石油测井是开采作业中的关键环节，当前的石油市场上，测井技术和仪器越来越具有多样化的特征。石油企业在进行测井作业时，应根据油井的具体情况，选择最为恰当的测井工艺和仪器。
1石油测井的深度测量
在石油测井的野外作业中，包括勘探测井、生产测井、射孔测井、打捞测井等，在所有这些项目工程的执行过程中，都有一个非常重要的基本参数，那就是深度测量和深度定位，在完成这些项目的工程车、或拖撬上，不仅在执行项目的专用设备上，如测井系统的地面机柜，有专门的深度测量；另外，在工程车撬的电缆绞车操作台上，还有可独立工作的绞车面板，这些面板测量并显示电缆运行的深度速度张力等参数；除此之外，许多的车撬还配备有机械软轴驱动的深度计数器，所有的这些深度计量装置同时工作，在应用中相互对比校验，以确保深度测量准确。
深度测量的方法有很多种，最早期原始的记绳法，除了有经验的测井作业队在特殊情况下做过短距离的布条标记使用外，现在已不再使用，然而，类似记绳法的铠装电缆磁记号MMD深度测量法，在行业中仍普遍使用，但是，因为MMD每隔20米注磁一个记号，深度测量的分辨率很低，所以磁记号现在只能作为深度测量的辅助方法存在。在石油测井中，深度测量的参数还有自然伽码Gr、套管接箍磁定位CCL、自然电位SP、地层电阻率Rs等，这些参数都很重要，它们是测井目标深度的界定，但是，它们都不能直观而准确地分辨和显示下井工具深度的即时状态。在测井或工程作业中，深度测量的基本办法有两种，一种是增量式光栅角位移编码器测量法，一种是井口同步马达电机测量法。
2石油测井中深度测量的工作模式
石油测井中，测井曲线和测量深度一一对应，但测井成果的文件记录，和各参数采样，与深度测量的工作模式各不相同，集中体现在，有两种不同的深度测量模式，一种是传统的3700深度模式，一种是时间驱动模式。
目前国内主流的完井(或勘探井)地面测井设备，主要是引进的BakerAtlas阿特拉斯eclips5700地面系统、和Halliburton哈利伯顿EXCELL2000地面系统，5700继承了3700的深度驱动模式，而2000则采用标准的时间驱动模式，两家站在行业的潮头，典型代表了石油测井系统深度测量工作模式的两大分支。
在测井系统的设备配置上，和深度信号采集相关的设备单元也各具特色，其中5700系统，深度信号采集在地面系统的核心箱体--5752数据采集箱，外加扩展显示窗口的5712绞车面板，5752深度采样方式较3700有改进，但对编码器脉冲数仍有严格要求；5712界面为Win98/XP桌面的10寸触摸屏，窗口参数显示包括编码器深度、磁记号深度、速度、井口张力、差分张力、井下缆头张力等，数据刷新频率4Hz。EXCELL2000地面系统，它配套的深度单元是SDDP-A/B绞车面板、或WSDP(IQ)绞车面板，其窗口显示的参数和5712相当，因2000绞车面板自带编码器、张力、磁记号等信号的采集，所以它们是可以独立工作的，当它们和2000地面测井系统配套使用时，通过IEEE488的GPIB接口，和2000地面数据采集单元联机，每隔10mS传递一帧深度速度张力等参数信息。
Unilog2000生产井数控测井系统，深度采集单元集中在标准机架式的预处理单元箱，在这个箱体内，配有两套深度采集单元，一套是箱内核心机笼插槽内的FPGA深度采集模块，一套是箱体前面板上安装的16位单片机深度采集单元，两套深度单元都具备独立的工作模式，也可以联机运行；其中，单片机深度采集直接和编码器深度传感器连接，其信号经正交去抖后引入CPU采集，而FPGA深度模块的信号输入，需要通过软件窗口程控，可以选择单片机单元输出的编码器信号，也可以选择机笼插槽内硬件生成的仿真编码器深度信号；Unilog2000数控系统，测井时图形走曲线可选时间驱动、仿真深度驱动，或真实下井深度(编码器信号)驱动。
