ＤＤＳ７３Ｆ２０Ｂ四十臂井徑測井工藝改進(jìn)的研究

趙立安　尤立忠　郭　霞　初東軍　王玉山

[摘要]文章介紹DDS73F-20B四十臂的工作原理，以及技術(shù)人員對在使用過程中發(fā)現(xiàn)的校深問題和射孔孔眼漏測現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究，并提出新的測試工藝并實施。改進(jìn)的儀器和工藝降低了該儀器對井況的要求，從而提高其服務(wù)范圍。同時，測試資料質(zhì)量也有了同步提高。

[關(guān)鍵詞]四十臂 校深 伽瑪儀 采樣點(diǎn)

中圖分類號：TB4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0420118－01

一、引言

大港油田在近四十年的開發(fā)歷程中，隨著油田開發(fā)的逐步深入，井下地質(zhì)情況發(fā)生相應(yīng)的變化，油、水井套管損壞逐年增加，影響了油、水井的正常生產(chǎn)和使用壽命，使油田合理開發(fā)方案不能順利執(zhí)行。套管技術(shù)狀況測井目的是給油、水井作業(yè)施工提供套管技術(shù)狀況的信息，有的放矢地進(jìn)行作業(yè)施工，延長油、水井的使用壽命，保證油田開發(fā)的需要，降低井的投資，更好地發(fā)揮油、水井的作用，提高油田開發(fā)的整體效益。多臂井徑測井是目前套管變形檢測的最常用方法。40臂井徑儀利用機(jī)械與電結(jié)合方法，通過多個獨(dú)立測量臂來實現(xiàn)檢查油管、套管的形變、彎曲、斷裂、孔眼、內(nèi)壁腐蝕等情況。

二、四十臂井徑儀的工作原理

40臂井徑測井儀是一種接觸式測量儀器，即通過儀器的四十個測量臂與套管內(nèi)壁接觸，將套管內(nèi)壁的變化轉(zhuǎn)為井徑測量臂的徑向位移，通過井徑儀內(nèi)部的機(jī)械設(shè)計及傳遞，變?yōu)橥茥U的垂直位移；差動位移傳感器將推桿的垂直位移變化轉(zhuǎn)換成電信號。

電動機(jī)拖動測量臂扶正臂的打開與收攏，井徑儀在居中情況下進(jìn)行測量。儀器的測量臂由彈簧支撐，沿套管內(nèi)壁運(yùn)動，測量臂隨套管內(nèi)壁變化而變化。每支測量臂都對應(yīng)一支無觸點(diǎn)移位傳感器，每個測臂的位移變化直接反映到相應(yīng)的傳感器上。將這些位移量處理、編碼、傳送到地面，由地面將其還原成像。其傳感器機(jī)械部分的工作原理圖如下所示：

三、測井過程出現(xiàn)的問題分析及解決方案

在實際使用40臂工作過程中，遇到了兩個問題，一是無短套時很難完成校深；二是在測試射孔位置時，射孔數(shù)大量漏測，在X4-5-2井測試時，實際射孔井段39個孔眼，只測試到3個。

（一）校深問題的分析及解決方案

1．問題分析：現(xiàn)場在采用四十臂測井時，必須要采用短套進(jìn)行校深，而在測試井沒有短套時需要進(jìn)行全井段測量，這樣對儀器的使用壽命有比較大的響。

2．解決方案：結(jié)合我公司進(jìn)行多參數(shù)吸水剖面的實際情況，設(shè)計采用地層自然伽瑪曲線進(jìn)行校深的方法：即實現(xiàn)自然伽瑪儀與40臂井徑儀組合測井。采用此設(shè)計，則必須保證自然伽瑪儀必須在40臂多臂井徑儀收臂狀態(tài)下工作；40臂井徑儀開臂和正常工作時，自然伽瑪儀不工作，且不對40臂井徑儀的數(shù)據(jù)信號產(chǎn)生影響。

四十臂井徑儀的開、收臂工作電壓分別是±105V，正常工作電壓為90V，而我公司現(xiàn)有分壓式自然伽瑪儀的工作電壓為60V。原理上伽瑪和四十臂是可以成功配接的。實際改造伽瑪?shù)拈_關(guān)電路，改進(jìn)電路如下：

在D6、D7的位置分別加入兩個反向二級管IN4007，從U1的D級引出一條CABLE2線給四十臂供電。當(dāng)供電到60V左右時，U2導(dǎo)通，伽瑪可正常工作，此時，由于有反向二級管D6的存在，電壓不會加到四十臂上，四十臂不工作；當(dāng)繼續(xù)加電到65V左右時，U2關(guān)斷，U1導(dǎo)通，當(dāng)加電到90V時，可通過CABLE2給四十臂供電，四十臂可正常工作，伽瑪不工作。此外，可以通過含有D7的回路給四十臂加負(fù)電，使其達(dá)到收臂的目的。改造后的伽瑪?shù)拈_關(guān)電路圖如上所示。

（二）射孔數(shù)漏測的原因分析及解決方案

1．原因分析。該儀器出廠時最大的采樣點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)/米，測速為600米/小時。通過計算，其采樣間隔即縱向分辨率為15.6mm，而目前井中大部分為89彈的孔洞，孔徑在7-12mm左右，甚至由于蠟或結(jié)垢導(dǎo)致孔徑變得更小，這樣就很容易發(fā)生漏測現(xiàn)象。

2．解決方案。儀器40個臂徑向間距離是固定值，提高孔洞分辨率必須提高儀器的縱向分辨率，該儀器為深度驅(qū)動，為此縱向分辨率和采樣率正比，和測試速度無直接關(guān)系，測試速度必須要考慮上位處理速度和數(shù)據(jù)傳輸周期。為此提高孔洞分辨率必須提高采樣率，128點(diǎn)/米分辨率為7.8mm，256點(diǎn)/米分辨率為3.9mm，為此該儀器的采樣率必須提高到256點(diǎn)/米。

儀器數(shù)據(jù)楨周期為45ms，即每秒向上位機(jī)發(fā)送22組數(shù)據(jù)。6秒則會上傳132組數(shù)據(jù)，足夠滿足64點(diǎn)/米的采樣率。但如果增加采樣率超過132點(diǎn)/米的，則需要重新選擇合適的測速。經(jīng)過計算儀器，256點(diǎn)/米采樣率時，測速必須小于312.5米/小時。重新完善測井軟件，增加256點(diǎn)/米、128點(diǎn)/米采樣率選項。在室內(nèi)采用深度模擬實驗，測速選用300米/小時，測試曲線正常。之后，修改現(xiàn)場測試操作規(guī)程，改變測試工藝。現(xiàn)場檢測射孔質(zhì)量3井次，效果良好。

四、結(jié)束語

通過一系列工藝改進(jìn)的實施，使40臂井徑測井技術(shù)得到了完善，拓寬了該項目的服務(wù)范圍，提高了測試精度。使之能夠更好的油田監(jiān)測所用，為油田措施提供了更為有力的保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧漢馨，模擬電子技術(shù)基本教程[M].北京：高等教育出版社，1989.

[2]DDS73F-20B四十臂井徑儀使用說明書V11，西安集成石油儀器有限公司，2006.

作者簡介：

趙立安，男，高級工程師，1993年畢業(yè)于華東石油大學(xué)測井專業(yè)，目前主要從事技術(shù)管理工作。