电极系连斜井径微电极组合仪大组合测井的实现

崔志刚,刘江龙,吴凤武,何中盛,马涛涛,吴俊杰

(中国石油集团测井有限公司吐哈分公司 新疆 吐鲁番 838202)

0 引 言

受石油价格的影响，油气企业对成本及时效的管理愈来愈严格，倒逼测井行业技术不断改进。在吐哈油田区域，常规测井项目通常要分3次完成。第1次测量辅串：即电极、连斜、井径等项目；第2次测量声电组合或者声感组合：即双侧向+补偿声波，或者补偿声波+双感应八侧向；第3次测量放射性项目：补偿中子+补偿密度等。由于测量项目组合少，仪器串安全性明显增强，但是时效上不能满足要求。目前EILog06系列经过升级和优化设计，在硬件上能够实现自由组合，且仪器之间信号互不影响。作为油田测井的主力设备EILog05系列，除了辅串测井项目外，其他测井项目仪器都已经实现了大组合，可以根据井况选择组合方式，即保证了安全，又增加了时效。因此如何实现辅串电极系连斜井径微电极组合仪与声感、声电的组合是研究的方向，只有解决这方面问题，才能实现真正意义上的大组合。本文根据ECIM组合仪与双侧向测井仪、补偿声波测井仪、双感应八侧向测井仪、放射性仪器组合中出现的问题加以分析，最后确定了整体解决方案，成功实现所有EILog05测井项目的自由组合。

1 ECIM组合仪应用现状

EILog05电极系连斜井径微电极组合测井仪是一种集成化仪器，能完成电极测量、微电极测量、井斜方位测量和井径测量[1]，简称ECIM,仪器设计之初通常并没有考虑与其他仪器组合，从目前形式发展看，要实现其与其他仪器串组合，需要解决以下问题。

1)ECIM配接补偿声波测井仪时，标准电极内高刻值会减少一半左右。

2)ECIM配接双侧向测井仪时，用井下N电极(9芯)作电压参考时深浅双侧向电压不正常。用地面N电极(2芯)作电压参考时，ECIM组合仪完成井径开收腿后，深浅电压不正常。

3)在不测量电极项目时，即不使用标准电极马笼头时，ECIM和双侧向测井仪或者双感应八侧向测井仪组合时无电位曲线问题。

只有分析出以上问题的原因，并制定出最佳的解决方案，才能实现EILog05系列仪器大组合测井。

2 问题分析与解决方案

2.1 配接补偿声波测井仪

如图1所示，微电极处于高刻时，继电器K4A的7芯与6芯通导，这样引起A0与10芯短路。另外A0与ECIM组合仪下接头的11芯通导，供微电极使用，在吐哈油田区域，由于没有微电极测量项目，故此芯闲置不用。然而补偿声波测井仪上接头的11芯和三总线的16芯地线都接到补偿声波测井仪外壳上，补偿声波测井仪和ECIM组合仪的外壳通过铜环丝扣直接连接。这样电极的发射本来是从26芯A(I+)到10芯B(I-)的发射变成了从26芯A(I+)到10芯B(I-)和外壳、地的发射，电流被分流，采集的标准电极高刻电压值受到影响，变成原来的一半左右[2]。图2为电极电流发射原理局部图，产生恒流源交流信号[3]。

图1 微电极刻度电路原理图

声波的11芯与外壳短路的原因主要是补偿声波测井仪与双侧向测井仪组合时，补偿声波测井仪兼作双侧向测井仪的下回路电极使用[4]。在吐哈区域没有微电极测井项目，因此要解决11芯与外壳及地线短路问题，只需把ECIM组合仪的A0从微电极井径板J9-17芯断开。把A0断开后，刻度值完全正常，用外刻度模拟和检查，电极测井值也完全正常。

图2 电极电流发射原理局部图

2.2 配接双侧向测井仪

ECIM组合仪测量电极需要用到标准电极马笼头，马笼头的走线图如图3所示，当ECIM和双侧向测井仪组合时，如果使用井下N电极作电压参考，9芯作为双侧向测井仪的参考电极[5]，必须要把双侧向电子仪上接头的9芯连接到标准电极马笼头的一个电极上。标准电极马笼头的9芯和30芯供测量0.6 m电极使用，所以ECIM组合仪上下9芯不贯穿，目前吐哈区域只要求测量2.5 m、4 m电极，对0.6 m没有要求。因此可以把9芯同ECIM组合仪电路部分断开，使仪器上下9芯直接贯穿。仪器在上接头处有9芯预留线的接头，断开上接头的9芯插针与电路板连线，把插针焊接至预留的9芯贯穿线即可，这时0.6N作为了双侧向的井下N电极。通电检查，井下N电极条件下深浅侧向电压信号正常。

图3 标准电极马笼头走线图

双侧向测井仪用地面N电极作电压参考时，辅交流通过ECIM组合仪的2&10给井径仪开收腿供电后，2芯并不贯穿，需要发送测井命令才能恢复贯穿状态，因此只需开收腿后发送测井命令，即可用地面N电极正常测井。

2.3 更换标准电极马笼头

有的情况下并没有电极测量项目要求，只需要连斜、井径项目与双侧向测井仪组合测井，当然这个时候使用标准电极马笼头没有任何影响，因为标准电极马笼头的2.5M直接和电缆7芯连接，同时也把测量的自然电位信息传给地面。但是基于现场情况，现场人员为了方便可能不使用标准电极马笼头，而改用双侧向电极马笼头，原来由标准电极马笼头7芯测量自然电位直接上传到地面的功能就无法实现。自然电位采集由双侧向电极马笼头的8芯测量，并通过双侧向电子仪内部1K电阻转到7芯。由于ECIM组合仪7、8芯并不贯穿，而是供2.5 m电极使用，致使电位线路不通。针对此问题，在组合仪7、8芯接头下面加装单刀双掷两控开关，并使用仪器预留的7、8芯贯穿线，如图4中K2所示。

图4 仪器加装开关线路图

在不使用标准马笼头(即不测量标准2.5 m电极和4 m电极情况下)，拨动开关使7、8芯贯穿即可。这样的ECIM组合仪在与双感应八侧向测井仪组合时，双感应八侧向测井仪的自然电位同样可以通过贯穿线7芯上传至地面测量。使用标准电极马笼头的时候，只需要把开关拨至初始状态，这时7、8芯一方面用于测量2.5 m电极，另外7芯又用于测量自然电位。

3 结束语

为实现测井项目的自由组合，对ECIM仪器主要有3项改动:1)A0从微电极井径板J9-17芯断开；2)断开电极板与9芯连接，并使仪器9芯上下贯穿；3)给7、8芯加装拨档开关，分别在有、无标准马笼头的情况下选择使用。针对无标准电极测量项目的仪器串大组合测井，已经在玉门油田得到验证，并广泛使用。针对标准电极测量和双侧向测井仪或者双感应八侧向测井仪的组合，车间验证合格后，也进行了上井验证，并于2018年四季度在吐哈油田得到广泛推广。通过对电极系连斜井径微电极组合测井仪的改进，实现了EILog05仪器的一串测组合测井，为油田的勘探开发提供了保障，满足了对成本和时效的要求。