專利名稱：石油持水率雷達(dá)測井儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型內(nèi)容屬于電磁變量測量裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種石油持水率測井儀，其產(chǎn)品可用于油田測、試井領(lǐng)域中從事生產(chǎn)動態(tài)測井、產(chǎn)層評價(jià)測井及在工程技術(shù)測井中評價(jià)生產(chǎn)效率，了解和監(jiān)測生產(chǎn)井的產(chǎn)出剖面以及注入井的注入剖面、評價(jià)井投產(chǎn)后的儲集層，了解產(chǎn)層含油性、滲透性和油水界面的變化情況(或殘余油飽和度)、滲透率等地層參數(shù)以及評價(jià)在固井、射孔、地層處理等鉆、采工程作業(yè)的效果，檢查井眼機(jī)械狀況等方面。
背景技術(shù)：
目前公知的用于油田含水率測量的儀器有電容法持水率測井儀、阻抗法持水率測井儀、微壓差法持水率測井儀和短波諧振法測井儀等，它們都因持水率傳感器的不同而各具特點(diǎn)。用電容法或阻抗法持水率探頭的測井儀，因其原理決定不能測量高含水原油持水率(含水60％以上信號失真嚴(yán)重，80％以后無法測試)，其原理是借助于油、水介電常數(shù)的區(qū)別來確定持水率大小，在含水率大于60％的高含水條件下，由于水為連續(xù)相，其電導(dǎo)的影響增大，將致令傳導(dǎo)電流遠(yuǎn)大于位移電流從而使電容法對含水率喪失分辨率，故無法在高含水條件下作為測井儀含水率傳感器使用。而阻抗法在含水率低于40％時(shí)，因?yàn)樗欠稚⑾啵实淖兓瘜τ退旌衔锏淖杩垢淖儾淮?，所以阻抗法在含水率小?0％時(shí)也喪失對含水率的分辨率，僅在含水率大于80％時(shí)有分辨率；況且阻抗的大小容易受電極表面清潔程度的影響，例如電極上吸附一層油膜，則兩電極間的阻抗變大，使輸出信號跳動，因此阻抗法僅適用于高含水率、大流量下的原油含水率的測量，這樣的測井儀不能滿足當(dāng)前高含水油井的測試要求。微壓差法持水率探頭測井儀是按照液壓傳遞原理在儀器內(nèi)外壓力處靜態(tài)平衡時(shí)采用一種間接測試方法的裝置，由于它面對地層壓力復(fù)雜變化的環(huán)境，壓差微弱且很難平衡，更不能應(yīng)用滿足動態(tài)測井，尤其對流動方向不定的井根本無法測試，現(xiàn)場作業(yè)困難，無法滿足實(shí)際開發(fā)生產(chǎn)的需要，因而該產(chǎn)品很少應(yīng)用。由石油大學(xué)(東營)研制的短波諧振法探頭測井儀，在原電容法測試儀器的基礎(chǔ)上，提高了震蕩頻率，也相對提高了測量范圍和精度，但它仍擺脫不了電容法對被測介質(zhì)的要求以及高含水對電導(dǎo)的影響，使傳導(dǎo)電流遠(yuǎn)大于位移電流而對分辨率影響嚴(yán)重，必須要依靠儀器補(bǔ)償，即便如此也只有在同介質(zhì)環(huán)境條件下標(biāo)定后才能保證儀器的指標(biāo)，這對變幻莫測和很難預(yù)料的井下環(huán)境，也是很難進(jìn)行儀器刻度的，這樣的儀器在現(xiàn)場使用由于無法保證結(jié)果的正確性，且溫度和壓力以及套管、工具等對高頻電磁波影響很大，實(shí)際很難實(shí)用。
