电流I在变化1000倍时，可实现电阻率R。 变化100000倍，在满足电阻率Rtl变化范围的情况下，大大缩小了电压U与电流I的变化，减小信号波动。在电阻率Rtl最小值与最大值时，目标功率值P为最小值Pmin = 25mff,随着电阻率R0对数向中位移动过程中，目标功率值P连续平滑增大，直到在电阻率R0对数中位值时取得目标功率值P最大值Pmax，设定Pmax = 250mff,即目标功率值P变化范围为10倍，此时可根据公式(2. 1)与(3. 1)解出设计常数A与B。A = 30. 172，B = 12. 582，此时目标功率值P与电阻率Rtl函数关系表达如下 ,D30.172lgP= 12.582 + (lg^0-2)2°在本实施例中，设定预设采样间隔时间At为1ms，预设输出功率调整步长AV为 0. lmv，则输出功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双侧向测井仪功率发射控制方法，其特征在于，包括以下步骤：　　（１）按照预设采样间隔时间Δｔ进行数据采集，得到测量电压值Ｕ↓［０］与测量电流值Ｉ↓［０］；　　（２）根据测量电压值Ｕ↓［０］与测量电流值Ｉ↓［０］计算得到测量功率值Ｐ↓［０］与测量电阻率值Ｒ↓［０］：　　Ｐ↓［０］＝Ｕ↓［０］.Ｉ↓［０］　（１．１）　　Ｒ↓［０］＝Ｋ↑［Ｕ］０／Ｉ↓［０］　（１．２）　　其中，Ｋ为电阻率设定距离常数；　　（３）根据测量电阻率值Ｒ↓［０］计算得出目标功率值Ｐ：　　ｌｇＰ＝Ａ／（Ｂ＋（ｌｇＲ↓［０］－２））↑［２］　（１．３）　　其中，Ａ、Ｂ为设计常数；　　（４）计算测量功率值Ｐ↓［０］与目标功率值Ｐ的差值ΔＰ：　　ΔＰ＝Ｐ↓［０］－Ｐ　（１．４）　　确定差值ΔＰ的正负；　　（５）根据步骤（４）中得到的差值ΔＰ对输出功率控制电平Ｖ在原输出功率控制电平Ｖ↓［０］基础上进行调整后再输出，完毕后返回所述步骤（１），其中：　　当差值ΔＰ＞０时，Ｖ＝Ｖ↓［０］－ΔＶ；　　当差值ΔＰ＝０时，Ｖ＝Ｖ↓［０］；　　当差值ΔＰ＜０时，Ｖ＝Ｖ↓［０］＋ΔＶ；　　ΔＶ为预设输出功率调整步长。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于增辉，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]