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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