摘要:在(zài)電磁(cí)流量(liàng)計 測井中(zhōng)，套管的(de)接(jiē)箍曲(qǔ)線作爲常規的(de)測井資料進行(háng)測量,用于測井(jǐng)曲線深度(dù)校正(zhèng)。由于電(diàn)磁(cí)流量計的測井工藝(yì)所限,使(shǐ)電磁流(liú)量計中磁(cí)性定(dìng)位器的(de)測井效果-直不好,影響測井資(zī)料(liào)質量。文章簡(jiǎn)述了磁(cí)性定位器和(hé)脈(mò)沖互(hù)感式(shì)接箍(gū)檢測(cè)器(qì)的測井原理,說明(míng)了傳統(tǒng)磁性定(dìng)位器(qì)存在的弊端和(hé)脈沖互感(gǎn)式接(jiē)箍檢測(cè)器的技術特點,并通過(guò)測井對比試驗(yàn),展示了用(yòng)脈沖(chòng)互感式接箍檢(jiǎn)測器(qì)取代電磁流量(liàng)計中(zhōng)磁性定位器(qì)的應用(yòng)效果。
0引言
　　電磁(cí)流量計測井儀(yí)用于(yú)聚合物驅注入(rù)剖面(miàn)測井(jǐng)，在(zài)油田(tián)生産開(kāi)發中(zhōng)發揮着重(zhòng)要作(zuò)用。然而,在電磁(cí)流量(liàng)計測(cè)井中磁性(xìng)定位器不能錄取到(dào)合格(gé)的磁性定(dìng)位曲線(xiàn)，這(zhè)個問(wèn)題多年(nián)來(lái)一直(zhí)是困擾在從事(shì)電磁流量(liàng)計測(cè)井的(de)現場操作(zuò)人員和從(cóng)事電磁流(liú)量計測井(jǐng)資料(liào)解釋(shì)人員的一個難題。爲(wèi)了解決這個難(nán)題,我們從(cóng)磁性(xìng)定位器(qì)的(de)測井原理(lǐ)入手,找出(chū)磁(cí)性定位(wèi)器在(zài)電磁(cí)流量測井(jǐng)工藝中所存在(zài)的弊(bì)端。傳統磁(cí)性定(dìng)位(wèi)器采用磁(cí)鋼(gāng)加(jiā)線圈的(de)方法,通過(guò)儀(yí)器(qì)相對(duì)井壁移動(dòng),實現在接箍位置檢(jiǎn)測線圈中(zhōng)的磁場重新分布,被動(dòng)地(dì)使(shǐ)接(jiē)收線圈産(chǎn)生感(gǎn)生電(diàn)動勢(shì)，從而(ér)達到(dào)檢測(cè)接箍(gū)的目的(de),這種方(fāng)法受測(cè)速(sù)和(hé)儀(yí)器居中等(děng)因素(sù)的影(yǐng)響(xiǎng)而(ér)無法(fǎ)克服。脈沖互感(gǎn)式接箍檢測器(qì)采用主動(dòng)的脈(mò)沖磁(cí)激勵(lì)互感(gǎn)方法,達到檢測(cè)套管接箍的目(mù)的凹。這種方法(fǎ)受測速和居中(zhōng)的影響很(hěn)小,不僅滿足-般(bān)測井(jǐng)的需要(yào),也(yě)比較(jiào)适用于(yú)電磁流(liú)量測井(jǐng)工藝中(zhōng)。
1傳統磁性(xìng)定位器測井(jǐng)原(yuán)理
　　常(cháng)規磁性定位器(qì)是由(yóu)兩個永久(jiǔ)磁鋼和-一(yī)個檢測線(xiàn)圈(quān)組成,當儀器(qì)沿井身移(yí)動時(shí),由(yóu)于(yú)儀器周圍介質(zhì)的磁(cí)阻發生變(biàn)化,使(shǐ)通過(guò)線圈(quān)的磁力線重新分布(bù),磁通(tōng)密度發生(shēng)變化,于是(shì)使線(xiàn)圈中(zhōng)産生(shēng)感應(yīng)電動勢，大小根據電磁感應定律爲(wèi):
 
　　即(jí)感應電(diàn)動勢等(děng)于(yú)磁通(tōng)量的時(shí)間變化(huà)率的負值(zhí),它的大小(xiǎo).與介質磁(cí)阻的(de)變化(huà)、測速(sù)、磁場強度及線(xiàn)圈尺(chǐ)寸有(yǒu)關。
