生产测井仪器
高分辨率数字声波时差测井仪井下仪器研制

数字高分辨率声波时差井下仪器研制大庆测井公司地球物理研究所赵克壮摘要在高分辨率声波井下仪器研究生产的基础上,结合油田测井实际需求,研制了数字高分辨率声波时差测井仪井下仪器。
文章论述了仪器的设计原理,关键技术点,达到的指标和现场使用效果。
关键词:数字高分辨率声波时差井下仪器1、引言在常规裸眼井声波测井中,我们所要得到的信息主要是地层的准确时差。
目前的测井方法是将声波全波列传输到地面,然后解算出声波时差。
在声波传输到过程中需要占用缆芯、高速AD、时间等很多资源。
在测速为600米/小时的条件下,数字传输高分辨率声波全波列,要求传输速率在800Kbps以上。
目前所用的仪器大多是在四选一电路的控制下,每次接收到的四个信号只有一个传送到地面。
发射四次对四个源距作一完整记录(一个循环)。
采用这种方式采集因仪器时差记录时状态不一致,而且经电缆传输后的波形均有不同程度的畸变,而使测量精度降低。
由于一次只能够上传一列波,因此,测得的时差无法与目的层深度严格对齐。
因此,我们采用了在井下解算时差,将解算后的时差值,传输到地面测井系统的方法。
将声波信号在井下由模拟信号转变成数字信号,可以避开电缆的干扰。
在时差采集时,应用的是原始放大的模拟信号,减少了采集误差。
四路时差信号同时采集,可以使测得的时差与目的层严格对齐。
提高了的测量精度。
2、仪器工作原理高分辨率声波测井仪是测量滑行纵波在地层中的传播速度。
为了提高分辨率而又不增大测量误差,采用小间距和对同一地层多次测量取平均值的方法。
该仪器有单发射器或双发射器和四个接收器组成,可同时录取高分辨率和普通补偿声波两条曲线。
对0.1m的薄层有时显反映.当地层厚度大于0.16m时,用该仪器所测资料计算的孔隙度与岩心分析比较,平均误差为1.3pu。
这样不仅能解决薄层的划分,岩性的判别、孔隙度计算等问题,还能扣除厚储集层中的泥质和钙质夹层,为薄油层的勘探和开发、厚油层的精细描述提供可靠的依据.2.1仪器工作原理如图1所示,高分辨率声波测井仪是由一个发射器和四个接收器组成,从发射探头F到接收探头J1、J2、J3、J4的距离分别为128cm、112cm、96cm、80cm。
PNN测井技术(原理)

新一代套管井储层评价技术脉冲中子—中子(PNN)测井PNN(Pulse Neutron Neutron)测井仪是奥地利Hotwell公司研制开发的一种用于油田生产开发的饱和度测井仪器。
目前该仪器已经在欧洲、南、北美洲、中东、北非和亚洲18个国家广泛应用,取得了较好的使用效果。
油田进入高含水的中、后开发期,一方面迫切需要了解单井、区域上的储层的剩余油分布,寻找潜力油层,调整作业方案;另一方面,许多老井,由于受当时条件的限制,缺少必要的测井资料,而无法对储层性质进行重新认识。
油井生产之前都会下套管进行固井。
因为套管的物理特性,很多裸眼井中的测井方法受到了限制,不能用于套管井的地层评价。
目前套管井中使用最多的饱和度测井方法都是基于中子寿命测井原理的,如目前油田内常见的碳氧比测井、中子寿命测井、硼中子测井、PND测井等等。
PNN测井同样基于这个原理。
与目前国内使用的其他饱和度测井方式比较,PNN测井的一个最大不同是:不同于其他方法中通过地层对中子的俘获放射出的伽马射线进行记录分析来进行饱和度的解析。
PNN是通过对地层中还没有被地层俘获的热中子来进行记录和分析,从而得到饱和度的解析。
探测热中子法,没有了探测伽马方法存在的本底值影响,同时在低矿化度与低孔隙度地层保持了相对较高的记数率,削减了统计起伏的影响。
同时,PNN 还有一套独特的数据处理方法,能够最大程度的去除井眼影响,保证了Sigma(地层俘获截面)曲线的准确性,精度可以达到±0.1俘获截面单位。
