矿井探测中的超高温测井技术分析

郝俊杰

（山东省地质矿产勘查开发局第二水文地质工程地质大队，山东 德州 253072）

青海省贵德县扎仓有着较为丰富的矿产资源，具有充分的发电潜力，为掌握当地的能源储量情况特进行科学的分析。经过相关的科学测试发现，钻井的井底温度最高值达到了146摄氏度，压力达到了5兆帕（Mpa）～12兆帕（Mpa），井底水蒸气喷出高度达到了8.2米。井口Flange温度在105摄氏度左右。我院工作人员通过测量数据发现，面对如此高的测井温度和压力，在我国测井的研究工作中尚无成功的研究案例，经过相关专家的推荐和根据当地的环境特征我院选择使用美国Probe holdings公司的KGT G7008型高温高压存储记录仪对青海省贵德县扎仓矿井的温度、压力进行测量[1]。

1 测井设备的选择

防喷器：根据青海省贵德县扎仓的科学测试发现井内温度达到了146摄氏度，井内压力达到了5兆帕（Mpa）～12兆帕（MPa），井底水蒸气喷出高度达到了8.2米，井口Flange温度在105摄氏度左右。为防止井喷事故，采取了井内压力、温度的测试。仪器的构成由液控金属防喷盒、防喷管、液压提升装置、热采手动下捕捉器、卡箍接头、井口连接短节、防喷器、扶正器、单作用手压泵、液压管线、天滑轮和地滑轮组件组成[2]。

测井绞车：该仪器选择使用RDJC-3.2GS型4000米交流变频绞车，该仪器最大测量深度为4KM，点界定功率为3.5千瓦，提升负荷3500N，同时该仪器具有张力检测及报警功能，深度、速度、张力实时显示功能，为科学的测量提供了坚实的仪器支持。

存储式温度压力测试测井仪系统：该仪器选择美国Probe holdings公司的KGT G7008型高温高压存储记录仪，由地面控制面板、井下碳管和冲击装置重锤构成，测试温度、压力等值。数值为压力精度百分之0.024F.s，温度精度±0.24摄氏度，耐温348摄氏度工作240min、300摄氏度工作480min；耐压为58.61兆帕；仪器反应时间：1.4秒每10摄氏度。

2 测井流程

井口装置的安装：第一步：工作人员将法兰盘和井头进行拼接，选择使用苦丁螺丝将法兰固定；第二步：井口防喷装置的安装：①安装地滑轮、②固定螺杆、螺帽旋紧到位，并穿好安全销；第三步：打开防喷头，把金属丝穿过防喷头，并做好绳帽头；第四步：连接绳帽和加重杆、用自带的液压装置升起防喷管，并上紧。

加重杆透孔：工作人员为确保仪器的正常测试，选择使用与仪器尺寸和效果相接近的加重杆透孔，待仪器成功下至孔底，工作人员开始测试工作。

温度压力测试：工作人员对美国Probe holdings公司的KGT G7008的仪器的使用进行分析后进行以下操作：第一步：静态测试：对相关仪器进行连接，保证地面仪器和井下设备进行联络，设备的测试时间和测试深度相同，工作人员确保京口旁同期阀门处于关闭状态。下仪器从井口往下进行下测测试，至仪器到井底遇阻，停滞5min上提仪器至井口完成静态测试；第二步：将通讯正常的仪器下过井口，打开旁通阀放喷水蒸气，在保持90立法米流量的状态下将探管下至井底进行下测试，仪器停留5分钟上提仪器至井口完成动态测试；第三步：放喷480分钟井底静置120min静态测试，通过连续放喷480min仪器下至井底并静置120min，然后上提至井口，完成静态测试。

3 数据的处理及采集

3.1 原始数据的采集

研究人员选择对青海省贵德县矿井进行基本研究的数据收集，该测试井基本情况如下：深度：3001米、井口Flange温度106摄氏度、闭井压力0.93千帕、水头高度为9.76米。工作人员对仪器和重锤进行连接，同时地面与地下仪器进行连接，测试时间与深度相一致，工作人员保证仪器的阀门保持关闭，工作人员开始进行测试，并对测试的数据进行采集，保证数据的真实有效性。

3.2 数据的下载

测试结束后，工作人员将探管摘卸下，取出电池。通过Kusterconnect对软件进行连接，对测试数据进行采集。同时通过K10 Software 2014软件，连接kusterk10 depth box深度盒子，对数据进行进一步强化处理。工作人员将采集的数据和深度处理数据进行合并，并制作数据的曲线图。数据如下：①静态测试：仪器下至测井深处的3001米，经过测试井底温度为146.8摄氏度，压力为3.39兆帕；②动态测试：仪器下至测井深处的98米，测试得到井口温度77.683摄氏度，井口压力为0.789兆帕，井底温度为146.8摄氏度，井底压力为3.389兆帕；③放喷8h后关闭阀门，在井底保持2h后静态测试。仪器下至97m米，并在井底静止120min，经测得井口温度为76.798摄氏度，井口压力为0.511兆帕，井口压力为3.348兆帕；④最后一次静态测试：仪器下至测井深处的99.8米，经测井口温度为112.498摄氏度，压力为0.819兆帕，井底温度为148.9摄氏度，井底压力为3.379兆帕。

4 结论

通过本研究发现高温测井技术有以下优点：①测井设备简便；②设备安装便捷，尤其适合在地形相对复杂的山区进行使用；③检测设备具有耐高温、高压、精确度高的特点；④仪器设备功能稳定性强工作时间较长；⑤资料处理精确度高、测量数据准确有效；缺点是价格相对高昂。该设备应用于青海省贵德县扎仓矿井，有效的解决了高原氧气稀缺、井口温度高、蒸汽外喷、较大流量外喷的技术难题。该技术的出现为今后高原地区矿井、矿井的温度、压力检测市场提供有力的技术支撑，也为我国自主研发超高温温度压力测试仪器打下了良好的基础。该技术值得在今后的高温测井中大力的推广和使用。