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一种新型强聚焦双侧向测井仪

文档名称:一种新型强聚焦双侧向测井仪
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文档名称:一种新型强聚焦双侧向测井仪
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上传者:SLJ520
添加时间:2019/05/21
内容摘要:
石油仪器
2014年第28卷第1期
PETROLEUM INSTRUMENIS
开发设计
种新型强聚焦双侧向测井仪
张勇裴建中董政曹睿
(中石油川庆钻探工程有限公司测井公司重庆
摘要: ECLIPS5700系列的1239双侧向仪器在大井眼、高阻地层及高矿化度泥業井况下测井时,因发射电流发散,导
致所测的浅側向电阻率偏低。针对此问题,参照 EXCELL2000系列的DLLT双側向测井仪,设计了一种具有DLT优点的
新型强聚焦双侧向测井仪KG2012,该仪器可实现电流强聚焦,在大井眼、高阻地层及高矿化度泥浆井况下,较好地解决
了1239所测得的浅电阻率偏低的测井难题,在实际测井时取得了较好的测井效果。
关键词:双侧向测井;大井眼;强聚焦;高矿化度泥浆
中图法分类号:TE927
文献标识码:B
文章编号:1004-9134(2014)01-0017-02
双侧向测井是一种在七侧向和三侧向的基础土发
展起来的深、浅测向的组合测井。双侧向测井仪用
于测量地层电阻率,是裸眼井测井常规项目之一。该
类仪器可测得井眼侵入带电阻率和原状地层电阻率
M
用于研究地层电阻率的变化。双侧向测井作为一种重
要的测井方法,在油田测井中已经得到广泛应用。
目前,国内所用的双侧向测井仪主要有斯伦贝谢
图1普通电阻率測井示意图
的双侧向测井仪、阿特拉斯 ECLIPS5700的1239测井
假定电极为点电极,介质是均匀无限的,介质电
仪、KG200恒功率双侧向测井仪、H250的DLS阻率为p,则从电极A流出的电流呈辐射状向四面八
双侧向测井仪以及 EXCELL2000的DLLT双侧向测井
方均匀散开,等电位面是以A为球心的球面,如果测
仪。在大井眼及高矿化度泥浆井况下,1239、DLS、量电极M、N与供电电极的距离分别是AM、AN,则
KG200仪器所测得的浅侧向电阻率均偏低,这种情
况给测井资料评价造成了严重的影响。针对此情况,
M点电位
研发了一种具有DLLT优点的新型强聚焦双侧向测井
4TAM
(2
仪KG2012,该仪器可配套在 ECLIPS5700系列仪器
(3)
串中,在大井眼、高阻地层及高矿化度泥浆井况下测
4てAN
井时,更为真实地反映出地层电阻率的变化
式中,I为电极A流出的电流强度,由上两式可
得M、N两点电位差
1基本原理
y=nーA
为了测量某一电阻的电阻值R,可用一个电源给
4TEAM AIAN
电阻供电,测量流过该电阻的电流和电阻两端的电
MNO/
(4)
压降。根据欧姆定律,可求出该电阻的阻值
4AM?AN
所以,电阻率
4xAN?AM
(5
普通电阻率测井原理也是采用与此类似的方法
测量地层电阻率。在介质中设置一个供电电极A(如
式中,MN为电极M与N之间的距离,
图1所示),回流电极B在距A无限远处,在距A
令K=
4rANV?AM
MN

定距离处放置一对测量电极M、N,进行电位差测量。
(6)
第一作者简介:张勇,男,1983年生,工程师,2009年毕业于中国石油大学(华东)信号与信息处理专业,现在川庆测井公司从事石油测井
仪器研发制造工作。邮编:400021
石油仪器
PETROLEUMINSTRUMIENIS
2014年2月
式中,K称为电极系常数,式(6)为电阻率测井3,2电流强聚焦原理
的基本公式。由此求出的电阻率只能近似地反映地层
如图3所示,A0控制电路控制A0功率放大电路
的真实电阻率,称为视电阻率。
发射深电流信号(频率131.25Hz)和浅电流信号(频
率1050Hz)至主电极的A0极环,其中浅电流信号
2主电极设计
流经地层后从A4+流回,深电流信号经地层后由电极
该双侧向仪的主电极主要由13个极环组成,如B流
图2所示,包括A4-、A*-、A3-、M3-、M2-、M1-、
如果浅电流信号从A0流出后有发散,那么M2+、
A0、MI+、M2+、M3+、A3+、A*+和A4+,为了防M1+之间有电位差,此电位差经上前置放大电路放
止极环生锈而影响浏量精度,极环全部采用不锈钢材
大,再经主监控运放电路处理后,进入A3控制电路,
料构成。极环间的绝缘材料采用了进口玻璃钢和聚醚
其输出信号去控制A3+功率放大电路,在A3+和A4+
迷酮,用于防止硫化氢对电极的腐蚀而影响绝缘。内
之间施加一个微调电压,使得从A3+流出的电流信号
部充满硅油并采用压力平衡活塞补偿方式进行内外压
与从A0流出的浅电流信号同相且等电位,从而迫使
力平衡补偿,能够保证高温、高压条件下的绝缘性能。浅电流信号最大限度地从AO流向地层,并从A+流
该电极系各电极环间相互绝缘,能实现上下独立回,以此实现对浅侧向电阻率的测量
聚焦。以中间电极为中心,上下对称分布,在中间主
同理,如果深电流信号从AO流出后有发散,那
电极处设计了一个可拆卸的接插件叼,使得电极可以么M3+、MI+之间有电位差,经上前置放大电路放
拆卸为两节,上下前置放大电路放在中间电极A0附大,再经主监控运放电路处理后,进人A*控制电路,
近,从而减小干扰,增强微弱信号的传输
其输出信号去控制A4功率放大电路,该功率放大电
路在A4+和深电流回路B之间施加一电压,使得A4+
流出的电流信号与AO流出的深电流信号同相且等电
A4+A+A3+
A0
位,这样深电流信号就会最大限度地从AO流向地层,
最后由电极B流回;如果在A*+与A4+之间检测到电
图2KG2012双侧向仪主电极示意图
压差,表明从A0流出的深电流还有发散,该电位差
经辅助监控运放电路处理后,进人A3控制电路,其
3电子线路设计
输出信号去控制A3+功率放大电路,在A3+和A4+之
31仪器原理框图
间施加一微调电压,使得A4+、A3+与A0同相且等
电位,A4+、A3+流出的深电流信号就会迫使深电流
图3为KG2012双侧向仪电子线路原理框图。图
3中,除前置放大电路放在主电极中外,其余部分都
从A0最大限度地流向地层,最后由电极B流回。
在电子线路骨架上,下面将以上部电极控制电路为例
在测量前,要通过刻度电路对仪器进行刻度,算
详述其功能原理,下部与此类同。
出加因子和乘因子,并由地面系统记录保存;在测量
过程中,测量电流10经由AO被送人地层,通过一个
电流测量电路被测得。测量电压V0取自M2-与地面
控制电
辅勋监控
运放电
参考电极之间的电压,通过一个电压测量电路被测得
放大电路
4现场应用情况
控电
2012年8月~2013年4月,该双侧向测井仪与
阿放电路
ECLIPS5700仪器串配套使用,在川渝油气田完成了
对蓬菜XX井、龙岗XX井、黄龙XX井、磨溪XX
控电
井、高石XX等井的测井作业
放大电路
在测井过程中,该仪器工作正常,在大井眼、高
洩向
阻地层及高矿化度泥浆井况下,较为准确地测量出深
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