综合录井仪讲义

综合录井仪基本知识和发展方向 页 共 27 页 1 综合录井仪基本知识和发展方向 一、 综合录井仪的基本知识 1、 录井仪的发展过程 综合录井是在气测录井和地质录井的基础上包含钻井工程录井逐渐发展起来的。 国外最早1939年录井用于商业服务，国内50到60年代。我国油气勘探初期当时气测录井使用原苏联半自动气测仪,后来我国自行制造仿苏QC_571测量,进一步发展为自动气测仪采用记录仪记录总烃和组份两道曲线可以连续测量。但是上述气测仪的检测器均采用铂丝灵敏臂和固定臂组成的测量电桥以1.1V和0.65V供桥路电压分别测量出总烃和重烃读数值，再换算其百分比含量。70年代开始纷纷研制色谱气测仪。72年气测录井使用SQC_701型自动色谱气测仪。气测录井仪技术性能有很大飞跃，气测录井气体分析由间隔点测量变为自动连续测量。烃类检测器由高灵敏度氢火焰离子检测器代替铂丝灵敏臂，测量精度由千分之几提高到几十PPM，烃类气体可分析C1、C2、C3、iC4、nC4多种组分。综合录井仪地矿系统最初引进了美国泥浆公司的MD_1000综合录井仪，备有各种工程参数的传感器，各信息传递均为气体传送，并应用气动式指针仪表显示和记录。气体分析检测器采用黑白元件。同时期石油部系统引进法国地球物理服务公司的TDC综合录井仪，华东石油学院引进贝罗特公司CAD综合录井仪。TDC综合录井仪首先将计算机用于综合录井仪，采用VIGLANCE系统，烃类气体分析检测器为黑白元件。该综合录井仪包括气测录井、地质录井、钻井实时监测、泥浆录井、地层压力录井、钻井优化、工程数据和资料整理等一整套综合录井程序。 1986年中国石油天然气总公司(CNPC)引进国外40多套、四种型号的综合录井仪，这次大量引进对我国综合录井技术和综合录井仪的制造都有很大促进和提高。 国外录井技术方面： 1.烃类气体分析周期愈来愈短：4分、2分、1分、最短可达30秒；