这种方式使得PNN在低孔隙度、低矿化度地层(目前大多数油田生产的难点)相对其他测井方式具有更高的分辨率。
同时,PNN还具有施工简单,不需要特殊的作业准备,可以过油管测量、仪器不需刻度,操作维修简单、记录原始数据、最大程度去除井眼影响等等多方面的优势。
1、 PNN测井原理PNN是脉冲中子—中子(Pulse Neutron Neutron)仪器的简称,使用中子发生器向地层发射14.1MeV的快中子,经过一系列的非弹性碰撞(10-8—10-7s)和弹性碰撞(10-6—10-3s),当中子的能量与组成地层的原子处于热平衡状态时,中子处于热中子能量级,此时它的能量是0.025eV左右,速度2.2×105cm/s,直到被地层俘获。
阵列侧向仪器介绍

提纲
一 概述 二 三 仪器用途及特点
仪器技术指标 四 仪器结构及工作原理
五
测井试验效果
二、仪器用途及特点 仪器用途: 测量导电泥浆地层电阻率 定量评价薄层 评价地层侵入特征 计算饱和度 识别油水界面
二、仪器用途及特点 仪器特点: 围岩影响小,纵向分辨率高,可清晰分辨0.3m薄 层,层位显示明确 RAL0模式可反演计算泥浆电阻率 五条不同探测深度曲线RAL1-RAL5 可准确判断径 向侵入性质 1维反演可得到较准确的地层真电阻率Rt和侵入带 信息 所有电流返回到仪器本身,没有格罗宁根等N电极 电位影响 深探测受井眼影响小,井眼校正曲线规律
一维快速反演
井眼校正与1维快速反演软件
五、测井试验效果
苏XX井 HAL-1维快速反演 Rt Rxo Di提供现场决策
五、测井试验效果
试验表明,阵列侧向仪器测井曲线质量高,重 复性、一致性好,纵向分辨率高,曲线形态合理, 五条曲线能够较好地反映地层侵入变化,且对比关 系良好,符合变化规律,反应地层侵入变化清楚。 标志着阵列侧向仪器性能良好,具备推广应用条 件,填补了我国阵列侧向测井技术装备空白。
五、测井试验效果
雁X-X3井重复性对比
仪器一致性
在马XX1井中 ,HAL仪器全井段 RAL0、RAL2- RAL5 5条曲线一 致性对比较好,对 应曲线几乎完全重 合,误差在1%以 内;在1490-1505 米段为煤层扩径, 由于RAL1探测深 度最浅受井眼影响 最大,两次曲线一 致性偏差15%。除 此段外,RAL1和 其余5条曲线一样 ,吻合较好。
马491井吉林 黑-XX8井
与斯伦贝谢HRAL对比
五、测井试验效果
苏40井
与斯伦贝谢HRAL对比
水平井生产测井仪器介绍及应用

可以在井 眼圆周 6 0 度 间隔细致测量周 围流体 的流
速 。仪 器 中有 一 个相 对 方 位测 量 传 感 器 , 以指 示 井
眼 的高边 ] 。
2 阵 列 式 仪 器 组 合 优 点
MA P S 井 下 仪器 在 井筒 介 : 金建勋( 1 9 7 9 - ) , 男, 工程师 , 2 0 0 2 年毕业 于成都理工大 学电子仪 器及测量技术专业 , 现从 事生产测井现场 资料采
集及 生产测 井新技术先 导性应 用。
轴环固定 的弹簧笼 内壁 , 来测量周围靠近套管 的流
体 的 电容 。根 据油 , 气 和水具 有不 同的 电介 常数 , 来 鉴 别 大斜 度 井 和水 平 井 的 不 同流 态 。所 有 1 2 个 传
上配 置 多个 持 率 传感 器 , 实 时测量 记 录井 中各 相 流
体流动形态 , 并能很好的解决常规仪器只能中心采 样 不 能探 测 到 的全截 面 流体 的 问题 , 较好 重 现 井 筒
2 0 1 5 年第 3 期 总第 2 0 7 期
国 外 测 井 技 术
W 0R L D w E L L L 0GG I NG TE CHN0L 0GY