上述的幾種方法目前只有電容法、阻抗法持水率測井儀在油田中被有選擇的使用，其它兩種儀器還處在改進(jìn)完善階段。面對當(dāng)前持水率測井的困難局面，由石油大學(xué)(北京)的吳錫令教授發(fā)明的“油井持水率波導(dǎo)測量方法”(發(fā)明專利號ZL93 1 07982.9)引起大家的關(guān)注。該方法從油井內(nèi)的套管和流體恰好構(gòu)成有耗媒質(zhì)填充的大口徑圓波導(dǎo)的客觀實(shí)際出發(fā)，獨(dú)創(chuàng)了利用橫電波在套管井中的傳輸特性測量整個(gè)流動截面上含水比例的新思路和新技術(shù)，但利用該方法在試圖進(jìn)行波導(dǎo)含水探頭轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)現(xiàn)存在1)在測井過程中套管、流體和儀器構(gòu)成的是同軸波導(dǎo)還是圓波導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用時(shí)很難界清，如果是同軸波導(dǎo)，則儀器必須居中，才有對稱的電磁波模式存在，不居中則對稱的電磁波模式被破壞；如果是圓波導(dǎo)，則套管必須是導(dǎo)體，且流體中的儀器影響嚴(yán)重，在實(shí)際測井中要保持儀器居中或套管都是導(dǎo)體很困難(套管也有非導(dǎo)體)，特別是斜井和水平井，儀器更達(dá)不到預(yù)期的理論定位--大口徑圓波導(dǎo)；2)同軸電纜是非平衡線，環(huán)形天線是平衡線，二者在發(fā)射和接收連接時(shí)需要作平衡與非平衡的轉(zhuǎn)換和隔離，否則產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾；3)波導(dǎo)含水探頭沒有作平衡與非平衡轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，而且動態(tài)導(dǎo)波限制使得平衡與非平衡轉(zhuǎn)換不可能，干擾信號將微弱的信號完全淹沒，使測試結(jié)果沒有意義；4)波導(dǎo)含水探頭和套管構(gòu)成圓波導(dǎo)，忽略了金屬儀器本身對電磁場的影響，當(dāng)儀器置于套管中時(shí)圓波導(dǎo)的工作模式被改變，套管與儀器構(gòu)成了同軸波導(dǎo)，此時(shí)用圓波導(dǎo)理論無法解釋；而在同軸波導(dǎo)中有TEM波存在的同時(shí)也有可能存在TE波及TM波，其模式與圓波導(dǎo)的不同，在有兩種或三種模式的電磁波同時(shí)存在時(shí)，不利用極化分離器和多模橢圓濾波器便無法檢測出與持水率有關(guān)的電磁波信號。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題加以解決，進(jìn)而提供一種結(jié)構(gòu)性能實(shí)用合理、操作方便、測量精度高、應(yīng)用范圍廣的石油持水率雷達(dá)測井儀。
用于實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)解決方案是這樣的所提供的石油持水率雷達(dá)測井儀(簡稱WPRT)也稱為原油持水率雷達(dá)測井儀或原油含水率雷達(dá)測井儀，它含有持水率雷達(dá)傳感探頭、高頻信號收發(fā)處理器、數(shù)字信號處理器、微處理器以及有線單芯搖傳模塊電路，其中雷達(dá)傳感探頭的輸入/輸出端經(jīng)高頻信號收發(fā)處理器與數(shù)字信號處理器的輸出/輸入端聯(lián)結(jié)，數(shù)字信號處理器的輸入/輸出端接至微處理器的輸出/輸入端，微處理器的輸入/輸出端與有線單芯搖傳模塊電路的輸出/輸入端相聯(lián)，有線單芯搖傳模塊電路的輸入端外接至CBS輸出電纜模式信號端。