2.软件发展走向:：统一化、平台化、标准化、智能化；

3.新技术应用：定量、恒效率脱气，连续分析；

4.钻具振动随钻检测；

5.定量荧光；

6.多井对比；

7.井涌监测；

8.综合录井计算机新技术；

9.地层综合评价技术；

10. MWD技术、LWD(随钻录井技术)；

11. 热成相技术；

仪器制造： 综合录井仪基本知识和发展方向 页 共 27 页 2 国外综合录井仪制造商竞争相当激烈。综合录井仪性能都向更稳定、功能更齐全方向发展，能适应各种用户的不同要求，加强现场服务，使新产品不断出现。美国贝克休斯公司第一代产品XLBASE，第二代产品DMS，第三代产品DRILLBYTE(具有PC 网络)。法国地球物理服务公司第一代产品TDC，第二代产品GEO-5000，第三代产品GEO-6000。美国哈里伯顿公司第一代产品GEO DATA，第二代产品SDL，第三代产品SDL-9000(具有UNIX工作站)。三家公司占居世界录井市场90%份额,它们都以高性能综合录井仪产品和良好的录井服务位居主导地位。 近年来，国内有很多厂家和油田投入力量制造综合录井仪及其相关产品。其中以上海神开公司为代表：90年代早期产品SK-lZ01综合录井仪经现场使用得到认可；90年代中期，研制出各种高性能传感器、分析仪器，取消了大量二次仪表；均以计算机、打印机显示和输出。并具有防爆、室内H2S、可燃气体报警系统的升级产品SK-lZ02正压防爆综合录井仪（适用于海上和有防爆要求的场合）；90年代后期与贝克休斯公司合作研制生产的DRILLBYTE综合录井仪。新近推出新一代SK-2000和SK-2000F综合录井仪。总线结构的新型录井仪即将面世。 综合录井仪制造厂家还有新乡电子工业部22所的产品SLZ录井仪。上海石油仪器厂的产品SOC-882升级气测仪、SDH-941地化气测仪,并与哈里伯顿公司合作生产的SDL-9000综合录井仪。 录井技术是油气勘探开发活动中最基本的技术，是发现油气藏、评价油气藏最及时、最直接的手段,具有获取地下信息及时多样、分析解释快捷的特点。 综合录井技术是在地质录井基础上发展起来的，初期的综合录井服务包括深度测量、地质描述以及使用热导捡测仪进行气测录井服务。随着找油找气难度的增加，油公司对提高钻井效率的重视和对安全环保问题的关注以及现代电子学和计算机技术的应用,使综合录井技术得到了较快的发展。 2、功能和作用 综合录井仪是在石油钻井过程中连续录取所钻地层释放出来的油、气显示、钻井工程、泥浆性能、地层地质等参数,用以识别油、气、水层和地层评价、生油岩和油源评价。监测钻井施工、检测地层压力、优化钻井`保护油气层等为实现科学钻井提供先进方法和技术。 综合录井是直接发现油气层的好手段,是其它手段所不能替代的。建立钻遇地层剖面、地层层序及烃类气体百分含量变化剖面。 配合科学钻井可以在连续钻井全过程,实时地对各种作业监督和记录,从而及时发现钻井施工中的隐患和事故苗头,配合固井进行计量,配合下套管测量地层破裂压力等。提供喷射钻井的水眼选择,优化、平衡钻井提供必要的参数资料。 SK-2000型综合录井仪是公司吸取国内外的先进技术和累积多年专业基础上，依靠我公司科技人才的优势和上海雄厚的工业基础研制成功新一代石油勘探、开发的重要仪器设备，在总体设计和制造技术上起点高、技术先进。SK-2000型综合录井仪是集石油钻井、地质勘探、传感技术、微电子技术、计算机技术、精密机械、色谱分析、集装箱制造技术、强配电及UPS等多种技术于一体的高技术产品。SK-2000型综合录井仪在钻井过程中可以连续监视油气显示情况，并对显示做出解释评价、采集分析岩屑样品，建 综合录井仪基本知识和发展方向 页 共 27 页 3 立钻井地层剖面及其含油气性，实时采集钻井工程、泥浆、压力等各种钻井参数和显示各种钻井工作状态画面和图形，并贮存、处理、打印近几百项数据，具有多种资料处理功能。 SK-2000型综合录井仪包括有：采用国际标准20多套各种电流型传感器。配备具有极好的线性指标，技术先进的色谱分析系统、各种地质仪器、适应不同环境要求的脱气系统装置，采用智能模块化的数字通讯技术的信号处理接口系统、高性能、高水平。计算机硬件系统配置和采用Win98、Win2000及WinNT平台，可扩展局域网的联机采集系统和先进脱机处理系统软件。 