ＤＤＳ７３Ｆ２０Ｂ四十臂井徑測井工藝改進的研究

趙立安　尤立忠　郭　霞　初東軍　王玉山

[摘要]文章介紹DDS73F-20B四十臂的工作原理，以及技術人員對在使用過程中發現的校深問題和射孔孔眼漏測現象進行分析和研究，并提出新的測試工藝并實施。改進的儀器和工藝降低了該儀器對井況的要求，從而提高其服務范圍。同時，測試資料質量也有了同步提高。

[關鍵詞]四十臂 校深 伽瑪儀 采樣點

中圖分類號：TB4文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0420118－01

一、引言

大港油田在近四十年的開發歷程中，隨著油田開發的逐步深入，井下地質情況發生相應的變化，油、水井套管損壞逐年增加，影響了油、水井的正常生產和使用壽命，使油田合理開發方案不能順利執行。套管技術狀況測井目的是給油、水井作業施工提供套管技術狀況的信息，有的放矢地進行作業施工，延長油、水井的使用壽命，保證油田開發的需要，降低井的投資，更好地發揮油、水井的作用，提高油田開發的整體效益。多臂井徑測井是目前套管變形檢測的最常用方法。40臂井徑儀利用機械與電結合方法，通過多個獨立測量臂來實現檢查油管、套管的形變、彎曲、斷裂、孔眼、內壁腐蝕等情況。

二、四十臂井徑儀的工作原理

40臂井徑測井儀是一種接觸式測量儀器，即通過儀器的四十個測量臂與套管內壁接觸，將套管內壁的變化轉為井徑測量臂的徑向位移，通過井徑儀內部的機械設計及傳遞，變為推桿的垂直位移；差動位移傳感器將推桿的垂直位移變化轉換成電信號。

電動機拖動測量臂扶正臂的打開與收攏，井徑儀在居中情況下進行測量。儀器的測量臂由彈簧支撐，沿套管內壁運動，測量臂隨套管內壁變化而變化。每支測量臂都對應一支無觸點移位傳感器，每個測臂的位移變化直接反映到相應的傳感器上。將這些位移量處理、編碼、傳送到地面，由地面將其還原成像。其傳感器機械部分的工作原理圖如下所示：

三、測井過程出現的問題分析及解決方案

在實際使用40臂工作過程中，遇到了兩個問題，一是無短套時很難完成校深；二是在測試射孔位置時，射孔數大量漏測，在X4-5-2井測試時，實際射孔井段39個孔眼，只測試到3個。

（一）校深問題的分析及解決方案

1．問題分析：現場在采用四十臂測井時，必須要采用短套進行校深，而在測試井沒有短套時需要進行全井段測量，這樣對儀器的使用壽命有比較大的響。

2．解決方案：結合我公司進行多參數吸水剖面的實際情況，設計采用地層自然伽瑪曲線進行校深的方法：即實現自然伽瑪儀與40臂井徑儀組合測井。采用此設計，則必須保證自然伽瑪儀必須在40臂多臂井徑儀收臂狀態下工作；40臂井徑儀開臂和正常工作時，自然伽瑪儀不工作，且不對40臂井徑儀的數據信號產生影響。

四十臂井徑儀的開、收臂工作電壓分別是±105V，正常工作電壓為90V，而我公司現有分壓式自然伽瑪儀的工作電壓為60V。原理上伽瑪和四十臂是可以成功配接的。實際改造伽瑪的開關電路，改進電路如下：

在D6、D7的位置分別加入兩個反向二級管IN4007，從U1的D級引出一條CABLE2線給四十臂供電。當供電到60V左右時，U2導通，伽瑪可正常工作，此時，由于有反向二級管D6的存在，電壓不會加到四十臂上，四十臂不工作；當繼續加電到65V左右時，U2關斷，U1導通，當加電到90V時，可通過CABLE2給四十臂供電，四十臂可正常工作，伽瑪不工作。此外，可以通過含有D7的回路給四十臂加負電，使其達到收臂的目的。改造后的伽瑪的開關電路圖如上所示。

（二）射孔數漏測的原因分析及解決方案

1．原因分析。該儀器出廠時最大的采樣點數為64點/米，測速為600米/小時。通過計算，其采樣間隔即縱向分辨率為15.6mm，而目前井中大部分為89彈的孔洞，孔徑在7-12mm左右，甚至由于蠟或結垢導致孔徑變得更小，這樣就很容易發生漏測現象。

2．解決方案。儀器40個臂徑向間距離是固定值，提高孔洞分辨率必須提高儀器的縱向分辨率，該儀器為深度驅動，為此縱向分辨率和采樣率正比，和測試速度無直接關系，測試速度必須要考慮上位處理速度和數據傳輸周期。為此提高孔洞分辨率必須提高采樣率，128點/米分辨率為7.8mm，256點/米分辨率為3.9mm，為此該儀器的采樣率必須提高到256點/米。

儀器數據楨周期為45ms，即每秒向上位機發送22組數據。6秒則會上傳132組數據，足夠滿足64點/米的采樣率。但如果增加采樣率超過132點/米的，則需要重新選擇合適的測速。經過計算儀器，256點/米采樣率時，測速必須小于312.5米/小時。重新完善測井軟件，增加256點/米、128點/米采樣率選項。在室內采用深度模擬實驗，測速選用300米/小時，測試曲線正常。之后，修改現場測試操作規程，改變測試工藝。現場檢測射孔質量3井次，效果良好。

四、結束語

通過一系列工藝改進的實施，使40臂井徑測井技術得到了完善，拓寬了該項目的服務范圍，提高了測試精度。使之能夠更好的油田監測所用，為油田措施提供了更為有力的保證。

參考文獻：

[1]鄧漢馨，模擬電子技術基本教程[M].北京：高等教育出版社，1989.

[2]DDS73F-20B四十臂井徑儀使用說明書V11，西安集成石油儀器有限公司，2006.

作者簡介：

趙立安，男，高級工程師，1993年畢業于華東石油大學測井專業，目前主要從事技術管理工作。