本實(shí)用新型所述石油持水率雷達(dá)測井儀是通過雷達(dá)探測技術(shù)原理完成地下原油中持水率測量的。雷達(dá)探測技術(shù)是應(yīng)用脈沖電磁波來探測隱蔽介質(zhì)的分布和目標(biāo)物。電磁波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其路徑—波形將隨所通過的介質(zhì)的電磁性質(zhì)及參數(shù)而變化，根據(jù)接收到波的旅行時(shí)間(及雙程走時(shí))、幅度、頻率與波形變化資料，可以確定介質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其使目標(biāo)的濃度、性質(zhì)等。而石油持水率雷達(dá)測井儀則利用特定335MHz頻率的電磁波在不同介質(zhì)流體中傳播時(shí)，其S11相移速度和電磁波頻率將隨所通過介質(zhì)的性質(zhì)及含水量大小而變化，最后得出高精度的持水率。其測定的基本原理是利用WRPT測定電磁波的傳播速度和相移時(shí)間，因而可以求得介電常數(shù)，然后利用DSP技術(shù)和無線搖傳(WTC)技術(shù)，根據(jù)介電常數(shù)與含水量關(guān)系的理論模型(WeiFeng.Simulation of time domain reflectometry based on soildielectric properties[D].UASPurdue University，1999)和相移時(shí)間與含水量的理論模型(吳信民.利用探地雷達(dá)測定土體含水量[D].杭州浙江大學(xué)，2001.)計(jì)算出持水率并通過單芯電纜傳入地面儀顯示和輸出，有特殊要求的也可按要求模式輸出。這樣在實(shí)際使用時(shí)即可以方便快速地確定持水的深度和水流的方向，有效地確定油層含水量的大小。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所具有的優(yōu)點(diǎn)是1、將微波雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用于油田測試井領(lǐng)域中，解決了原油持水率測量范圍有限，測量精度差、易受井下環(huán)境制約和被測介質(zhì)干擾的技術(shù)瓶頸；2、實(shí)現(xiàn)了原油持水率和高頻電磁波的相位和頻率同步檢測控制，并轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)電信號輸出的技術(shù)難題；3、充分利用了柔性制造技術(shù)(FMS)，將理論分析和設(shè)計(jì)、制造、仿真等技術(shù)結(jié)合生產(chǎn)出了無源持水率雷達(dá)敏感頭，并確定出了檢測模式、激勵(lì)頻率和極化分離器腔體；該探頭自成系統(tǒng)，獨(dú)立完成和被測介質(zhì)持水率相關(guān)的頻率和相位的檢測，不受環(huán)境壓力、溫度，套管、工具等的影響；4、檢測頭只有環(huán)型天線和介質(zhì)接觸，其它均用耐高溫、高壓的隔絕密封護(hù)管處理，解決了油田高溫、高壓環(huán)境下無法測試的現(xiàn)狀，最高工作溫度達(dá)175℃，壓力80Mpa；5、在信號處理上采用DSP和MPU雙芯片分工合作的模式，使地面測控系統(tǒng)和井下DSP數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對等互動，高效通訊，克服了傳統(tǒng)儀器采集遲滯，實(shí)效性差，數(shù)據(jù)傳輸緩慢等問題，特別是儀器可以在線軟件升級；6、儀器在對外接口上，提供了三種模式直接連接輸出電纜模式(CBS)、儀器總線模式(TPS)和單芯搖傳短節(jié)輸出模式(WTC)；兼容了國內(nèi)外多參數(shù)儀器連接測井的需要；7、由于無源持水率雷達(dá)敏感頭體積小，重量輕，這樣持水率測井儀也能滿足多種井的測試需求，最小外25、最大可按實(shí)際定制。
總之，由于本實(shí)用新型巧秒地利用雷達(dá)探測技術(shù)解決了目前持水率測井儀技術(shù)問題，因而產(chǎn)品的使用不受被測介質(zhì)和環(huán)境的影響，可將原油含水率的測量范圍擴(kuò)大到0～100％，測量精度達(dá)0.5％，有效解決了油田高含水率生產(chǎn)的測量問題。


