DD-S73F 40臂成像井徑儀介紹及應(yīng)用

譚德慶 隋曉林 劉 衛(wèi) 倪秀敏

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江大慶)

DD-S73F 40臂成像井徑儀介紹及應(yīng)用

譚德慶 隋曉林 劉 衛(wèi) 倪秀敏

(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江大慶)

塔里木油田采用DD-S73F 40臂成像井徑儀替代MIT,其測(cè)井曲線、解釋成果及出圖方式均達(dá)到滿意效果。文章通過對(duì)DD-S73F 40臂成像井徑儀原理和特性的介紹,說明它在井徑測(cè)量領(lǐng)域比MIT井徑儀更具有獨(dú)特性、及時(shí)性和精確性,反應(yīng)出它在油田套損監(jiān)測(cè)方面具有很好的應(yīng)用前景。

成像測(cè)井儀;獨(dú)特性;套損監(jiān)測(cè)

0 引 言

油水井中的套管,因受環(huán)境(壓力差、井中流體腐蝕等)及應(yīng)力(地層運(yùn)動(dòng)應(yīng)力或射孔、壓裂等施工產(chǎn)生的機(jī)械力)等因素而產(chǎn)生了變形腐蝕及套管破裂。適時(shí)進(jìn)行套管檢測(cè)和射孔質(zhì)量檢查可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,便于采取措施,以避免更大的損失。

隨著Sondex公司生產(chǎn)的MIT投入使用之后,根據(jù)實(shí)際情況,取長(zhǎng)補(bǔ)短,開發(fā)研制了DD-S73F 40臂井徑測(cè)井儀,它是我國(guó)目前技術(shù)含量最高的多臂成像測(cè)井儀,它可以進(jìn)行套損檢測(cè),也可以檢查射孔質(zhì)量,在油田應(yīng)用以來取得了很好的效果,為地質(zhì)部門提供了重要的測(cè)井資料。

1 儀器介紹

1.1 儀器技術(shù)指標(biāo)

儀器外徑:Φ73 mm;

工作溫度、壓力:175℃,100 MPa;

測(cè)量范圍精度:80 mm～210 mm,±1 mm;

溫度測(cè)量范圍:-20℃～175℃;

溫度精度、靈敏度:±2℃,0.05℃;

儀器斜度精度,靈精度:±5°,0.1°;

儀器斜度測(cè)量范圍:0～180°;

傳輸方式單芯電纜測(cè)速要求:<500 m/h。

1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

該系統(tǒng)采用一體結(jié)構(gòu),給井下儀供電、信號(hào)分離、采集處理合為一個(gè)箱體。箱體與上位機(jī)(筆記本電腦或臺(tái)式工控機(jī))通過USB接口通訊。實(shí)際測(cè)井過程中,井下直流電源在給井下儀器供電的同時(shí),將井下儀器的測(cè)量信息經(jīng)電纜送到信號(hào)采集板。信號(hào)采集板對(duì)信號(hào)進(jìn)行整形、濾波,并對(duì)采集到的系統(tǒng)信號(hào)(深度信號(hào)、張力信號(hào)、磁記號(hào)信號(hào))進(jìn)行處理,送到數(shù)據(jù)處理主板。數(shù)據(jù)處理主板將采集到的各種數(shù)據(jù)打包,通過USB口送給上位機(jī)處理,同時(shí)將井下工作電壓、工作電流、電纜張力以及電纜上提或下放深度、速度值通過串口送給顯示板顯示。上位機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)處理后最終分別輸送到屏幕實(shí)時(shí)顯示,熱敏繪圖儀記錄以及磁盤存儲(chǔ)[1]。

1.3 井下儀器的特點(diǎn)

DD-S73F 40臂井徑測(cè)井儀,是通過40條測(cè)量臂來實(shí)現(xiàn)檢查套管的變形、彎曲、斷裂、孔眼、內(nèi)壁腐蝕等情況。該儀器采用橋式電感無觸點(diǎn)位移傳感器,大大提高了傳感器的使用壽命和測(cè)量精度,由于橋式電感無觸點(diǎn)位移傳感器體積小,因此可以實(shí)現(xiàn)小直徑下的高密度測(cè)量。井下信號(hào)經(jīng)編碼發(fā)向地面,地面解碼后經(jīng)過軟件處理,從而得到套管內(nèi)徑的展開成像、圓周剖面成像、柱面立體成像解釋圖,清晰反應(yīng)井下套管的受損情況。該儀器采用三階高密度碼傳送數(shù)據(jù),它改變以前大多數(shù)模擬或脈沖傳送信號(hào)的方式,大大提高傳輸速率。傳送數(shù)據(jù)包括40路井徑信號(hào)、井溫、艙溫、相對(duì)方位(儀器旋轉(zhuǎn)角度)、儀器傾斜角度及纜頭電壓信號(hào),同時(shí)可下掛電磁探傷儀伽馬/磁定位/井溫流量壓力等儀器。探頭部分可以隨時(shí)方便配接24臂、56臂,電路有預(yù)置部分。

