DD-S73F 40臂成像井径仪介绍及应用

谭德庆 隋晓林 刘 卫 倪秀敏

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江大庆)

DD-S73F 40臂成像井径仪介绍及应用

谭德庆 隋晓林 刘 卫 倪秀敏

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江大庆)

塔里木油田采用DD-S73F 40臂成像井径仪替代MIT,其测井曲线、解释成果及出图方式均达到满意效果。文章通过对DD-S73F 40臂成像井径仪原理和特性的介绍,说明它在井径测量领域比MIT井径仪更具有独特性、及时性和精确性,反应出它在油田套损监测方面具有很好的应用前景。

成像测井仪;独特性;套损监测

0 引 言

油水井中的套管,因受环境(压力差、井中流体腐蚀等)及应力(地层运动应力或射孔、压裂等施工产生的机械力)等因素而产生了变形腐蚀及套管破裂。适时进行套管检测和射孔质量检查可以及时发现问题,便于采取措施,以避免更大的损失。

随着Sondex公司生产的MIT投入使用之后,根据实际情况,取长补短,开发研制了DD-S73F 40臂井径测井仪,它是我国目前技术含量最高的多臂成像测井仪,它可以进行套损检测,也可以检查射孔质量,在油田应用以来取得了很好的效果,为地质部门提供了重要的测井资料。

1 仪器介绍

1.1 仪器技术指标

仪器外径:Φ73 mm;

工作温度、压力:175℃,100 MPa;

测量范围精度:80 mm～210 mm,±1 mm;

温度测量范围:-20℃～175℃;

温度精度、灵敏度:±2℃,0.05℃;

仪器斜度精度,灵精度:±5°,0.1°;

仪器斜度测量范围:0～180°;

传输方式单芯电缆测速要求:<500 m/h。

1.2 系统特点

该系统采用一体结构,给井下仪供电、信号分离、采集处理合为一个箱体。箱体与上位机(笔记本电脑或台式工控机)通过USB接口通讯。实际测井过程中,井下直流电源在给井下仪器供电的同时,将井下仪器的测量信息经电缆送到信号采集板。信号采集板对信号进行整形、滤波,并对采集到的系统信号(深度信号、张力信号、磁记号信号)进行处理,送到数据处理主板。数据处理主板将采集到的各种数据打包,通过USB口送给上位机处理,同时将井下工作电压、工作电流、电缆张力以及电缆上提或下放深度、速度值通过串口送给显示板显示。上位机将接收到的数据处理后最终分别输送到屏幕实时显示,热敏绘图仪记录以及磁盘存储[1]。

1.3 井下仪器的特点

DD-S73F 40臂井径测井仪,是通过40条测量臂来实现检查套管的变形、弯曲、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况。该仪器采用桥式电感无触点位移传感器,大大提高了传感器的使用寿命和测量精度,由于桥式电感无触点位移传感器体积小,因此可以实现小直径下的高密度测量。井下信号经编码发向地面,地面解码后经过软件处理,从而得到套管内径的展开成像、圆周剖面成像、柱面立体成像解释图,清晰反应井下套管的受损情况。该仪器采用三阶高密度码传送数据,它改变以前大多数模拟或脉冲传送信号的方式,大大提高传输速率。传送数据包括40路井径信号、井温、舱温、相对方位(仪器旋转角度)、仪器倾斜角度及缆头电压信号,同时可下挂电磁探伤仪伽马/磁定位/井温流量压力等仪器。探头部分可以随时方便配接24臂、56臂,电路有预置部分。

2 井下仪器工作原理

该仪器由机械和电路两大部分组成,电路由电源、单片机信号、传输井温、井径斜度和相对方位等部分组成,仪器的测量臂由弹簧支撑,沿套管内壁运动,测量臂随套管内臂变化而变化,从而带动测杆的轴向移动;由于弹簧的作用使移传感器测杆紧贴测量臂的端面,当测杆轴向移动时,测量臂作同步跟随运动,由于测杆轴向移动使位移传感器输出波形的峰值随之变化。激励源加到40个位移传感器上,40个位移传感器输出位移信息的电信号,此电信号经模拟开关选择放大滤波处理,送到A/D转换器,经A/D转换成数字量后由单片机串口发向编码单片机。编码单片机把数据编码发向地面,井斜方位电路采集数据后,等主控单片机请求数据,得到请求后把数据通过串口发出,送到地面的数据由地面将其还原成像。原理框图如图1所示。

图2 DD-S73F四十臂井径原理框图

3 DD-S73F 40臂井径测井仪的应用

3.1 找漏堵水

利用DD-S73F 40臂井径测井仪对LN2-1-17H井进行找漏堵水作业时[2],井径测井曲线在检查套管时发现测量井段内2 495 m～2 775 m、2 820 m～3 260 m套管沾污及腐蚀现象较严重,其中2 505 m～2 512 m处最大外径值为87.01 mm。由于该井测前没刮壁,所以对测试结果有一定影响。后经作业判断漏失井段为2 503 m～2 513 m,该漏点现已封堵。

3.2 套管错断

LN2井进行堵水作业时,DD-S73F 40井径测井仪井径测井曲线检查套管时发现2 515 m～3 850 m沾污严重,易阻塞测试通道,请厂家作业时注意防卡;3 820 m～3 835 m处,有破漏现象,经验判断为套管错断;4 652 m～4 679 m处有变形破损现象。

4 结论与建议

1)仪器的测量臂上下各有一个硬度很大的扶正器,使得仪器在井斜大的情况下,甚至在水平井中也能提供准确的井径值;

2)仪器除了测量臂外,还有斜度、方位和温度探头,还可以下接探伤仪、伽马/节箍/井温仪,这是其它井径仪所不具备的优势;

3)仪器耐温175℃,耐压15 000 psi,能满足各油田测井需要;

4)仪器可添加辅助的多路转换开关板,能传送56臂、80臂成像仪器;

5)测量臂的臂尖比较耐磨,减少更换测量臂的次数,提高测量精度;

6)该仪器属于机械井径系列,井底出砂会使仪器不能正常的收张测量臂,影响测井质量。建议在遇阻点之上测量。

[1] 西安集成石油仪器有限公司.DDS68数控测井系统. 2006(资料)

[2] 中国石油天然气总公司勘探公司.测井新技术与油气层评价进展[M].北京:石油工业出版社,1997

Tan Deqing,Sui Xiaolin,Liu We and Ni Xiumin.Introduction of DD-S73F 40-fingers imaging logging tool and its application.PI,2010,24(4):37～38

MIT(multifinger Imaging Logging Tool)of Sondex Company is not applicable in Tarim Oilfield,in view of this problem,a new DD-S73F 40-fingers imaging logging tool is therefore produced in 2007.The logging curve,interpretation and plotting of the new tool are satisfactory in the results.Based on the introduction of its principle,mechanism, and characteristics,the paper indicates that the DD-S73F 40-fingers imaging logging tool is distinctive in its timelineness and accuracy and it will be broadly used in the monitoring of casing corrosion.

Imaging logging tool;Distinctiveness;casing corrosion

P631.8+3

B

1004-9134(2010)04-0037-02

谭德庆,男,1969年生,仪修工,1987年毕业于大庆高级技工学校,2009年毕业于大庆石油学院石油工程专业,现在大庆测试技术服务分公司从事仪器仪表鉴定工作。邮编:163153

2009-10-24 编辑:刘雅铭)

·开发设计·