圖1為本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本實(shí)用新型的雷達(dá)檢測探頭部分的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3為雷達(dá)檢測探頭中極化分離器部分的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為極化分離器中圓波導(dǎo)場方向工作示意圖。
圖5～圖8為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖5為高頻信號收發(fā)處理器的電聯(lián)線圖，圖6為數(shù)字信號處理器(DSP信號處理器)的電聯(lián)線圖，圖7為數(shù)字信號處理器和微處理器內(nèi)部通訊電路的電聯(lián)線圖，圖8為微處理器(MPU)及有線單芯搖傳模塊電路(WTC)的電聯(lián)線圖。
具體實(shí)施方式
參見附圖，本實(shí)用新型所述的石油持水率雷達(dá)測井儀由持水率雷達(dá)傳感探頭1、高頻信號收發(fā)處理器2、數(shù)字信號處理器(DSP處理器)3、微處理器(MPU處理器)4、有線單芯搖傳模塊電路5以及多路選擇開關(guān)模塊電路6、穩(wěn)壓電源模塊電路7、網(wǎng)絡(luò)接口模塊電路8、ROM存儲器9、電源分離器模塊電路10和存儲器11、12等部分組成，其中雷達(dá)傳感探頭1的輸入/輸出端經(jīng)高頻信號收發(fā)處理器2與數(shù)字信號處理器3的輸出/輸入端聯(lián)結(jié)，數(shù)字信號處理器3的輸入/輸出端接至微處理器4的輸出/輸入端，微處理器4輸入/輸出端與有線單芯搖傳模塊電路5的輸出/輸入端相聯(lián)，有線單芯搖傳模塊電路5的輸入端外接至CBS輸出電纜模式信號端。
本實(shí)用新型中持水率雷達(dá)傳感探頭1部分處于儀器的關(guān)鍵部位，也是雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用的核心部位。它用于接收與持水率參量變化有關(guān)的反射波頻率和相速，也可通過多路選擇開關(guān)6直接連接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，完成持水率的測試。傳感探頭的原理結(jié)構(gòu)如圖2所示，實(shí)物由環(huán)形天線1a、極化分離器1b、單腔多模橢圓濾波器、信號發(fā)射/接收濾波器1d以及同軸信號發(fā)射/接收處理器端口1e組成。天線部分直接和介質(zhì)接觸，儀器通過天線1a發(fā)射335MHz電磁波的同時(shí)也接收來自地下介質(zhì)界面的反射波。極化分離器1b采用圓波導(dǎo)型極化分離器，原理結(jié)構(gòu)可參見圖3，它一端接天線1a，另一端短路，與饋線相接的兩個(gè)同軸接口1b.1、1b.2相互垂直，在兩接口之間固定有一塊金屬極化去耦板1b.3，并在接口1b.1、1b.2相對應(yīng)的波導(dǎo)壁上加有匹配調(diào)諧螺釘1b.4、1b.5；單腔多模橢圓濾波器包括兩個(gè)濾波器1c、1c’，其中一個(gè)濾波器1c的輸出端和輸入端分別接極化分離器1b的一個(gè)同軸接口饋線和信號發(fā)射/接收濾波器1d的輸出端，另一個(gè)濾波器1c’的輸入端和輸出端分別接極化分離器1b的另一個(gè)同軸接口饋線和信號發(fā)射/接收濾波器1d的輸入端，濾波器1d的輸入/輸出端與同軸信號發(fā)射/接收處理器端口1e的發(fā)射/接收端聯(lián)結(jié)。我們知道，在同軸線中傳播的電波是橫電磁波，其電場方向與同軸線內(nèi)導(dǎo)體垂直；而在圓波導(dǎo)中的電場方向必須與圓波導(dǎo)內(nèi)壁垂直。