電極系連斜井徑微電極組合儀大組合測井的實現(xiàn)

崔志剛,劉江龍,吳鳳武,何中盛,馬濤濤,吳俊杰

(中國石油集團(tuán)測井有限公司吐哈分公司 新疆 吐魯番 838202)

0 引 言

受石油價格的影響，油氣企業(yè)對成本及時效的管理愈來愈嚴(yán)格，倒逼測井行業(yè)技術(shù)不斷改進(jìn)。在吐哈油田區(qū)域，常規(guī)測井項目通常要分3次完成。第1次測量輔串：即電極、連斜、井徑等項目；第2次測量聲電組合或者聲感組合：即雙側(cè)向+補償聲波，或者補償聲波+雙感應(yīng)八側(cè)向；第3次測量放射性項目：補償中子+補償密度等。由于測量項目組合少，儀器串安全性明顯增強，但是時效上不能滿足要求。目前EILog06系列經(jīng)過升級和優(yōu)化設(shè)計，在硬件上能夠?qū)崿F(xiàn)自由組合，且儀器之間信號互不影響。作為油田測井的主力設(shè)備EILog05系列，除了輔串測井項目外，其他測井項目儀器都已經(jīng)實現(xiàn)了大組合，可以根據(jù)井況選擇組合方式，即保證了安全，又增加了時效。因此如何實現(xiàn)輔串電極系連斜井徑微電極組合儀與聲感、聲電的組合是研究的方向，只有解決這方面問題，才能實現(xiàn)真正意義上的大組合。本文根據(jù)ECIM組合儀與雙側(cè)向測井儀、補償聲波測井儀、雙感應(yīng)八側(cè)向測井儀、放射性儀器組合中出現(xiàn)的問題加以分析，最后確定了整體解決方案，成功實現(xiàn)所有EILog05測井項目的自由組合。

1 ECIM組合儀應(yīng)用現(xiàn)狀

EILog05電極系連斜井徑微電極組合測井儀是一種集成化儀器，能完成電極測量、微電極測量、井斜方位測量和井徑測量[1]，簡稱ECIM,儀器設(shè)計之初通常并沒有考慮與其他儀器組合，從目前形式發(fā)展看，要實現(xiàn)其與其他儀器串組合，需要解決以下問題。

1)ECIM配接補償聲波測井儀時，標(biāo)準(zhǔn)電極內(nèi)高刻值會減少一半左右。

2)ECIM配接雙側(cè)向測井儀時，用井下N電極(9芯)作電壓參考時深淺雙側(cè)向電壓不正常。用地面N電極(2芯)作電壓參考時，ECIM組合儀完成井徑開收腿后，深淺電壓不正常。

3)在不測量電極項目時，即不使用標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭時，ECIM和雙側(cè)向測井儀或者雙感應(yīng)八側(cè)向測井儀組合時無電位曲線問題。

只有分析出以上問題的原因，并制定出最佳的解決方案，才能實現(xiàn)EILog05系列儀器大組合測井。

2 問題分析與解決方案

2.1 配接補償聲波測井儀

如圖1所示，微電極處于高刻時，繼電器K4A的7芯與6芯通導(dǎo)，這樣引起A0與10芯短路。另外A0與ECIM組合儀下接頭的11芯通導(dǎo)，供微電極使用，在吐哈油田區(qū)域，由于沒有微電極測量項目，故此芯閑置不用。然而補償聲波測井儀上接頭的11芯和三總線的16芯地線都接到補償聲波測井儀外殼上，補償聲波測井儀和ECIM組合儀的外殼通過銅環(huán)絲扣直接連接。這樣電極的發(fā)射本來是從26芯A(I+)到10芯B(I-)的發(fā)射變成了從26芯A(I+)到10芯B(I-)和外殼、地的發(fā)射，電流被分流，采集的標(biāo)準(zhǔn)電極高刻電壓值受到影響，變成原來的一半左右[2]。圖2為電極電流發(fā)射原理局部圖，產(chǎn)生恒流源交流信號[3]。

圖1 微電極刻度電路原理圖

聲波的11芯與外殼短路的原因主要是補償聲波測井儀與雙側(cè)向測井儀組合時，補償聲波測井儀兼作雙側(cè)向測井儀的下回路電極使用[4]。在吐哈區(qū)域沒有微電極測井項目，因此要解決11芯與外殼及地線短路問題，只需把ECIM組合儀的A0從微電極井徑板J9-17芯斷開。把A0斷開后，刻度值完全正常，用外刻度模擬和檢查，電極測井值也完全正常。