2傳(chuán)統磁性定位器(qì)存在弊端
2.1儀器居中的影響
　　當測井工藝(yì)要求(qiú)下井(jǐng)儀器居中(zhōng)測井時,儀器距井壁(bì)有(yǒu)一(yī)定的距離(lí),在測井速度--定的情況下(xià),儀器通過接箍(gū)時檢(jiǎn)測(cè)線(xiàn)圈内(nèi)磁通量變化量(liàng)要比(bǐ)貼(tiē)靠井壁(bì)時的磁(cí)通(tōng)量變(biàn)化量(liàng)小,線圈輸(shū)出感生電動勢(shì)的幅度低(dī),減小(xiǎo)了信(xìn)噪比(bǐ),降低了磁(cí)性(xìng)定(dìng)位器(qì)對接箍的分辨(biàn)率。
2.2管柱内徑的(de)影響
　　同樣(yàng)是在居中(zhōng)和(hé)測井速(sù)度一(yī)定的情況(kuàng)下,在直徑大(dà)的(de)管柱内測井時,線圈中(zhōng)磁通量(liàng)的變化量(liàng)要比(bǐ)在直(zhí)徑小的管(guǎn)柱内小,線圈輸(shū)出的感(gǎn)生電動勢幅(fú)度降(jiàng)低，輸(shū)出信号的(de)信噪(zào)比小,接(jiē)箍的分(fèn)辨率差(chà)。
2.3測井速(sù)度的影響(xiǎng)
　　不管(guǎn)是貼近井壁的測井工藝(yì)還是(shì)居中的測井工(gōng)藝,如果(guǒ)測(cè)井速度快,磁性定位(wèi)器通過(guò)接箍時,其線(xiàn)圈内部磁通量變(biàn)化(huà)率大(dà),輸出感生電動(dòng)勢高;反之(zhī)測井速度慢，磁(cí)通量(liàng)變化率小(xiǎo),輸出(chū)感生電動勢低(dī)。因此(cǐ),測(cè)井(jǐng)速度(dù)不同(tóng)、磁性定位器的(de)分辨(biàn)率也(yě)不同(tóng)。
　　在測井過程中,當管(guǎn)柱狀(zhuàng)況、測(cè)井速度靠(kào)近井壁(bì)和(hé)儀器居中(zhōng)等(děng)因素發生變(biàn)化(huà)時(shí),這種(zhǒng)磁性定位器對(duì)接箍的分辨率(lǜ)也随(suí)之發(fā)生變(biàn)化，,改變(biàn)了信噪(zào)比,影響測井資(zī)料的質量(liàng)。這就(jiù)是磁鋼加線圈檢測方法(fǎ)的弊端所(suǒ)在(zài)。
3脈沖互感式(shì)接箍檢測(cè)器測井原理
　　脈(mò)沖互感式接(jiē)箍(gū)檢測(cè)器的物理(lǐ)基礎是法拉第電磁感應(yīng)定律(lǜ),其檢測(cè)方法是(shì):給傳(chuán)感器激勵(lì)線圈提供(gòng)-一個直流(liú)電脈沖,在(zài)脈沖維(wéi)持期,激勵線(xiàn)圈周圍産(chǎn)生-一個(gè)穩定(dìng)磁(cí)場,當直流(liú)脈沖(chòng)停止後,這(zhè)個穩(wěn)定磁場在油管(guǎn)和(hé)套(tào)管中便産(chǎn)生沿(yán)套管(guǎn)壁旋(xuán)轉的環形(xíng)感生(shēng)電流,該感生電(diàn)流在套(tào)管(guǎn)内部(bù)産生次生磁場(chǎng)，這個次生(shēng)磁場便使傳(chuán)感器檢(jiǎn)測線圈(quān)産生--個随時(shí)間而衰減(jiǎn)的感生電動勢。當激勵(lì)線(xiàn)圈的(de)直流電流(liú)--定時,檢測線圈中感生電動勢的大小和線(xiàn)圈(quān)周圍(wéi)油管或套(tào)管的(de)厚度、形狀幾何(hé)位置以及磁導(dǎo)率、電(diàn)導率有關(guān)。當管柱的幾何(hé)位置、磁導.率、電導率相對(duì)不變(biàn)時,而(ér)在接箍位(wèi)置管柱的(de)形狀(zhuàng)(厚度(dù)增加)有明(míng)顯的變(biàn)化(huà),降低了磁(cí)阻(zǔ),增加了沿套(tào)管(guǎn)壁旋轉的環形(xíng)感生電(diàn)流強度，由(yóu)感生(shēng)電流産生的次生磁場強度加強,提高(gāo)了檢測(cè)線圈(quān)中感生電(diàn)動勢(shì)的(de)幅(fú)度,因(yīn)此對檢測線圈(quān)感生(shēng)電動(dòng)勢的(de)處理和(hé)記錄,便(biàn)可獲(huò)得接箍曲線。