當(dāng)微波信號由同軸線接口激發(fā)圓波導(dǎo)時(shí)，根據(jù)理想金屬表面電場分布邊界條件，只有垂直分量存在，因此在圓波導(dǎo)內(nèi)的電場必定與同軸線內(nèi)導(dǎo)體平行。這樣在圓波導(dǎo)上開設(shè)的同軸線接口1b.1、1b.2相互垂直，它們產(chǎn)生的電場在圓波導(dǎo)內(nèi)也必然垂直(圖4)。同理，以圓波導(dǎo)中的電場耦合到同軸線接口時(shí)，也只有與同軸線內(nèi)導(dǎo)體平行的電場才能輸入至同軸線。因此在水平端口1b.1接發(fā)信信號，在垂直端口1b.2接收信信號，則發(fā)信輸出微波信號在圓波導(dǎo)中激發(fā)產(chǎn)生水平電場E＝，其方向與垂直端口1b.2的同軸線內(nèi)導(dǎo)體垂直，故發(fā)信信號不會進(jìn)入到接收通道而只能向天線側(cè)傳輸。而從天線接收到的垂直極化信號進(jìn)入極化分離器后，在圓波導(dǎo)中只能激勵(lì)出垂直電場E⊥，其方向與水平端口1b.1的同軸線內(nèi)導(dǎo)體垂直，因此收信信號不會進(jìn)入發(fā)信端口，而只能送入垂直的收信端口，發(fā)信和收信端口又分別接單腔多模橢圓濾波器。極化分離器中的去耦板1b.3為水平放置，是為了進(jìn)一步減小兩不同極化信號之間的相互串?dāng)_。根據(jù)金屬的邊界條件，由于水平極化波的電場方向與去耦板1b.3相平行，因此不能通過去耦板1b.3，而垂直極化波則可以通過去耦板1b.3。因此發(fā)信端口輸出的水平極化信號將被去耦板1b.3隔離而不會傳到接收端口，從而進(jìn)一步提高了收發(fā)信號之間的隔離度。需要特別說明的是，發(fā)信口接在去耦板與天線之間的端口，即圖3中的1b.1口，而不接在1b.2口，這是因?yàn)榘l(fā)信信號要比收信信號強(qiáng)得多，因此發(fā)在1b.1口可以利用去耦板1b.3進(jìn)行阻擋，而起到減小發(fā)信信號對收信的干擾；若放置在1b.2則去耦板1b.3將起不到阻擋的作用。另外，為了消除極化分離器短路側(cè)的反射影響，極化分離器中應(yīng)使端口1b.2至短路側(cè)的距離為信號中心頻率的1/4波長。此時(shí)在端口1b.2等效的輸入阻抗為75歐，因而信號的能量將不會向極化分離器的短路側(cè)傳輸。單腔多模橢圓濾波器用來選擇導(dǎo)波模式。由于在同軸波導(dǎo)中有TEM波存在的同時(shí)也存在無限多個(gè)TEn模和TMn，m模，必須從測量目的出發(fā)，結(jié)合不同探頭結(jié)構(gòu)，選擇出TE11模的工作模式和335MHz的電磁波。信號收發(fā)處理器2通過該斷端口和DSP部分的電子線路連接，接受激勵(lì)信號的同時(shí)輸出檢測的頻率和相速信號給DSP處理器?？傊?，該持水率雷達(dá)傳感探頭經(jīng)嚴(yán)密的科學(xué)運(yùn)算和反復(fù)的現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)最終定型其工作模式、激勵(lì)頻率和外型規(guī)格16×85mm(不含天線)。部分測試時(shí)，可以直接外接矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行持水率的測試。
高頻信號收發(fā)處理器2的電路結(jié)構(gòu)如圖5所示，它用于完成微波的發(fā)射和接收，給探頭1激勵(lì)高精度電磁波的同時(shí)檢測、分離出頻率和相位信號傳送給DSP處理。圖5中器件U2采用型號為ZL30406的數(shù)字鎖相環(huán)回路集成芯片；U1A采用MAX9174器件、U1B采用MAX9382器件。