圖2 電極電流發(fā)射原理局部圖

2.2 配接雙側(cè)向測井儀

ECIM組合儀測量電極需要用到標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭，馬籠頭的走線圖如圖3所示，當(dāng)ECIM和雙側(cè)向測井儀組合時，如果使用井下N電極作電壓參考，9芯作為雙側(cè)向測井儀的參考電極[5]，必須要把雙側(cè)向電子儀上接頭的9芯連接到標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭的一個電極上。標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭的9芯和30芯供測量0.6 m電極使用，所以ECIM組合儀上下9芯不貫穿，目前吐哈區(qū)域只要求測量2.5 m、4 m電極，對0.6 m沒有要求。因此可以把9芯同ECIM組合儀電路部分?jǐn)嚅_，使儀器上下9芯直接貫穿。儀器在上接頭處有9芯預(yù)留線的接頭，斷開上接頭的9芯插針與電路板連線，把插針焊接至預(yù)留的9芯貫穿線即可，這時0.6N作為了雙側(cè)向的井下N電極。通電檢查，井下N電極條件下深淺側(cè)向電壓信號正常。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭走線圖

雙側(cè)向測井儀用地面N電極作電壓參考時，輔交流通過ECIM組合儀的2&10給井徑儀開收腿供電后，2芯并不貫穿，需要發(fā)送測井命令才能恢復(fù)貫穿狀態(tài)，因此只需開收腿后發(fā)送測井命令，即可用地面N電極正常測井。

2.3 更換標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭

有的情況下并沒有電極測量項目要求，只需要連斜、井徑項目與雙側(cè)向測井儀組合測井，當(dāng)然這個時候使用標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭沒有任何影響，因為標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭的2.5M直接和電纜7芯連接，同時也把測量的自然電位信息傳給地面。但是基于現(xiàn)場情況，現(xiàn)場人員為了方便可能不使用標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭，而改用雙側(cè)向電極馬籠頭，原來由標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭7芯測量自然電位直接上傳到地面的功能就無法實現(xiàn)。自然電位采集由雙側(cè)向電極馬籠頭的8芯測量，并通過雙側(cè)向電子儀內(nèi)部1K電阻轉(zhuǎn)到7芯。由于ECIM組合儀7、8芯并不貫穿，而是供2.5 m電極使用，致使電位線路不通。針對此問題，在組合儀7、8芯接頭下面加裝單刀雙擲兩控開關(guān)，并使用儀器預(yù)留的7、8芯貫穿線，如圖4中K2所示。

圖4 儀器加裝開關(guān)線路圖

在不使用標(biāo)準(zhǔn)馬籠頭(即不測量標(biāo)準(zhǔn)2.5 m電極和4 m電極情況下)，撥動開關(guān)使7、8芯貫穿即可。這樣的ECIM組合儀在與雙感應(yīng)八側(cè)向測井儀組合時，雙感應(yīng)八側(cè)向測井儀的自然電位同樣可以通過貫穿線7芯上傳至地面測量。使用標(biāo)準(zhǔn)電極馬籠頭的時候，只需要把開關(guān)撥至初始狀態(tài)，這時7、8芯一方面用于測量2.5 m電極，另外7芯又用于測量自然電位。

3 結(jié)束語

為實現(xiàn)測井項目的自由組合，對ECIM儀器主要有3項改動:1)A0從微電極井徑板J9-17芯斷開；2)斷開電極板與9芯連接，并使儀器9芯上下貫穿；3)給7、8芯加裝撥檔開關(guān)，分別在有、無標(biāo)準(zhǔn)馬籠頭的情況下選擇使用。針對無標(biāo)準(zhǔn)電極測量項目的儀器串大組合測井，已經(jīng)在玉門油田得到驗證，并廣泛使用。針對標(biāo)準(zhǔn)電極測量和雙側(cè)向測井儀或者雙感應(yīng)八側(cè)向測井儀的組合，車間驗證合格后，也進(jìn)行了上井驗證，并于2018年四季度在吐哈油田得到廣泛推廣。通過對電極系連斜井徑微電極組合測井儀的改進(jìn)，實現(xiàn)了EILog05儀器的一串測組合測井，為油田的勘探開發(fā)提供了保障，滿足了對成本和時效的要求。