J u n . 2 0 1 5
T o t a l 2 0 7
23
・
综
述・
水平井生产测 井仪 器介绍及应 用
金建勋 胡海涛 吴玲敏 陶 俊 寇建 东
得 各相 真实 持率 。
感 器 的数 值 同时传 送 到地 面或井 下存 储 短节 。在一
个 井 眼平 面 , 直径 方 向的横 截 面 , 而非 沿线 采取 的测
多相阵列生产测井仪MAPS与井温测井在大斜度井筛管完井中的综合应用

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测井仪器常见故障及维修方式论述

测井仪器常见故障及维修方式论述测井仪器作为重要的油气勘探设备在石油的开发生产中扮演着不可或缺的角色,随着社会对石油能源需求的日益增加,测井作业的频率也不断上升,测井仪器由于种种因素出现故障在所难免,正确的故障排除以及维修是快速恢复测井作业的重要手段,随着数字化综合技术在测井仪器中的应用,对测井仪器的检修作业也提出了更高的要求。
标签:测井仪器;常见故障;维修方法前言:随着科技的进步,石油勘探和开采的机械化程度也日渐加深,测井技术与测井效率都取得了长足的进步,但在油气田开发过程中,由于测井仪器故障的影响,使得测井不能保持连续作业,因此,加强测井仪器的检修管理,排除隐患源头,是提高测井质量和效率的重要前提,本文就测井仪器常见故障进行分析,对维修管理方法进行简要阐述,以供参考。
1.测井仪器的故障判断在测井作业过程中,经常会发生因测井仪器故障不得不停止作业的情况,这就需要工作人员在短时间内对故障的原因给出大致的判断,如同中医确诊时的望、闻、问、切一样,测井仪器一样可以采取听仪器运行声音是否异常,观察仪器外观出现了哪些变化的方法来进行一个初步的判断,当然,现阶段的测井仪器都相当精密,科技含量也更高,简单的外观观察不足以彻底的了解和排除故障,这就需要检修人员有深厚的基本功,能够对仪器的内部结构、工作原理充分了解,快速锁定故障原因,准确判断故障部位,并提出有效的解决对策,及时替换零配件排除故障,确保测井作业的有序进行。
2.测井仪器故障的检修步骤测井仪器的故障的检修是有步骤的,第一步是要明确问题,仪器的故障多发生于现场,现场作业人员是仪器的操作者,所以,在发生故障后首先向操作人员询问仪器当时的工作状态,从细节上进行梳理,而后,进一步观察仪器各零部件的状态,仪器在静止状态下电路板方面是否有焊点或插件脱落,是否有其它配件松动或出现裂缝等问题;仪器在动态过程中是否有打火问题?是否有电流过大问题等,通过细致的观察明确故障问题所在;第二步是要进行深层探索,确定具体的部位,以免错判误判而造成仪器更大的损伤,这一步就需要检修经验相对丰富的人员结合仪器的结构和工作特点来明确故障所在位置的具体问题;最后一步就是排除故障,襩功能恢复了,故障原因清晰明了之后就需要对仪器进行快速检修,更换损坏的零部件,恢复仪器功能,以快速的投入到正常生产中。
关于生产测井的遥传短节

关于生产测井的遥传短节摘要:文章介绍了SONDEX系列遥传短节与DDL系列遥传短节的组成和工作原理,并将SONDEX系列遥传短节与DDL系列遥传短节进行了详细的对比分析。
关键字:遥传;总线;UTLINK;UTWIRE0 引言随着油田的不断开发,生产测井的作用显得越来越重要,与此同时对生产测井仪器的要求也就相应的越来越高。
目前国内主流的生产测井遥传仪器主要包括两类:一类就是与DDL系列的遥传测井仪器;另一类就是SONDEX系列的遥传测井仪器。
1 DDL系列仪器遥传DDL系列仪器多参数遥传电缆总线采用归偏曼彻斯特码II(Manchester II)传输,归偏曼彻斯特码II是在曼彻斯特码II的基础上转变而成的。