4脈沖互(hù)感式(shì)接箍檢(jiǎn)測器技(jì)術特點
(1)在(zài)儀器居中(zhōng)和測井速(sù)度比較慢(50m/h~100m/h)的條件下(xià),該儀器對(duì)油套(tào)管接(jiē)箍具(jù)有較好(hǎo)的(de)分辨(biàn)率,因此,可(kě)應用(yòng)到低速居中的測井工藝中。
(2)該(gāi)儀器能(néng)夠(gòu)對管柱周身狀況進行檢查(chá),能夠定(dìng)性地給出(chū)管柱的變(biàn)形、腐蝕、裂(liè)縫、管壁厚度和(hé)内徑變化等信(xìn)息。
(3)适(shì)應(yīng)于範圍較寬(kuān)的測井速(sù)度(50m/h~1200m/h)。
(4)适(shì)應于(yú)管柱(zhù)直徑:50mm~320mm。
(5)适(shì)應于管(guǎn)壁厚度(dù):3mm~12mm。
5測(cè)井對比試(shì)驗
　　爲了能(néng)充分說明脈沖互感(gǎn)式接箍檢(jiǎn)測器在(zài)電磁流(liú)量計中的應用效果,我們分别在三(sān)種不同管(guǎn)柱類型的井中進行了測井對(duì)比試驗。試驗過(guò)程是(shì)先(xiān)用帶有(yǒu)磁性定位器的電(diàn)磁(cí)流量計進(jìn)行測井,磁(cí)性定(dìng)位器(qì)用模(mó)拟量(liàng)輸出;然後用脈沖互感式接箍(gū)檢測器替換電(diàn)磁流量計中的(de)磁性定位(wèi)器,檢(jiǎn)測器用(yòng)正脈沖(chòng)輸出,分别(bié)以100m/h.500m/h.800m/h和1200m/h的測速進行測(cè)井,錄取(qǔ)多(duō)條曲(qǔ)線。從測井結果(guǒ)看,脈沖互感式(shì)接箍(gū)檢測器分辨率比較(jiào)高,曲(qǔ)線重複性比(bǐ)較(jiào)好。
5.1在套(tào)管(guǎn)井中(zhōng)測井(jǐng)對(duì)比試驗(yàn)
　　圖1是在拉(lā)15-丙xxx套(tào)管井(jǐng)中的測井(jǐng)曲線(xiàn)對(duì)比(bǐ)圖。
 
　　測(cè)井條件是(shì)套管(guǎn)内徑(jìng)124.6mm,平均(jun1)測速90m/h,儀器(qì)居中測井(jǐng)。圖1中(zhōng)右側是原(yuán)磁性(xìng)定位器測(cè)井曲線(xiàn),左側:是(shì)用脈(mò)沖互(hù)感式(shì)接箍檢測(cè)器替(tì)換(huàn)電(diàn)磁流量計(jì)中磁性(xìng)定位器(qì)後的測井(jǐng)曲線(xiàn)。左側曲線套管接箍(gū)顯示清楚(chǔ),管外扶正器也從曲(qǔ)線中顯(xiǎn)示(shì)出來,在799m~803m之(zhī)間是個套(tào)管(guǎn)短接。右(yòu)側曲(qǔ)線(xiàn)有(yǒu)幹擾(rǎo),接(jiē)箍(gū)多處(chù)丢失(shī)，如果沒有對比(bǐ)是很難(nán)确(què)定曲(qǔ)線上哪(nǎ)個是接箍。
5.2在(zài)配注中測(cè)井(jǐng)對比試驗
 