DSP信號處理器3是本實(shí)用新型儀器的核心，內(nèi)置軟件，主要用于完成持水率、頻率及相位的轉(zhuǎn)換，將歸一化處理的數(shù)字信號送給MPU處理器，也可以連接TPS總線后經(jīng)多路選擇開關(guān)6輸出。圖6中U3采用TMS320F241PJ器件，其接口JP4與高頻信號收發(fā)器2之接口JP3相連；U4采用ADS7807J器件；U5采用MAX18794器件。圖7中U6采用SN75LBO031器件，接口JP6同時(shí)與U3之JP3接口及U5之JP5接口相接。
MPU處理器4主要用于完成持水率的編/解碼和出入口的通訊控制，和DSP信號處理器3分工協(xié)作，完成多參數(shù)儀器的配接和通訊。由于本實(shí)用新型儀器應(yīng)用電磁波基本理論，運(yùn)算復(fù)雜，信息量大，速度要求極高，通過DSP和MPU雙“芯”工作技術(shù)實(shí)現(xiàn)了激勵(lì)電磁波的發(fā)射、信號采集、轉(zhuǎn)換、存儲、處理和I/O等功能，將數(shù)字電路、模擬電路、信號采集和轉(zhuǎn)換電路、存儲器、MPU、DSP等集成在一塊模塊上實(shí)現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)功能。這里應(yīng)用分兩部分，一部分是以MPU為核心，集成各種存儲器、控制電路、時(shí)鐘電路，乃至I/O等功能于一個(gè)芯片上完成處理后信號的控制、輸出和驅(qū)動，該部分上接WPRT的I/O口，下端轉(zhuǎn)化成TPS總線，該總線可滿足與油田其它系統(tǒng)儀器的配接連接，完成多參數(shù)測試，該部分即為有線搖傳模塊電路5，英文縮寫為WTC，它一方面完成向其它儀器尋址，另一方面把其他儀器發(fā)送的數(shù)據(jù)重新編碼，驅(qū)動后通過電纜依次送到地面數(shù)控系統(tǒng)。在實(shí)際使用時(shí)，WPRT模塊可以直接和其它各參數(shù)儀器并接在總線(TPS)上，當(dāng)WTC對儀器尋址時(shí)，所發(fā)出的地址信號被所有并接的儀器接收，而只有地址相同的哪支儀器響應(yīng)，將數(shù)據(jù)通過儀器總線發(fā)送到WTC。另一部分是以DSP為核心，用DSP技術(shù)實(shí)現(xiàn)了激勵(lì)電磁波的發(fā)射、信號采集、轉(zhuǎn)換、存儲、運(yùn)算、處理和I/O等，為雷達(dá)探頭發(fā)射激勵(lì)信號并檢測與持水率有關(guān)的頻率和相位信號，經(jīng)內(nèi)核運(yùn)算處理(內(nèi)裝入WPRT數(shù)據(jù)處理軟件)后將持水率量值送給DSP。兩部分的優(yōu)化組合把系統(tǒng)算法與芯片結(jié)構(gòu)有機(jī)地整和成為系統(tǒng)模塊(SoM)。由于電磁波基本理論的復(fù)雜性，理論計(jì)算與正演模擬都是建立在近似基礎(chǔ)上的.從而設(shè)計(jì)了雷達(dá)數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行WPRT數(shù)據(jù)處理，并研制適合WPRT特點(diǎn)的專用數(shù)據(jù)處理軟件.這些理論研究成果及數(shù)據(jù)處理軟件在DSP中的應(yīng)用將更有利于WPRT關(guān)于持水率測量結(jié)果的解釋。隨著基本理論、儀器、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展及應(yīng)用，可及時(shí)通過該儀器的網(wǎng)絡(luò)借口，更新其軟件的更新版本。如果變換其它算法，則本實(shí)用新型儀器可在地質(zhì)、水利等工程中得到廣泛的應(yīng)用。圖8中U7為WTC模塊電路，采TD823-175器件；U8為微處理器，采用AT89C2051芯片，其接口JP8與高頻信號收發(fā)器U7之接口JP7相連。
