重复式地层测试器零值盲区的消除与校正

　　A型重复式地层测试器 (RFT) 在主刻度及进行压力测试前，通常都要做压力标定。压力标定包括零值标定(“ZERO”挡位) 和满度值标定 (“CALIBRATE”挡位)。在做零值标定时，往往会出现测量面板 (RFP) 压力显示值总是在零点附近某个值的对称正负区间内变化，而无法通过调零电位器调至零值的情况，即出现所谓“零值盲区”。

　　零值盲区会对压力测量精度产生直接影响，并进一步影响地层渗透性解释及压力剖面研究成果。因此，如何消除零值盲区并对压力通道进行系统校正显得格外重要。

　　一、压力通道信号采集及测量原理

　　A型RFT压力信号采集及处理流程如图1所示。压力测试 (“TEST”挡位) 时，井下电子线路将探头内应变压力计 (SG) 输出的模拟信号进行差分放大，然后通过压控振荡器 (VCO) 将其转换成1 000~2 000Hz的调频信号，再经测井电缆七号缆芯传送至地面测量面板 (RFP)。调频压力信号被RFP内的带通滤波器筛选输出后整形成方波，再触发单稳态电路。单稳态电路输出脉冲的直流电平由精密箝位和开关电路来箝定，并被三极低通滤波器取出，脉冲信号幅度随压力调频信号的频率而改变。

　　压力“ZERO”挡位时，井下应变压力计输入接±5VDC电源公共端，因此应变压力计模拟输出为0。为使地面采集系统在“ZERO”位时的输出也为0，RFP压力信号合成放大电路内设置了零电位补偿电路，用以产生零压力补偿信号。零标定时，零压力补偿信号与三极低通滤波器输出的零压力直流电平信号一起被送入加法放大器。这样，当井下应变压力计输出为0时，只要调节RFP零电位补偿电路内的调零电位器，即可使加法放大器的输出也为零，从而完成“零标定”过程。

　　压力偏置信号 (GAUGE OFFSET) 在“TEST”挡位时引入另一偏置，以便在仪器下井前，采集系统读出压力为0(忽略大气压)。

　　加法放大器的压力输出信号最终被送至模数转换器(ADC) 及数据插头。ADC把压力输入信号转变为二至十进制编码 (BCD) 形式的数字量，BCD输出再被转换后在RFP上用七段译码管进行数字显示;数据插头上的压力信号则用于与不同的测井地面系统 (CSU、CLS 3700、ECLIPS5700、EXCELL 2000、KSKS05等) 进行配接。

　　二、零值盲区及消除方法

　　RFT-A压力数字转换的核心器件是ADC 100-SMD型的ADC，压力数字转换及显示原理如图2所示。

　　从图2可以看出，ADC100-SMD的1、17引脚上各接有一个偏置调节电位器R13，专门用来调节ADC的灵敏度和偏置。如果偏置没调好，ADC在零点附近就会有盲区。因此，消除零值盲区的过程，就是对RFP的ADC零偏置进行调节的过程。