SKD-3000数控测井系统与521放射性仪的配接及应用

涂广军 周建辉 何海涛 房俊辉 李 影 徐建新 张国新

(中石化河南油田测井公司 河南南阳)

SKD-3000数控测井系统与521放射性仪的配接及应用

涂广军 周建辉 何海涛 房俊辉 李 影 徐建新 张国新

(中石化河南油田测井公司 河南南阳)

文章介绍了SKD-3000数控测井系统与521系列BZC补偿中子、BMC补偿密度配接的实现方法、步骤和刻度方法。配接成功应用后,极大地提高了测井时效和测量精度,为解释人员及地质设计人员更好地了解井下情况,提供了更可靠的测井资料。

SKD3000;补偿中子;补偿密度;刻度;应用

0 引 言

我公司SKD-3000地面系统一直用的是1998年西安石油仪器厂的FMB-D型补偿密度和1997年FBZ-91补偿中子测井仪,由于使用的时间太长,仪器老化严重,在一定程度上影响了测井成功率和曲线优等率。而521井下仪器中BZC补偿中子及BMC补偿密度,是北京环鼎公司在消化吸收斯伦贝谢公司CSU测井系统的基础上,保留CSU的特点并结合国内的情况而研制开发的,信号处理方法先进,采用高稳定的电子放大线路、进口光电倍增管及核三管,仪器工作稳定、重复性好、分辨能力高,是目前国内比较先进的放射性测井仪器。本文介绍了SKD-3000数控测井系统和521系列测井仪中BZC补偿中子、BMC补偿密度仪器的配接过程及应用。

1 SKD-3000数控测井系统与521仪器的配接

1.1 SKD-3000数控测井系统改造方案

SKD-3000测井仪地面系统不兼容521系列中的BZC补偿中子、BMC补偿密度测井仪器。在充分了解掌握521仪器信号类型及传输方法后,对SKD-3000地面系统的电路部分进行改造,并编制相应软件,使其数控测井系统具备了配接521仪器的能力,其中关键问题是编制相应算法、刻度方法及521仪器作业库文件,从而完成采样、测量、推靠。

1)硬件电路改动[1]

根据521放射性仪器信号传输方式(组合或单测)的不同,对SKD-3000数控测井系统的脉冲卡、PCM卡的线路增益进行调整改动,使之满足521放射性仪器信号幅值的技术要求。

SKD-3000数控测井系统提供两路交流,一组为主交流,另一组为副交流。主交流通过命令加载到4#、6#缆芯,作为井下仪的工作电源。根据521 BMC补偿密度测井仪器的推靠方式,我们对SKD-3000数控测井系统的副交流加电控制进行改动,让副交流通过1芯、7芯提供推靠电源(150 VAC,120 mA),瞬时供电,打开BMC补偿密度测井仪的液压推靠器。通过3芯、7芯加推靠电源(127 VAC,700 mA～900 mA,收腿时间60 s),收拢BMC补偿密度测井仪的液压推靠器。仪器在井下工作时通过监控电流,实时监测推靠器开合情况。且推靠过程不影响测井信号传输。

2)软件改动[2]

发挥SKD-3000测井仪地面系统以计算机为核心的控制与采集的优点,以及灵活、开放性强的特点,和新乡二十二所合作在SKD-3000数控测井系统中建立相应的521仪器库文件,再编制出521仪器作业库文件。在建立这些库文件时要把以前了解的信号类型、传输方法、通道类型、相应算法等编制其中,同时增加刻度方法,完成供电、采样、测量、推靠等。

1.2 仪器组合方式

根据测井项目及工程需要仪器可排列为:

1)单测补偿中子。(地面采脉冲信号,仪器比较短,可满足一些对仪器长短有要求的工程需要)

2)BZC补偿中子+BMY脉冲编码遥测仪。(地面采PCM信号)

3)BMY脉冲编码遥测仪+BMC补偿密度。(地面采PCM信号)