Unilog2000测井中，仪器下井或出井时，测井系统主机不工作，只要预处理单元箱体上电，单片机深度系统就可以单独工作，当井下仪下井到目的层后，测井系统主机开机，或者，当测井系统的深度驱动由仿真深度驱动或时间驱动，转向真实的深度驱动时，那么FPGA深度模块通过RS232向单片机索取当前井下仪深度位置，然后和单片机并行运行。联机工作时，使用单片机的16键小键盘，在井下仪运动和测井停止时，给单片机设置的当前深度、深度系数，和用小键盘在大深度位置自动反算的深度系数，通过RS232，可以覆盖FPGA深度单元相关的参数设置，反之，使用上位机键盘设置的当前深度、深度系数，也可以覆盖单片机单元对应的参数设置；单片机单元的设置参数经过带I2C接口的E2PROM芯片保存，FPGA深度单元的参数设置经过上位机电脑硬盘文件保存。
3绞车面板深度测量
绞车面板是安装在绞车操作台上的，供绞车操作员使用的电缆计量装置，是测井车、拖撬、或打捞车的绞车操作的配套测控设备。绞车面板测量深度、速度、张力、差分张力四个参数，其中深度、速度公用一个增量式光栅角位移编码器传感器，或公用一组井口马达电机信号，张力、差分张力公用一个拉力传感器。CM-3系列绞车面板主要电路组成CM-3系列绞车面板采用80C196单片机，程序片选用8K字节的可擦除E2PROM芯片AT28C64，现场可恢复及掉电保数使用铁电存储器FM1808，键盘管理与数字显示采用传统芯片8279。
4单片机深度测量在绞车面板和地面测井系统中应用效果
自从1997年80C196单片机在绞车面板上使用之后，当时行业里对‘电缆丈量仪计量轮加工的技术保密’，就马上变得没有任何意义，因为80C196单片机系列的绞车面板，已经不受计量轮周长和编码器脉冲的限制，可以自行校正深度，而且精确度显著提高；并且从南阳到廊坊，两次工厂化地编外生产过上百套‘CMC’型、‘HM-3’型、‘CM-3’型、‘CM-3A’型智能数控绞车面板，给生产电缆测井车的华美员工，带来了福利；同时，也给各油田用户带来了成果。
从普通绞车面板，到Unilog2000地面测井系统，包括RS232通讯、软件实现I2C、CRC校验、同步马达信号虚拟转换编码器信号等，80C196单片机深度测量模块的功能逐次升级完善，而且测量精度完全符合行业标准要求，虽然这种应用实现已经过去很多年，但是这种应用现在并不显得落后，起码在测量精度上，和WSDP高档绞车面板有的一拼；虽然，常用的进口地面测井系统配套的专业绞车面板，都是WinXP平台触摸屏化，界面很友好，80C196核心LED数码管窗口的绞车面板有些落后，但是，和常规的绞车面板相比，其操作的灵活性和便捷性，即便在现阶段仍然实用，一些老用户，目前仍有这些老产品的使用需求。
5绞车面板及深度测量发展展望
毕竟，单片机繁荣的时期已经过去，现在已经是FPGA和ARM峥嵘的年代，但是，相关的深度采集的方法技术，在现阶段乃至有限发展中，并没有落后，这些技术还是要使用的。比如预期新的绞车面板，将采用STM32芯片，具备“ARM32-bitCortex-M4CPUwithFPU”核心，具备强大的DSP运算能力，芯片上有自带正交去抖的多路编码器信号输入，可以实现WSDP特有的能够防止计量轮打滑的双路编码器深度信号输入的测量方式，另外STM32芯片，自带LCD-TFT控制接口，方便连接触摸显示屏，实现结构更简单、功能更强大、界面更友好的新一代深度测量绞车面板。
6结语
石油资源分布复杂，开采作业中的石油测井工作尤为关键，虽然在当下的发展条件下石油测井仪器和技术都取得了一定的发展成就，但因为油井作业的复杂性，增大了测井仪器的使用难度。本文阐述了石油测井中深度测量的方式方法，分析对比了传统的深度采集模式和时间驱动模式的优缺点，同时讲述了运用非传统模式进行深度采集的CM-3系列绞车面板的工作原理，及其在测井中的应用。
参考文献：
[1]付美男.石油测井技术及发展趋势研究[J].化学工程与装备,2019,02:224-225.
[2]井冬月.石油测井技术的现状及发展趋势研究[J].石化技术,2019,2603:204-205.
[3]窦娅莉,张金良.石油测井技术及发展趋势研究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019,07:180+182.