2 井下儀器工作原理

該儀器由機(jī)械和電路兩大部分組成,電路由電源、單片機(jī)信號(hào)、傳輸井溫、井徑斜度和相對(duì)方位等部分組成,儀器的測(cè)量臂由彈簧支撐,沿套管內(nèi)壁運(yùn)動(dòng),測(cè)量臂隨套管內(nèi)臂變化而變化,從而帶動(dòng)測(cè)桿的軸向移動(dòng);由于彈簧的作用使移傳感器測(cè)桿緊貼測(cè)量臂的端面,當(dāng)測(cè)桿軸向移動(dòng)時(shí),測(cè)量臂作同步跟隨運(yùn)動(dòng),由于測(cè)桿軸向移動(dòng)使位移傳感器輸出波形的峰值隨之變化。激勵(lì)源加到40個(gè)位移傳感器上,40個(gè)位移傳感器輸出位移信息的電信號(hào),此電信號(hào)經(jīng)模擬開關(guān)選擇放大濾波處理,送到A/D轉(zhuǎn)換器,經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后由單片機(jī)串口發(fā)向編碼單片機(jī)。編碼單片機(jī)把數(shù)據(jù)編碼發(fā)向地面,井斜方位電路采集數(shù)據(jù)后,等主控單片機(jī)請(qǐng)求數(shù)據(jù),得到請(qǐng)求后把數(shù)據(jù)通過串口發(fā)出,送到地面的數(shù)據(jù)由地面將其還原成像。原理框圖如圖1所示。

圖2 DD-S73F四十臂井徑原理框圖

3 DD-S73F 40臂井徑測(cè)井儀的應(yīng)用

3.1 找漏堵水

利用DD-S73F 40臂井徑測(cè)井儀對(duì)LN2-1-17H井進(jìn)行找漏堵水作業(yè)時(shí)[2],井徑測(cè)井曲線在檢查套管時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)量井段內(nèi)2 495 m～2 775 m、2 820 m～3 260 m套管沾污及腐蝕現(xiàn)象較嚴(yán)重,其中2 505 m～2 512 m處最大外徑值為87.01 mm。由于該井測(cè)前沒刮壁,所以對(duì)測(cè)試結(jié)果有一定影響。后經(jīng)作業(yè)判斷漏失井段為2 503 m～2 513 m,該漏點(diǎn)現(xiàn)已封堵。

3.2 套管錯(cuò)斷

LN2井進(jìn)行堵水作業(yè)時(shí),DD-S73F 40井徑測(cè)井儀井徑測(cè)井曲線檢查套管時(shí)發(fā)現(xiàn)2 515 m～3 850 m沾污嚴(yán)重,易阻塞測(cè)試通道,請(qǐng)廠家作業(yè)時(shí)注意防卡;3 820 m～3 835 m處,有破漏現(xiàn)象,經(jīng)驗(yàn)判斷為套管錯(cuò)斷;4 652 m～4 679 m處有變形破損現(xiàn)象。

4 結(jié)論與建議

1)儀器的測(cè)量臂上下各有一個(gè)硬度很大的扶正器,使得儀器在井斜大的情況下,甚至在水平井中也能提供準(zhǔn)確的井徑值;

2)儀器除了測(cè)量臂外,還有斜度、方位和溫度探頭,還可以下接探傷儀、伽馬/節(jié)箍/井溫儀,這是其它井徑儀所不具備的優(yōu)勢(shì);

3)儀器耐溫175℃,耐壓15 000 psi,能滿足各油田測(cè)井需要;

4)儀器可添加輔助的多路轉(zhuǎn)換開關(guān)板,能傳送56臂、80臂成像儀器;

5)測(cè)量臂的臂尖比較耐磨,減少更換測(cè)量臂的次數(shù),提高測(cè)量精度;

6)該儀器屬于機(jī)械井徑系列,井底出砂會(huì)使儀器不能正常的收張測(cè)量臂,影響測(cè)井質(zhì)量。建議在遇阻點(diǎn)之上測(cè)量。

[1] 西安集成石油儀器有限公司.DDS68數(shù)控測(cè)井系統(tǒng). 2006(資料)

[2] 中國(guó)石油天然氣總公司勘探公司.測(cè)井新技術(shù)與油氣層評(píng)價(jià)進(jìn)展[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997

Tan Deqing,Sui Xiaolin,Liu We and Ni Xiumin.Introduction of DD-S73F 40-fingers imaging logging tool and its application.PI,2010,24(4):37～38

MIT(multifinger Imaging Logging Tool)of Sondex Company is not applicable in Tarim Oilfield,in view of this problem,a new DD-S73F 40-fingers imaging logging tool is therefore produced in 2007.The logging curve,interpretation and plotting of the new tool are satisfactory in the results.Based on the introduction of its principle,mechanism, and characteristics,the paper indicates that the DD-S73F 40-fingers imaging logging tool is distinctive in its timelineness and accuracy and it will be broadly used in the monitoring of casing corrosion.

Imaging logging tool;Distinctiveness;casing corrosion

P631.8+3

B

1004-9134(2010)04-0037-02

譚德慶,男,1969年生,儀修工,1987年畢業(yè)于大慶高級(jí)技工學(xué)校,2009年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè),現(xiàn)在大慶測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司從事儀器儀表鑒定工作。郵編:163153

2009-10-24 編輯:劉雅銘)

·開發(fā)設(shè)計(jì)·