圖1中標(biāo)號6為多路選擇開關(guān)模塊，該模塊可由數(shù)控測井地面儀控制井下儀器的工作模式，輸出經(jīng)電纜快速接頭直接接電纜芯，纜皮接地，輸入則有四種模塊供選擇，分別是變送器輸出、TPS輸出、CBL輸出和接地；標(biāo)號7為穩(wěn)壓電源模塊，用于完成系統(tǒng)工作供電；標(biāo)號8為網(wǎng)絡(luò)接口模塊，用于完成和地面儀器的通訊，進(jìn)行井下參數(shù)的設(shè)置和DPS軟件的更新等；ROM存儲器9用于存儲儀器的出廠參數(shù)設(shè)置、保存刻度文件及儀器的IP代碼等；電源分離器模塊10經(jīng)高頻凈化處理后給傳感器供電；存儲器11和12則分別用于DSP處理器和MPU處理器進(jìn)行過程處理和運(yùn)算時(shí)過程參數(shù)存儲。
權(quán)利要求1.一種石油持水率雷達(dá)測井儀，其特征在于它含有持水率雷達(dá)傳感探頭(1)、高頻信號收發(fā)處理器(2)、數(shù)字信號處理器(3)、微處理器(4)以及有線單芯搖傳模塊電路(5)，其中雷達(dá)傳感探頭(1)的輸入/輸出端經(jīng)高頻信號收發(fā)處理器(2)與數(shù)字信號處理器(3)的輸出/輸入端聯(lián)結(jié)，數(shù)字信號處理器(3)的輸入/輸出端接至微處理器(4)的輸出/輸入端，微處理器(4)輸入/輸出端與有線單芯搖傳模塊電路(5)的輸出/輸入端相聯(lián)，有線單芯搖傳模塊電路(5)的輸入端外接至CBS輸出電纜模式信號端。
2.如權(quán)利要求1所述的石油持水率雷達(dá)測井儀，其特征在于檢測探頭(1)由天線(1a)、極化分離器(1b)、單腔多模橢圓濾波器、信號發(fā)射/接收濾波器(1d)以及同軸信號發(fā)射/接收處理器端口(1e)組成，極化分離器(1b)采用圓波導(dǎo)型極化分離器，其一端接天線(1a)，另一端短路，與饋線相接的兩個(gè)同軸接口(1b.1、1b.2)相互垂直，在兩接口之間固定有一塊金屬極化去耦板(1b.3)，并在接口(1b.1、1b.2)相對應(yīng)的波導(dǎo)壁上加有匹配調(diào)諧螺釘(1b.4、1b.5)；單腔多模橢圓濾波器包括兩個(gè)濾波器(1c、1c’)，其中一個(gè)濾波器(1c)的輸出端和輸入端分別接極化分離器(1b)的一個(gè)同軸接口饋線和信號發(fā)射/接收濾波器(1d)的輸出端，另一個(gè)濾波器(1c’)的輸入端和輸出端分別接極化分離器(1b)的另一個(gè)同軸接口饋線和信號發(fā)射/接收濾波器(1d)的輸入端，濾波器(1d)的輸入/輸出端與同軸信號發(fā)射/接收處理器端口(1e)的發(fā)射/接收端聯(lián)結(jié)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種石油持水率測井儀，由持水率雷達(dá)傳感探頭、高頻信號收發(fā)處理器、數(shù)字信號處理器、微處理器以及有線單芯搖傳模塊電路等組成，其測定的基本原理是利用儀器測定電磁波的傳播速度和相移時(shí)間，求得介電常數(shù)，然后利用DSP技術(shù)和無線搖傳(WTC)技術(shù)，根據(jù)介電常數(shù)與含水量關(guān)系的理論模型和相移時(shí)間與含水量的理論模型計(jì)算出持水率并通過單芯電纜傳入地面儀顯示和輸出。這樣在實(shí)際使用時(shí)即可以方便快速地確定持水的深度和水流的方向，有效地確定油層含水量的大小。
文檔編號G01V3/18GK2648459SQ03262730
公開日2004年10月13日 申請日期2003年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月8日
發(fā)明者楊厚榮 申請人:楊厚榮