微電阻率成像測井儀電扣刻度裝置改進

谷鵬羊

( 中國石油集團測井有限公司華北分公司 河北 任丘 062550)

0 引 言

微電阻率成像測井儀電扣刻度盒是通過模擬井下地層電阻率來檢查儀器好壞的刻度裝置。在地面檢、維修作業(yè)時，微電阻率成像測井儀依靠電扣刻度盒對EMEX回路中的144個電扣信號進行檢測，但現(xiàn)有電扣刻度盒存在易損壞、精度不匹配、檢測繁瑣等問題[1]。文章主要提出了存在的問題和解決這些問題的改進方案，并發(fā)明了一種新型電扣刻度裝置。

1 微電阻率成像測井儀電扣刻度盒的原理及結(jié)構(gòu)

微電阻率成像測井儀電扣刻度盒是由不銹鋼保護殼體、外固定夾、彈簧探針、有機玻璃主體及內(nèi)部電子元器件組成，其示意圖如圖1所示。

圖1 微電阻率成像測井儀電扣刻度盒

此裝置通過外固定夾與極板緊貼，24個彈簧探針分別與對應(yīng)的極板電扣接觸，從而使電流通過刻度盒內(nèi)地層電阻率模擬電阻構(gòu)成的回路而回到回路電極，形成EMEX回路。通過測量電扣上的電流強度，可以得到極板對應(yīng)地層電阻率的變化，經(jīng)過地面軟件處理可以得到圖像，從而直觀反應(yīng)地層微電阻率的變化[2]。

2 微電阻率成像測井儀電扣刻度盒在應(yīng)用中存在的問題及改進方案

2.1 電扣刻度盒選材問題

電扣刻度盒主體材料為有機玻璃，外部固定夾通過4顆螺釘直接與有機玻璃相連。微電阻率成像測井儀現(xiàn)場刻度時，環(huán)境復(fù)雜，極易造成人為掉落或者偶然掉落，而主體為有機玻璃材質(zhì)的刻度盒一經(jīng)掉落，加之螺釘與有機玻璃鑲嵌結(jié)構(gòu)，損壞率幾乎為100%，刻度盒配件中瓷管電阻亦是如此[3]。針對此問題，新裝置棄用有機玻璃材質(zhì)，改為抗沖擊材質(zhì)。

2.2 電扣刻度盒精度問題

電扣刻度盒內(nèi)有24個地層電阻率模擬電阻，通過隨機抽取一個電扣刻度盒，拆解后經(jīng)測量，每6個相同阻值的電阻為一組，共4組。極板上每一個電扣對應(yīng)一個電阻，電阻阻值具有誤差，這些誤差體現(xiàn)在地面軟件上即為采樣圖形的高低錯亂或成像的色差錯誤，并且電阻過多容易造成損壞，形成儀器自身故障的假象，從而給檢維修人員帶來麻煩[4]。針對此問題，新裝置將電扣刻度盒中元器件位置更換到配件瓷管電阻處，與配件瓷管電阻進行封裝，并將24個色環(huán)電阻更換為4個可調(diào)電阻。

2.3 電扣刻度盒作業(yè)流程問題

電扣刻度盒使用過程中，需要緊貼在6個極板中的一個，然后加電檢測，檢測下一個極板時，又需解下外夾同時更換到下一個極板，作業(yè)流程復(fù)雜，電扣刻度盒作業(yè)示意圖如圖2所示。尤其在外圍項目部只有一名檢維修作業(yè)人員的情況下，作業(yè)重復(fù)性過高。針對此問題，新裝置將電扣刻度盒扁平化、磁性化處理，并增加為6塊。

圖2 電扣刻度作業(yè)示意圖

3 新型微電阻率成像測井儀電扣刻度裝置概述

新型微電阻率成像測井儀電扣刻度裝置擁有6片相同的電扣刻度片(刻度片如圖3所示)，每一個刻度片主體材質(zhì)為橡膠磁，由不同比例的磁粉和橡膠制成，內(nèi)有壓制的細導(dǎo)線，分別連接著下部24個細小銅探針，每個刻度片分出4根細導(dǎo)線連接至瓷管電阻處進行封裝，這樣極大減輕刻度器重量，使得橡膠磁片可以更好地與極板貼合。地層電阻率模擬電阻更換為4個可調(diào)式電阻，此裝置制作工藝簡單，造價低，不僅節(jié)約了成本，并且方便攜帶[5]。

圖3 電扣刻度片

4 新型微電阻率成像測井儀電扣刻度裝置現(xiàn)場試驗及效果分析

在刻度試驗過程中，分別用全新的兩種裝置在連續(xù)日期同一時間同一地點對同一只微電阻率掃描成像測井儀進行刻度，為準確記錄刻度實驗結(jié)果提供了保證。試驗結(jié)果對比見表1，標(biāo)準地面軟件數(shù)據(jù)如圖4所示。

表1 試驗結(jié)果對比

對表1進行數(shù)據(jù)分析可知，新型微電阻率成像測井儀電扣刻度裝置，在單人刻度作業(yè)中所消耗的刻度時間較之前的裝置縮短約一半時間，并且準確率為100%。此次試驗采用全新裝置，故統(tǒng)計的數(shù)據(jù)為單人刻度作業(yè)時間，而極易損壞的舊裝置，只要損壞，單人無法進行刻度作業(yè)，在檢維修作業(yè)時，這極大地提高了工作效率。新裝置通過可調(diào)式電阻的變化，可以使地面數(shù)據(jù)一致性提高，從而降低誤差與故障率，舊裝置無此功能，故無法對比不同阻值下的準確率。

圖4 144個電扣的測量值在地面軟件中的直觀顯示

5 結(jié) 語

通過對現(xiàn)有微電阻率成像測井儀電扣刻度盒的問題分析，發(fā)明了一種新型微電阻率成像測井儀電扣刻度裝置，從而實現(xiàn)了在地面檢維修的單人作業(yè)，且排除了精度、易損等問題，實現(xiàn)了預(yù)期目的。