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绪论 1

第一章　双侧向测井 3

1.1　普通电阻率测井原理 3

1.2　侧向测井 5

1.2.1　侧向测井 5

1.2.2　侧向测井仪器工作方式 7

1.3　求商式双侧向测井仪 8

1.3.1 电极系结构 9

1.3.2　仪器工作原理框图 10

1.3.3　电路原理 12

1.4　功率式双侧向测井仪 19

1.4.1　测量原理 20

1.4.2　电路原理 24

1.4.3　深侧向电流源 35

1.4.4　仪器参数的估算 41

习题与思考题 45

第二章　微球形聚焦测井原理及仪器 46

2.1　微球形聚焦测井原理 46

2.1.1　微球形聚焦测井的电极系 46

2.1.2　微球形聚焦测井的测量原理 47

2.2　微球形聚焦测井仪 50

2.2.1　微球形聚焦测井仪框图 50

2.2.2　参考信号发生器 50

2.2.3　It放大器 52

2.2.4　I0放大器 55

2.2.5　I0测量放大器 55

2.2.6　I1测量放大器 58

习题与思考题 58

第三章　感应测井原理及仪器 59

3.1　无限均匀介质中感应测井的传播理论 59

3.1.1　关于感应测井问题 59

3.1.2　电场强度的波动方程 59

3.1.3　波动方程的解 60

3.1.4　解的讨论 61

3.1.5　接收线圈中的感应信号 62

3.2　感应测井的几何因子理论 63

3.2.1　几何因子理论的提法及电场方程 64

3.2.2　一次场和互感电动势 64

3.2.3　二次场、二次场的感应电动势和单元环几何因子 65

3.2.4　双线圈系的探测特性 66

3.3　复合线圈系的特性及其设计思想 69

3.3.1　复合线圈系的特性 69

3.3.2　复合线圈系的设计 72

3.4　感应测井仪的电路原理 74

3.4.1　深感应发射电路 75

3.4.2　深感应测量放大器 77

3.4.3　深感应参考信号放大器 78

3.4.4　深感应全波相敏检波器 78

3.4.5　内刻度电路 79

习题与思考题 80

第四章 阵列感应测井原理及仪器 81

4.1　阵列感应测井原理 81

4.2　阵列感应测井软件聚焦合成 84

4.3　阵列感应测井曲线的应用 86

4.4　阵列感应测井仪 87

4.4.1　仪器概述 87

4.4.2　电路原理分析 88

习题与思考题 102

第五章　电磁波传播测井原理及仪器 103

5.1 电磁波传播测井的物理基础 103

5.1.1　岩石的介电特性 103

5.1.2　电磁波传播测井的物理基础 105

5.2　电磁波传播测井的测量原理 107

5.2.1　衰减测量 108

5.2.2　传播时间的测量 109

5.2.3　无损耗传播时间的计算 110

5.3　电磁波传播测井仪 110

5.3.1　天线系统 111

5.3.2　微波电路 113

5.3.3　降频变换电路 118

5.3.4　控制电路 123

5.4　电磁波传播测井仪电子短节部分电路分析 130

5.4.1　测量电路 131

5.4.2　测量控制电路 139

5.4.3　通用接口电路 143

习题与思考题 148

第六章　裸眼井声波测井原理及仪器 149

6.1　裸眼井声波测井的物理基础 150

6.1.1　弹性体基本方程 150

6.1.2　无限均匀弹性介质中的波 152

6.1.3　平面波在水平界面上的反射和折射 153

6.1.4　水平界面上的表面波 156

6.1.5　裸眼井声波测井中波的分析 158

6.2　声波时差测量原理 166

6.2.1　单发双收时差测量原理 167

6.2.2　双发双收补偿测量原理 169

6.2.3　长源距声波的补偿原理 172

6.3　声波测井仪 173

6.3.1　声系的原理 174

6.3.2 电子线路短节（SLC）的原理 178

6.4　声波测井仪主要电路分析 184

6.4.1　发射电路 184

6.4.2　基本时序形成电路 188

6.4.3　发射触发脉冲形成电路 189

6.4.4　噪声门形成电路 190

6.4.5　选通门控制电路 191

6.4.6　S-T0发生器电路 192

6.4.7　增益脉冲鉴别器和增益脉冲计数器电路 193

6.4.8　接收放大器电路 196

6.5　声波测井的地面接口 198

6.5.1　地面接口 198

6.5.2　SLM的主要功能 199

6.5.3　Tx检测的时间鉴别 199

6.5.4　Tx检测的幅度鉴别 200

6.5.5　增益控制 201

习题与思考题 203

第七章 固井声波测井原理及仪器 204

7.1　声幅测井仪 204

7.1.1　声幅测井原理 204

7.1.2　声幅测井下井仪器 205

7.1.3　声幅测井地面仪器框图 206

7.1.4　地面仪器中的主要电路分析 207

7.2　声波变密度测井仪 209

7.2.1　声波变密度测井的记录方式 209

7.2.2　声波变密度测井地面仪器的原理 211

7.2.3　全波调辉测量 211

7.2.4　全波调宽测量 213

7.2.5　主要电路分析 214

7.3　水泥评价测井仪 216

7.3.1 CET的测量原理 216

7.3.2　CET仪器原理 221

习题与思考题 229

第八章　井周超声成像测井原理及仪器 230

8.1　测井原理 230

8.2　仪器响应 232

8.2.1　反射幅度 232

8.2.2　传播时间 233

8.2.3　处理和图形 234

8.2.4　倾角计算 235

8.2.5　成像解释 236

8.3　井周超声成像测井仪 239

8.3.1　仪器概述 239