SK-2000型综合录井仪为了适应综合录井仪的不同工作环境及防爆要求，可分为非防爆型的SK-2000综合录井仪和防爆型SK-2000F综合录井仪两种型号。强配电保护系统和UPS不中断电源，能适应不同的工作环境。对防爆型SK-2000F综合录井仪提供正压防爆综合录井仪房，配置有增压防爆系统。在录井房失压和可燃气体、有毒气体（H2S）超标条件下，自动声光报警，自动切断电源。采用防爆型各类传感器和隔离安全栅。SK-2000型综合录井仪能适应复杂多变地理环境和现场，在恶劣供电条件下也能安全、可靠、长期地运行。 3、基本配置 综合录井仪的类型多种多样，但是它们的基本功能和作用是大体相似的，故综合录井仪基本设备是大同小异的，现以SK-2000型（含防爆）综合录井仪为例介绍其设备配置情况。 仪器部分：氢焰色谱仪（3Q02）、热导色谱仪（3R03）、氢气发生器（9Q400）、空气压缩机、电动脱气器(7T02)、 H2S检测器、3056记录仪、接口箱(7J02)、计算机（采集机、工作站、服务器各一台）、打印机（EPSON1520K三台）、彩色显示器4台、终端3台。 传感器部分：传感器包含有：悬重、立压、套压、扭矩、液位、转速、泵冲、H2S、电导、温度、密度、流量、绞车等。 配套设备：拖撬（防爆型或非防爆型）、空调、冰箱、电源控制系统、不中断保护电源（UPS）。 地质装备：荧光灯、碳酸盐分析仪、泥岩密度测定仪，热真空蒸馏全脱气装置、双目显微镜、复印机、晒图机、烘箱、P.K分析仪。  技术指标： 1． 天然气总烃检测器和组分检测器 总烃检测器：最小检测浓度（50PPm）～100%（甲烷） 烃组分检测器：最小检测浓度（30PPm）～100%（甲烷），在3分钟分析周期内可 分析出C1～C5。 非烃组分检测器：CO2测量范围：0.2～100%，测量精度2.5%(F.S) H2测量范围：0.01～2%，测量精度2.5%(F.S) 2．传感器 A. 泵冲：测量范围30、60、120、240、480、960、1920次/分可选，精度1% B. 转盘转速：测量范围30、60、120、240、480、960、1920次/分可选，精 C. 度1% D. 转盘扭矩：测量范围：0～1.6MPa（0～50KN.m），精度2%（F.S） E. 立、套管压力：测量范围：0～40Mpa、0～60Mpa精度：2% F. 大钩悬重：测量范围：0～6MPa（0～4500KN），精度：2% G. 泥浆温度：测量范围：0～100℃，精度：1℃ H. 泥浆密度：测量范围：0.9～2.5kg/l，精度：1% 综合录井仪基本知识和发展方向 页 共 27 页 4 I. 泥浆电导率：测量范围：0～250ms/cm，精度：2%（F.S） J. 泥浆出口流量：测量范围：0～100%（相对流量），精度：5%(F.S) K. 泥浆池体积：测量范围0～2～5m（可按用户要求而定），精度：1.5%(F.S) L. 绞车传感器：测量范围0～9999数,精度：1cm/单根 M. 动力电源主要技术指标 电源设备：电源输入：电压：380/220V（+20%，-30%） 频率：50HZ（±15 HZ） 电源输出：电压：220V±5% 频率：50±1HZ 波形失真：≯5% 中断电源持续时间：满负荷工作时：≮10min 适用于电网电源或柴油发电机供电。 仪器有过载、短路、漏电安全保护、缺相保护与报警。防爆电气箱有自 动检测可燃气体H2S气体，并能在失压、烟雾、可燃气体、H2S浓度超 限时自动切断电源与声光报警。  传感器安装位置

1.钻台处 立管压力SPP 装在立管上 转盘转速RPM 感应转盘传动轴的目标 扭 矩TORQ 机械装在链条下,电动卡在电动扭矩电缆上 大钩负荷H.L 装在死绳结处 井 深DEPTH 装在滚筒轴上 井口硫化氢H2S 装在井口喇叭口附近 2.钻井液出口处 出口排量MFO 装在出口管线上 出口密度MDO 装在出口缓冲灌中 出口电导率MCO 装在出口缓冲灌中 出口温度MTO 装在出口缓冲灌中 脱气器TRIP 装在出口缓冲灌中 出口硫化氢H2S 装在出口缓冲灌上方附近 3.循环灌上 1#液位传感器 PIT1 装在1号灌上 2#液位传感器 PIT2 装在2号灌上 3#液位传感器 PIT3 装在3号灌上 4#液位传感器 PIT4 装在4号灌上