　　圖(tú)2是在中40-pxx配注井(jǐng)中的測井曲線。測試條(tiáo)件(jiàn)是儀(yí)器在(zài)油(yóu)管和配注工具内居中(zhōng)測井。左側(cè)是(shì)原磁性定位(wèi)曲線(xiàn),測井速度90m/h,曲線(xiàn)幹擾(rǎo)嚴重(zhòng)，無法(fǎ)辨(biàn)别出接(jiē)箍和(hé)工具(jù)的設置情況。右側是更換(huàn)後的(de)接箍曲線(xiàn),測井速度(dù)1200m/h,在997m以(yǐ)上(shàng)是油管段,各(gè)接箍(gū)位置(zhì)清(qīng)楚(chǔ),在997m以下(xià)是工具(jù)段,各工具(jù)顯示(shì)清楚(chǔ)。在1006m~1007m和1032m~1034m兩處(chù)是(shì)φ114mm封堵器;在1016m~1018m和(hé)1043m~1045m兩處(chù)分别是φ54mm和φ56mm的配水器短接(jiē),因其内(nèi)徑小而幅度(dù)高(gāo);1018m~1023m是(shì)5個配(pèi)接短接。
5.3在籠統(tǒng)聚驅井中(zhōng)測井(jǐng)對比(bǐ)試驗(yàn)
 
　　圖3是(shì)在中31-pxx籠統聚驅(qū)井中的測井曲線(xiàn)。.測試條件是井内(nèi)既(jì)有油管又有套管(guǎn),在1124m以(yǐ)上是(shì)内(nèi)徑爲62mm油(yóu)管段(duàn),以下是内徑爲124.6mm的(de)套管段(duàn),儀器居中測井(jǐng)。左側是原磁性(xìng)定位曲(qǔ)線(xiàn),在油(yóu)管段(duàn)測(cè)速(sù)是900m/h,曲(qǔ)線有部分幹擾(rǎo);在套管段(duàn)測(cè)速是90m/h,接箍(gū)曲線幅(fú)度低(dī),部分接箍(gū)不能确定其具體位(wèi)置。右側是(shì)更換後的(de)接箍(gū)曲線,測井速度(dù)100m/h,在油管段由于管柱内(nèi)徑(jìng)小,曲(qǔ)線整(zhěng)體幅度高(gāo),接箍顯示清楚(chǔ),1113m~1115m之間(jiān)是封堵器,1124m處是油(yóu)管喇叭(bā)口;在(zài)套管(guǎn)段由于管柱内徑大(dà),曲線整體幅度(dù)低,接箍顯(xiǎn)示清(qīng)楚。圖中(zhōng)不僅清(qīng)楚地顯(xiǎn)示出油(yóu)管和套管的接(jiē)箍位置,而且還(hái)能通過管(guǎn)柱内徑的變化反映(yìng)出不同(tóng)的(de)管柱(zhù)結構(gòu)。
6結束語
　　傳(chuán)統磁性定(dìng)位器(qì)和脈沖互(hù)感式(shì)接箍(gū)檢(jiǎn)測器的(de)物理基礎都是(shì)法拉第電磁感(gǎn)應定律,但二者(zhě)的檢(jiǎn)測(cè)方式不(bú)同。前者通過儀(yí)器和(hé)井壁的相(xiàng)對(duì)移動,使線圈(quān)中的磁通(tōng)量發(fā)生變化來(lái)産生(shēng)感生(shēng)電動勢;後(hòu)者是通過激勵(lì)線(xiàn)圈在管柱周(zhōu)身産(chǎn)生(shēng)感生(shēng)電(diàn)流,再由感(gǎn)生電(diàn)流産生的二次磁場(chǎng)在檢(jiǎn)測線(xiàn)圈中産生感生(shēng)電動勢。前(qián)者(zhě)是(shì)被動的(de)檢測方式,後者是主動的檢(jiǎn)測方(fāng)式。測(cè)速和居中(zhōng)等影響前(qián)者分(fèn)辨率的因素,對(duì)後者幾乎(hū)沒有影響(xiǎng)。通過上述測井(jǐng)對(duì)比(bǐ)實驗,說明(míng)脈沖互感(gǎn)式接(jiē)箍檢測器(qì)有效(xiào)地克服(fú)了(le)傳統磁性定(dìng)位(wèi)器存(cún)在的弊(bì)端,并在電磁流量計測(cè)井儀中(zhōng)得(dé)到了(le)很好的應(yīng)用,是(shì)傳統磁性定位(wèi)器的更新換代(dài)産品。

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