PSSL全谱饱和度测井仪技术简介

PSSL全谱饱和度测井仪简介
一、概述
在油田开发中后期，谱测井使目前在金属套管中评价地层剩余油饱和度、岩性及油层水淹等级的一种有效手段。

PSSL脉冲中子全谱饱和度测井仪集碳氧比能谱测井、碳氢比能谱测井、氯能谱测井、钆能谱测井、示踪能谱测井、中子寿命测井于一体，能在10％以上孔隙度条件下，穿透套管、水泥环等介质实现对地层剩余油饱和度的测量。

多种方法交互使用，使得测量精度和解释符合率大大提高。

PSSL全能谱饱和度测井仪是西安奥华电子仪器有限责任公司集多年脉冲中子测井仪器之积累，充分吸收国内已有的双源距碳氧比测井仪和西安奥华公司DSC多功能水流仪，国外的RST、RMT、RPM等同类产品的优点，避其不足。

最新研制成功的新一代饱和度测井仪。

仪器提供多种不同的工作模式，工作在CO-NLL(碳氧比组合中子寿命及活化伽玛能谱)模式时，仪器提供的主要信息为C/O、Si/Ca及相关孔隙度、岩性等参数，还同时采集俘获-西格马及活化能谱信息，给出测量精度同样很高的地层俘获截面参数；仪器工作在纯中子寿命模式时，更加准确的求得地层的宏观俘获截面等地层参数。

仪器本着为用户提供高稳定、高可靠、高精度、多功能（简称“三高一多”）的设计理念，为用户提供一流的测井仪器和一流的售后服务。

二、仪器构成
1、下井仪器：二支
如下图所示：
其中仪器在遥测短节中组合了井温、CCL、伽玛等参数的测量，其中CCL为选配件。

2、便携式网络化测井地面系统：一套
三、技术指标
1、耐压：80MPa
2、耐温：150℃/4h
3、直径Φ90mm
4、仪器长度：5.8m
5、中子产额：>=1.5×108n/s
6、中子管寿命:>=200h
7、推荐测速
CO-NLL模式及CO模式时：50m/h
NLL-CAP模式及NSP（自然伽玛能谱）模式时：120m/h
NLL模式：360m/h
8、抗振能力：29.4m/s2，三维，0∼100Hz
9、全温度范围内能量增益稳定性和线性：<0.5％
10、测量误差：
中子寿命模式3％；能谱测量模式5％（在孔隙度为35％的饱和油砂和水砂中）
11、仪器外部供电电源：
AC220V，总供电电流不大于3A；
井下仪器供电为直流供电，地面系统提供300V、1.5A的供电能力，井下仪器最大消耗180V（含电缆压降），0.35A功率。

12、仪器通信：
采用具有自主知识产权的AHAMI数字编码；下行命令通信率5Kbit/S，上行数据通信率505Kbit/S。

13、仪器测井使用电缆
8mm单芯电缆，或多芯电缆（实际采用一根缆芯完成供电和通信）。

四、技术特点
1、采用正演的设计思想，通过蒙特卡罗数值模拟计算来确定屏蔽体材料及其几何形状尺寸、探测器类型、长、短源距尺寸；
2、中子发生器130KV高压采用特殊结构提高了绝缘性能、中子管调头式结构解决了短探测器屏蔽问题；
3、采用具有自主知识产权的编解码方式，在单芯电缆上井下仪器上传数据通信率可稳定工作在50K（或100K），下发命令5K，充分满足了仪器传输数据量大的要求；
4、合理选择晶体尺寸、增加抗堆垒电路等技术手段，解决了短源距谱的堆垒问题；
5、根据新型BGO探测器的技术要求，通过提高采集速率、选择高速A/D转换芯片、快速采样保持电路和快速累加存储电路，提高
了信号的处理速度，减少了漏记，提高了仪器的测量精度；
6在同样中子产额及地层等条件下，探测器在单位时间的计数（计数率）高于国内外同类仪器两倍以上，这使得仪器在一定测速下统计误差不到同类仪器的70%；或者在同样统计误差下，可以使仪器测速提高一倍以上。

7、采用“硬件软化、软件优化”的设计思想，大量采用单片机和可编程集成芯片，在不增加硬件情况下，可完成脉冲中子类多种仪器的数据采集及控制；
8、采用能谱测井数据的预处理技术，提高了解释曲线的质量，同时也提高了剩余油饱和度解释精度；
9、根据不同地区的不同的地质条件，采用不同的能谱处理方法和解释模型，使得仪器的适应性大大增强；
10、一次下井同时测量多种地层参数（C/O、C/H、∑等），更重要的是这些参数的测量精度接近该仪器单独的CO模式或者NLL模式，使多参数交互解释成为可能，多尺度数据融合产生一个可综合反映含油饱和度变化的曲线，从而提高剩余油饱和度测量精度，为油田二次、三次开发提供科学依据；
11、在CO相关模式下，仪器在孔隙度为25%的饱和油砂、水砂中的C/O相对差值达到15%左右，这一数值是传统碳氧比仪器在标准的35%孔隙度饱和油砂、水砂中才能达到的相对差值。

这使得仪器在一定孔隙度下识别含油饱和度变化能力有了很大提高，也就是说本来碳氧比测井当含油饱和度大于15%的变化仪器才可以识别出
来，而PSSL仪器较小的含油饱和度变化（比如小于10%）就可以识别。

12、在NLL相关模式下，∑值的测量误差由原来的±3%提高到±1.5%以内，使仪器适合于更低矿化度条件下的测量，而在同等矿化度条件下，含水饱和度的精度得到提高。

13、在优化碳氧比、碳氢比、氯能谱技术的基础上，重点研究钆能谱测井方法，提高定量解释剩余油饱和度精确性，形成了自有知识产权的技术及产品；
14、新型的测井中子发生器其中子管的使用寿命达到200—300小时，中子发生器的使用温度达到150度，实现中子发生器的锐截止、宽频带工作方式；
15、实现了对所测各种能谱的漂移校正、滤波、归一化等预处理工作；
16、适用于在矿化度低、矿化度变化或矿化度未知情况下进行储层评价；
17、通过补偿，校正井眼影响；
18、仪器动态范围大，能在较低孔隙度（10%以上）和较低矿化度（1万ppm以上）的情况下应用；
19、提高纵向分辨率处理后，适用于薄层评价和厚层细分评价。

20、由于测前不需进行洗井、刮蜡等作业，为采油厂减少了作业施工成本。

21、碳氧比测井资料主要应用于在完井射孔前更准确地选择层位，
为酸化、压裂、补孔确定潜力层，挖掘未动用储量，为堵水进行储层评价，在水驱油田为调剖提供依据以及为油藏管理提供准确数据。

22、井下自动稳峰与地面漂移校正相结合，大大改善了测井的原始数据质量，为精确解释奠定了基础。

23、采用闭环稳压技术所设计的中子发生器，具有产额高、稳定、可靠等突出优点。

四、现场应用及专利
PSSL脉冲中子全谱饱和度测井仪已经成功在油田现场应用，所测资料经解释后得到油田用户的高度评价。

PSSL脉冲中子全谱饱和度测井仪，已经获得发明专利4项，实用新型专利4项，著作权登记4项，《PSSL脉冲中子全谱饱和度测井仪企业标准》在陕西省质量技术监督局备案，《PSSL脉冲中子全谱饱和度测井仪检测报告》通过陕西省产品质量监督检验所的检测，相关软件获得软件质量检测中心出具的《软件质量检测报告》。

西安奥华电子仪器有限责任公司。