4)BZC补偿中子+BMY脉冲编码遥测仪+BMC补偿密度(地面采PCM信号)。

上面的几种仪器组合方式,除了第一种以外,其它三种仪器组合方式都是向地面上传PCM信号。

2 数控测井系统配接实施方案

2.1 电缆缆芯分配及PCM采样通道分配

SKD-3000数控测井系统内部选择4#、6#电缆缆芯(提供交流180V电压)为井下组合仪器供电,选择2#、5#缆芯传送编码组合脉冲信号。BMC补偿密度测井仪的液压推靠所需供电,通过1#、3#、7#电缆缆芯改动的副交流程序。

SKD-3000数控测井系统PCM卡采用3506脉冲解码方式,信号通道总共17道,其中包括一道同步道、6道脉冲道、10道模拟道,采用地面、井下一一对应的原则,分配采样通道,保证信号互不冲突。

2.2 编制SKD-3000地面仪测井服务表

SKD-3000数控测井系统的数据采集系统是受计算机控制的,其采集地址、存储地址、计算方法、系数指针、绘图格式等命令是受测井服务采集表中内容控制的,我们根据521系列仪器的定义结合SKD-3000地面系统软件编制相应的采集控制表,如图1所示。

图1 521系列中子密度测井仪采集控制表

3 配接后仪器刻度

3.1 BZC补偿中子仪器

仪器在使用前必须进行刻度,投入使用后也要定期刻度,即求出仪器的特征参数K值,在地面系统测井程序中以K值来修正测得的计数率比值。

1)主刻度

(1)将BZC补偿中子的二级刻度筒BZT-1放在四周3 m以内没有建筑物的场地上,将筒内装满矿化度较低的清水。

(2)将仪器平放在仪器架上,通上电源,确认仪器工作正常,卡上刻度器,记录长短道计数率,使其短长道比值在2.1左右。

(3)卸下快速刻度器,关断电源。将仪器吊进刻度筒。

(4)打开电源,确认仪器工作正常。装上中子源,将仪器吊起,使仪器上的滚花线下面线与刻度筒顶部平面对齐。记录五个200 s的短长道计数率比值,求出五个数的平均值该值在1.9～2.5之间。

(6)断开仪器电源,将仪器吊出,卸下中子源,将仪器平放在仪器架上,接通电源,卡上快速刻度器度根据观察到短长道计数率比值的大小大调节刻度器中源的位置,使其比值接近于值。然后锁死源的位置。

2)测前刻度、测后刻度

施工现场执行测前、测后刻度检查,使用刻度器对仪器进行刻度校验,检查仪器是否工作正常。对于同一刻度器,仪器测量的工程值应相同。

3.2 BMC补偿密度测井仪

1)每3个月或测10井次以后,仪器必须做一次车间刻度。仪器进行了维修(包括更换探头、晶体、光电倍增管、调整电路等)、调整后也必须做一次车间刻度,以消除由于工作参数发生变化对测井结果造成的影响。

车间刻度加电后,可以通过仪器本底测量检查仪器工作是否正常。仪器长、短源距探测器紧贴晶体的部位均装有参考源,仪器本底测量实际上主要为参考源的计数。这种设计使得仪器自检非常方便,车间刻度可以通过仪器本底测量检查仪器。车间检查示意图[3],如图2所示。

图2 车间检查示意图

选择“密度车间主刻度”,按菜单提示依次完成“车间本底测量”、“铝块加泥饼测量”、“铝块测量”,主刻度完成。

进入测井程序界面,反测密度刻度块的密度值,检查测量结果是否与刻度块的标准值2.6±0.02相符。

具体刻度过程:选择“密度车间刻度”,按菜单提示依次完成“车间本底测量”、“铝块加泥饼测量”、“铝块测量”。

(1)本底测量

测量本底时,放射源要远离仪器,在不装放射源的情况下,放置滑板于铝刻度器中;仪器供电,测量记录三次,每次3 min;每次本底测量值都要和前次测量值比较,以观察仪器的状态。一般新的本底测量值不应高于前次本底测量值。

