過套管電阻率測井刻度方法的分析

蘇昊 范榮(中國石油集團測井有限公司生產(chǎn)測井中心， 陜西 西安 710000)

過套管電阻率測井刻度方法的分析

蘇昊 范榮(中國石油集團測井有限公司生產(chǎn)測井中心， 陜西 西安 710000)

本文對過套管電阻率測井的影響因素進行了分析，在建立相應(yīng)測井刻度系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，闡述了系統(tǒng)的設(shè)計與測井刻度實現(xiàn)方法，并提出了相應(yīng)的誤差控制策略。

過套管；電阻率；測井；刻度方法

過套管電阻率測井，是常規(guī)用于開發(fā)測井的主要手段，可有效識別死油氣層，評估流體飽和度，對于石油的有效開發(fā)，具有重要價值。過套管電阻率測井過程，需要應(yīng)用過套管電阻率測井儀器來實現(xiàn)，儀器的刻度，是影響測井指標(biāo)的主要因素，為確保測井值準(zhǔn)確，對其刻度方法進行研究十分必要。

1 過套管電阻率測井影響因素

過套管電阻率測井，影響因素較多，其中，水泥環(huán)以及套管長度等，都屬于影響測井值的主要指標(biāo)。首先，過套管地層電阻率測井過程中，水泥環(huán)屬于應(yīng)用的主要物質(zhì)，其性質(zhì)與侵入帶大致相同，如固井質(zhì)量差，水泥環(huán)厚度低，流體環(huán)層便會形成，導(dǎo)致電阻率降低，影響測井結(jié)果[1]。

2 過套管電阻率測井刻度方法的分析

2.1 過套管電阻率測井刻度系統(tǒng)設(shè)計

(1)技術(shù)指標(biāo)。過套管電阻率測井刻度系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)指標(biāo)如下：①電阻率控制在1～-100Ωm的范圍內(nèi)。②電阻率誤差控制在5%以下。③微弱信號檢測，控制在10nV以下。④微弱信號誤差，控制在±5%的范圍內(nèi)。⑤儀器應(yīng)具有良好的耐溫性，確保在-20℃～-75℃的范圍內(nèi)，都能夠正常工作。⑥系統(tǒng)峰值電流應(yīng)控制在6A的標(biāo)準(zhǔn)上[2]。

(2)系統(tǒng)設(shè)計。系統(tǒng)設(shè)計框架如圖1：

圖1 過套管電阻率測井刻度系統(tǒng)框架

通過圖1可以看出，過套管電阻率測井刻度系統(tǒng)，需經(jīng)過地面控制、信號傳輸、信號采集、信號調(diào)理以及大電激勵等工作來實現(xiàn)其功能。

(3)系統(tǒng)具體功能。①信號調(diào)理：需設(shè)計低噪聲前置放大電路，與此同時，對濾波電路進行設(shè)計，最后，使電路能夠?qū)崿F(xiàn)隔離放大，以完成信號調(diào)理的過程。②信號采集：信號采集過程，所采集的信號的來源，以傳感器等為主，上述信號在被采集后，需全部送至上位機中完成分析以及處理的過程。信號采集可將模擬信號，有效轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，確保數(shù)據(jù)計算的過程得以實現(xiàn)。③大電流激勵：增大測量信號幅度，可有效提高信號信噪比，大電流激勵的功能，便于為上述目的的實現(xiàn)提供途徑。④地面控制：包括控制軟件與控制箱，功能在于實現(xiàn)井下供電以及根據(jù)需求切換工作模式等。⑤測井信息傳輸：系統(tǒng)中，地面設(shè)備需對井下進行供電，該過程的實現(xiàn)，需通過信息測井信息傳輸來完成，可將電纜遙測系統(tǒng)應(yīng)用到測井信息傳輸過程中，提高信息傳輸效率。⑥刻度池尺寸設(shè)計：刻度池側(cè)面距離套管壁距離，應(yīng)控制在2m以上，因此，需根據(jù)套管的大小，合理設(shè)計刻度池尺寸。

2.2 過套管電阻率測井刻度方法的實現(xiàn)

(1)漏電流刻度。①設(shè)計精密電阻陣列。②刻度方法：儀器應(yīng)保證具有銘牌，且字跡清晰。采用萬能表，檢查精密電阻陣列，確保電阻不存在問題。③根據(jù)由高到低的電阻率順序進行測量，將刻度裝置，置于待測試部分，金屬套管連接激勵電源，重復(fù)測量60次，測量后將電源切斷，測量過程中記錄數(shù)據(jù)。④采用刻度系統(tǒng)的測試結(jié)果，作為標(biāo)準(zhǔn)值，采用測井儀的測試結(jié)果，作為測試值，最終確定刻度。

(2)電阻率刻度。①設(shè)計刻度池：刻度場地以室內(nèi)為主，面積在24m2左右，應(yīng)確保安全，確保能夠防雷防電。套管應(yīng)與地面垂直，探測方向以水平為主。探測距離控制為2m。過套管電阻率控制在1～-300Ωm之間。②氯化鈉水溶液的配置：通過計算，模擬實驗條件，控制氯化鈉水溶液質(zhì)量，并對其進行配置。③電阻率刻度方法：計算刻度池中需添加的氯化鈉質(zhì)量。將去離子水，倒入刻度池中。將氯化鈉加入水溶液中。共測量60次，測量過程中，記錄各項數(shù)值。計算刻度系統(tǒng)電壓與電流之比。

3 誤差控制

為提高測井準(zhǔn)確度，應(yīng)對刻度誤差進行控制，在系統(tǒng)設(shè)計與刻度完成之后，應(yīng)對其誤差進行分析，確保誤差符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求后，才可將刻度方法應(yīng)用到具體測井過程中。

4 結(jié)語

綜上所述，應(yīng)加強對過套管電阻率測井刻度的重視，提高測井的準(zhǔn)確度，石油等有關(guān)領(lǐng)域應(yīng)在實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，驗證刻度方法的使用效果，評估其測井結(jié)果是否能夠達(dá)到有關(guān)要求，以對刻度方法進行不斷改進，使測井準(zhǔn)確度得到進一步的提升。

[1]李進強.過套管電阻率測井儀地面刻度系統(tǒng)和測量范圍分析[J].國外測井技術(shù),2012,03：61-63.

[2]任尚華.過套管地層電阻率測井儀的試制及現(xiàn)場實驗[J].石油儀器,2012,04：55-57+103-104.

蘇昊(1988-)，男，漢，河南許昌人，碩士研究生。