曼彻斯特码II,每一个字被分成时间等同的位,并且每一个位时间的前沿代表逻辑状态,上升沿代表逻辑“1”,下降沿代表“0”。
而归偏曼彻斯特码II是在曼彻斯特码II的基础上每次电平转换时出现个窄脉冲,并且上升沿对应正脉冲,下降沿对应负脉冲。
DDL系列仪器多参数遥传仪器总线采用的是归偏码传输,归偏码每一个字分成等同的位,并且在每一个位的时间内,用一个负脉冲代表逻辑‘0’,无脉冲代表逻辑‘1’。
如下图所示:DDL系列仪器多参数遥传的主要原理框图如下:遥测筒工作时,单片机每4ms向仪器TPS总线上发出一组地址信号,遥测依次对各个仪器进行寻址,当它发出的地址与某个仪器地址相同时,该仪器将测试的数据发送到仪器总线上,并经整形缓冲后输入到U2 、U1 处理后输出,经叠加放大、电缆驱动后以曼彻斯特码的形式上载到 CBS 总线。
依设计WTC可以对10种仪器进行寻址,各种仪器对应的地址分别为00-无、01-流量仪、02-密度仪、03-含水仪04-温度仪,05-无,06-无,07-自然伽玛仪,08-压力仪,09-磁定位。
电缆总线:实为单芯测井电缆,它是井下仪供电线路,又是多参数信号传输的通道,电缆总线传输的为曼彻斯特码,电缆传输速率为5.7292KBPS,信号位宽,脉宽固定,数据格式中包括同步位(3)、地址位(4)、数据位(12)、奇偶位(1)共20位。
美国Matrix测井仪在煤炭和煤层气测井中的应用劳雷演示片

3.1 体积模型法
把煤层体积分成纯煤(包括固定碳和
挥发分)、灰分(包括泥质和其它矿物)、水分
(孔隙中充满的水)三部分,作为对测井响应的 贡献之和,建立煤层体积模型和相应的线性方程 组,则可求得煤层的体积百分含量。通常应用密 度和中子测井参数效果较好。
密度: 中子:
Vc c Va a Vw w N Vc c Va a Vw w
图3 HZ-X1井综合测井曲线图
2、岩层识别
含煤地层一般都是沉积岩,少量可见侵入的 岩浆岩。沉积岩中的砂泥岩层从泥岩—砂质泥 岩—粉砂岩—细粒砂岩—中粒砂岩—粗粒砂岩, 依次造岩矿物的颗粒直径由小到大,泥质含量由 多到少。因此在测井曲线上视电阻率值由小到大, 自然伽玛值由大到小,密度值也由小到大。利用 Matrix测井仪中的补偿密度、自然伽玛、电阻率 等测井曲线的反映特征就能有效地识别岩层。
套管波幅很小,后续到达的地层波幅较大,在变 密度图上呈现为前面部分为空白或微弱波形显示, 后面部分为清楚不规则摆动的黑白相间条带,声 幅曲线则反映为最低幅值。
(3)第一界面胶结良好,第二界面胶结差
由于水泥环与地层声耦合不好,声波能量从 套管传递给水泥环,大部分被水泥环衰减,很少 传递给地层。因此,套管波幅很小,地层波幅也 很小,在变密度图上几乎没有波形显示或全为空 白,声幅曲线反映为低幅值。
图1 美国Matrix测井仪地面仪器
图2 美国Matrix测井仪井下探头
在丰富的Matrix测井操控软件支持、控制下, 进行测井数据采集、显示、存盘、打印、预处理 等工作,并利用软件取代了硬件的很多功能,增 强了仪器工作的可靠性,减少仪器故障率。该测 井仪采用Well CAD4.3软件来管理、处理和解释测 井数据,具有强大的图形处理及打印功能,并可 方便地与物探、地质等数据交换拼接。测井方法 主要有补偿密度、补偿声波、补偿中子、微侧向、 深中浅电阻率、自然伽玛、自然电位、井径、井 斜、井温、声波全波列、声波变密度、声幅、套 管接箍、双侧向、双感应、磁化率、伽玛能谱、 流量、流体电阻率、超声波成像、光学成像等。
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生产测井仪器
•一、多参数测井—产出剖面测井系 •国内主要列环空测井仪器
型号 厂家
JLS-Ф25分测仪 江汉
JLS-5025分测仪 (Ф25XC)