(2)铝刻度器加泥饼测量

仪器断电,在滑板的防磨板和AL刻度器之间插入模拟泥饼,装放射源,仪器供电;测量记录三次,每次3分钟。一般新的铝刻度器加泥饼测量值不高于前次铝加泥饼测量值;滑板重新定位,重复进行测量;滑板再重新定位,再重复进行测量。最低的计数率是最好的结果,将被采用。

(3)铝刻度器测量

仪器断电,取出模拟泥饼,仪器供电,测量记录三次,每次3分钟。一般新的铝刻度器测量值不应高于前次铝刻度器测量值;滑板重新定位,重复进行测量;滑板再重新定位,再重复进行测量。最低的计数率是最好的结果,将被采用。

进入测井程序,反测刻度块的孔密度值,检查测量结果是否与刻度块的标准值2.6±0.02相符,相符则认为刻度过程及结果符合要求,仪器可以进行测井。

2)测前刻度、测后刻度(1)井场测井测前刻度

每次上井,仪器下井前需要进行井场测井测前刻度。联接好仪器通电做本底测量,此时仪器要远离放射源。本底测量结果与车间刻度本底测量结果应一致。

(2)井场测井测后刻度

仪器测完井,卸放射源,仪器供电做本底测量,此时仪器要远离放射源。本底测量结果与井场测井测前检查结果应一致。

3.3 刻度报告

BZC补偿中子及BMC补偿密度仪器无论在单测和并测时所测数据稳定,误差均在允许范围之内,与标准值比较,均在技术指标范围内,见表1、表2。

表1 521密度主刻度报告

表2 521中子主刻度报告

4 现场应用及效果

地面系统与下井仪连通后,进行了参数测试,所测试参数均在技术指标范围内。同时还在各种井况(安棚深层系和井楼古城的浅层系)条件进行现场应用,包括裸眼井、套管井(套后补偿中子)进行了521中子密度测井试验,所测得的曲线有着良好的稳定性、重复性和可靠性,所测井的测井资料均评价为合格资料。从仪器配接成功到目前为止已成功测井26井次,测井资料合格率100%。

从应用中我们发现。521补偿中子、补偿密度仪器与SKD-3000测井系统配接测井具有如下优点:

1)由于采用了脉码传输,避免了模拟信号在电缆上的损失,补偿中子、补偿密度等孔隙度测井资料的对应效果有了明显提高,小信号测量精度高,输出信号稳定,抗干扰性强;

2)测井一次成功率高,大大提高了测井时效和测井服务质量,确保了施工安全,满足生产和市场竞争的要求;

3)最大限度地发挥了521补偿中子、补偿密度井下仪和SKD-3000地面测井仪的各自优点。

521系列BZC补偿中子、BMC补偿密度与SKD-3000测井仪配接的成功研究,使原来闲置的仪器得到了充分利用,目前我们已推广到三个野外小队使用给公司及油田带来了良好的经济效益和社会效益。

[1] 中国电子科技集团第22研究所.SKD3000数控测井地面系统硬件手册.2004(资料)

[2] 中国电子科技集团第22研究所.SKD3000数控测井地面系统软件手册.2004(资料)

[3] 迟云鹏,郑 勇.CLS核测井仪器[M].西安:西安电子科技大学出版社,1996Tu Guangjun,Zhou Jianhui,He Haitao,Fang Junhui,Li Yeng,Xu Jianxin and Zhan Guoxin.

tion between SKD-300 numerical control system and 521 radioactive instruments and the application. The connec-

The article introduces the technique,steps and scale on the connection of SKD-3000 system with the BZC ompensate neutron and BMC compensate density.The successful application of the connection greatly advances the efficiency and precision of logging,and offers more reliabe data for interpreters and geological devisers to understand the under well better.

SKD-3000;compensate neutron;compensate density;application;scale

P631.8+3

B

1004-9134(2011)04-0018-03

涂广军,男,1980年生,2007年中国石油大学资源勘察专业毕业,现中石化河南油田测井公司从事测井技术工作。邮编:473132

2011-01-20编辑刘雅铭)

PI,2011,25(4):18～20

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