8.3.2　电路原理分析 240

习题与思考题 252

第九章　核测井简要物理基础 253

9.1　放射性现象和核衰变 253

9.1.1　放射性现象 253

9.1.2　原子核衰变 254

9.1.3　核转变的移位定则 257

9.1.4　衰变纲图 257

9.2　放射性衰变规律 257

9.2.1　放射性核衰变的一般规律 258

9.2.2　连续放射性衰变 260

9.2.3　放射性平衡 261

9.2.4　放射系 263

9.3　γ射线与物质相互作用 264

9.3.1　光电效应 265

9.3.2　康普顿-吴有训效应 266

9.3.3　电子对生成效应 268

9.3.4　γ射线在物质中的衰减（吸收） 270

9.3.5　半吸收（衰减）厚度 272

9.4　中子的性质 273

9.4.1　中子的基本性质 273

9.4.2　中子按能量分类 274

9.5 中子源 275

9.5.1　原子核反应 275

9.5.2　（α，n）中子源——同位素中子源 278

9.5.3 自发裂变中子源 281

9.5.4　加速器中子源 282

9.6　中子与地层相互作用 283

9.6.1　快中子的非弹性散射 283

9.6.2　快中子的活化反应 284

9.6.3　快中子的弹性散射 285

9.6.4　热中子的辐射俘获反应（n，γ） 285

9.6.5　热中子的（n，α）反应 286

9.6.6　热中子的活化反应 286

9.6.7　热中子裂变反应（n,f） 287

习题与思考题 287

第十章 自然伽马测井原理及仪器 289

10.1　岩石的自然放射性 289

10.1.1 自然放射性 289

10.1.2　地层中的铀、钍、钾 289

10.2　放射性测量的统计涨落 292

10.2.1　放射性测量中的涨落现象 292

10.2.2　统计涨落分布 292

10.2.3　统计涨落偏差 293

10.3　伽马射线探测器 295

10.3.1　盖革计数管 295

10.3.2　闪烁探测器 299

10.4　自然伽马测井仪 304

10.4.1　测量原理框图 304

10.4.2　电路原理 307

10.5 自然伽马测井仪的刻度 316

习题与思考题 316

第十一章 自然伽马能谱测井 318

11.1　测量原理 318

11.2　DSL-1自然伽马能谱测井仪 319

11.2.1 自然伽马能谱测井仪器的工作原理 320

11.2.2　多道脉冲幅度分析器的测量原理 322

11.3　主要电路分析 324

11.3.1 PHA电路 324

11.3.2　增量器电路 326

11.3.3　Manchester码传输系统 330

11.3.4　稳谱原理和方法 335

11.4 自然伽马实测谱的定量解析方法 339

11.4.1　用逆矩阵法解析NaI（Tl）伽马谱 339

11.4.2　用最小二乘—逆矩阵法解析NaI（Tl）伽马谱 342

11.4.3　卡段法解析NaI（Tl）自然伽马谱 344

11.5　仪器刻度 345

习题与思考题 346

第十二章　伽马能谱岩性密度测井 347

12.1　伽马能谱岩性密度测井的基本原理 347

12.1.1　能谱岩性密度测井的核物理基础 347

12.1.2　伽马能谱岩性密度测井的地质依据 352

12.2　伽马能谱岩性密度测井仪 354

12.2.1　2222-Z密度测井仪原理方框图 354

12.2.2　主要电路说明 356

12.3　伽马能谱岩性密度测井的数据处理 362

12.3.1　伽马能谱岩性密度测井的伽马实测谱的基本特征 362

12.3.2　能量刻度和谱增益、零截、分辨率的计算 365

习题与思考题 366

第十三章　补偿中子测井原理及仪器 368

13.1 中子测井方法的原理 368

13.1.1　普通中子测井的探测方法 368

13.1.2　热中子密度与源距的关系 368

13.1.3　双探测器系统 369

13.2　中子探测器 370

13.2.1　三氟化硼正比计数管 370

13.2.2　3He正比计数管 371

13.2.3　闪烁探测器 371

13.3　补偿中子测井仪 371

13.3.1　井下仪器的电路原理框图 372

13.3.2　电路原理 372

13.4　仪器刻度 374

习题与思考题 375

第十四章　碳氧比伽马能谱测井 376

14.1　碳氧比能谱测井的核物理基础及地质依据 376

14.1.1　碳氧比能谱测井的核物理基础 376

14.1.2　碳氧比能谱测井的地质依据 377

14.2　碳氧比能谱测井仪 378

14.2.1 MSI C/O能谱测井系统 379

14.2.2　井下仪器电子线路框图 379

14.3　C/O能谱测井的数据处理 395

14.3.1　能窗法求碳氧比（C/O）值 395

14.3.2　用非弹性谱解谱方法求C/O比 398

习题与思考题 400

第十五章　核磁共振测井原理及仪器 402

15.1　原子核的自旋和磁矩 402

15.2　核磁共振与核磁测井原理 403

15.2.1　核磁共振 403

15.2.2　核磁测井的基本原理 405

15.3　弛豫时间及其测量 406

15.3.1 自旋-晶格弛豫 406

15.3.2 自旋-自旋弛豫 407

15.3.3　T1的测量 407

15.3.4　T2的测量 408

15.4　回波串的处理方法 410

15.4.1　最小二乘法 410

15.4.2　矩阵奇异值分解法 411

15.4.3　综合迭代重建法 411

15.5　核磁共振测井仪 413

15.5.1　仪器概述 413

15.5.2　电路原理分析 418

习题与思考题 428

参考文献 429