江汉
取样式 产液剖面测井仪
大庆
阻抗式 产液剖面测井仪
大庆
分离式 产液剖面测井仪
大庆
外径
25
25/21
28
28
28
测量 范围
集流器
流量: 3~150m³/d±10% 含水: 0~100%+±15% 布伞
②启动排量高,误 差大;
③测井成功率低; ④遇阻、卡率高;
①过流测流量及含水 电容法);
②低启动排量,测量 精度较高;
③测井成功率高;④ 遇阻、卡率低;
①过流测流量、取样分 离测含水(电容法);
②较低启动排量,测量 精度高;
③皮球破损严重,测井 成功率低;
④外径大,遇阻、卡率 高;
⑤测量随机大 。
①过流式测流量及含水 ①涡轮测流量测体积
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生产测井仪器
•一、多参数测井—注入剖面测井系 列
目前长庆事业部吸水剖面测井仪器系列主要 有:
• WCG38 五参数吸水剖面测井系列
• WCG30 五参数吸水剖面测井系列
•井下仪器配置
• Ф38㎜遥测、磁定位、
•
自然伽马短节
• Ф38㎜井温短节
• Ф38㎜压力短节
• Ф38㎜电磁流量计
井温刻度采用两点刻度,第三点效验。
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生产测井仪器
一、多参数测井—注入剖面测井系列
石英压力仪
•• 压力计采用石英晶体。石英压力传感器其最大的特点 •是直接输出频率信号。当压力去除后,石英晶体的弹性特征 又使其频率能很好的恢复,是当前国内外业界公认具有高精 度和高可靠性的传感器。该仪器对压力的测算采用多周期法, 极大的降低了频率信号处理过程中的漏记问题,大大提高了 仪器的可靠性。
•刻度 三个月,用标准源进行刻度。更换光电倍增管或光电倍增
管时,必须重新刻度
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生产测井仪器
一、多参数测井—注入剖面测井系列
井温仪
原理特点当井底温度发生变化时,井温探头的阻值能产生 相对应的变化,这个变化量会被转换成相应的频率,通 过单片机遥传总线WTC。井温仪的温度传感探头采用 铂金丝电阻,具有性能稳定、分辨率高、线性好、便于 刻度、一致性好等特点。
(电导法);
流量,电极式液位计
②含水测量要求水为连 测量油水分离界面的 续相且为水包油,60% 移动速度获取油流量;
以下含水误差大;
②测试精度高;③皮
③测井成功率高;
球破损严重,成功率ຫໍສະໝຸດ 低; ④外径大,遇阻卡率高。
④外径大,遇阻卡率
高。
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生产测井仪器
•一、多参数测井—产出剖面测井系 •环列空产出剖面测井仪器系列示意图
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生产测井仪器
一、多参数测井--流量测井
流量测井用于测量井底各射孔层内的流体总体和分层产出 或注入量,这些流体是油、气、水单相或者是其中的两相、三相混 合物。 涡轮流量计(中高流量产气、产液井、部分注水井) 集流伞式流量计(中低流量产液井) 示踪流量计(中流量产液井)
同位素示踪(注水井) 电磁流量计(注水井) 超声流量计(中高流量)
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生产测井仪器
一、多参数测井—注入剖面测井系列
主要技术指标
1、传输方式 单芯遥传
2、外形尺寸 Φ30 mm :2430 mm
Φ38 mm :2733 mm
3、工作环境:
工作温度 175℃
工作压力 80MPa
工作电流 68mA±3mA 工作电压 35V(TPS)
4、信号分辨率 GR 1CPS 井温 0.1ºc 压力 0.05MPa
压力:≤60MPa 精度:≤1% 输出频率:0―2000HZ 反向流量:≤50 m³/d
•特点:测量范围宽、精度高,响应速度快,无造成卡塞的可 动部件。测量不受被测液体的温度、压力和粘度影响。
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生产测井仪器
一、多参数测井—注入剖面测井系列
刻度:每年发回厂家刻度一次,形成一个刻度表。
•内磁式 •外磁式
流量: 0.5~50m³/d±5% 含水: 0~100%+±10% 布伞/金属伞
流量: 1~20m³/d±5% 含水: 5~98%+±5% 皮球
流量: 1~100m³/d±5%含水: 50~100%+±5%
流量: 0.5~20m³/d±5% 含水: 0~100%+±5%
布伞/金属伞
皮球
特点
①过流测流量及含 水(电容法);
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生产测井仪器
一、多参数测井—注入剖面测井系列
•电磁流量计
• 五参数配套的流量计。有外磁式和内磁式有两种, 外 磁式有Φ29和Φ38两种, Φ29只有外磁式。
•技术指标: •测量范围(m³/d):1000 • 测量温度:0―125℃ • 零点温漂:≤0.01%(F•S) • 灵敏度:约1.5HZ/m³/d • 启动流量:≤1 m³/d
生产测井仪器
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2020/11/24
生产测井仪器
生产测井简介
•生
• 多参数测井:包括注入(吸水)
产
剖面和产出(产液、产气)剖面测
测
井
井
• 工程测井:包括固井质量(水泥
系
胶结)和油套管损伤检测成像测井
列
• 储层剩余油评价测井
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生产测井仪器
一、多参数测井
多参数测井的目的是测量套管井内流体的流量、 性质、分层情况,所测的参数有磁定位、自然伽马、 井温、压力、流体密度、持水、持气、流量八个参 数。
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•电路
•探头
生产测井仪器
•一、多参数测井—产出剖面测井系 列
• 产出剖面测井:主要监测油井投产后,各产层产出状况、含水 高低、是否需要进行措施改造以及各类油层开发效果,从而为油 田实施卡堵水、调整注采方案等方面提供可靠的依据。产出剖 面测井技术分产液剖面测井和产气剖面测井。
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测量范围: GR 10000cps 井温 0—150ºc 压力 0Mpa—60Mpa 响应时间: 井温 1s
5、精 度 GR ≤±7% 井温 ±2ºc 压力 ±0.5%
6、CCL 测速要求 ≥400 米/小时
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生产测井仪器
一、多参数测井—注入剖面测井系列
自然伽马仪
• 原理 主要测量地层伽玛射线强度,用于地层深度校正,探头由 光电倍增管和NaI 晶体组成。测量过程中探头将自然伽玛射线能量 转化成电脉冲,通过整形处理送单片机计数,当WTC寻址时,由单 片机发送至WTC,经WTC 编码通过电缆送至地面系统。计数的大 小体现了不同地层自然伽玛射线的强度。