過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度方法的分析

蘇昊 范榮(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司生產(chǎn)測(cè)井中心， 陜西 西安 710000)

過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度方法的分析

蘇昊 范榮(中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司生產(chǎn)測(cè)井中心， 陜西 西安 710000)

本文對(duì)過(guò)套管電阻率測(cè)井的影響因素進(jìn)行了分析，在建立相應(yīng)測(cè)井刻度系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與測(cè)井刻度實(shí)現(xiàn)方法，并提出了相應(yīng)的誤差控制策略。

過(guò)套管；電阻率；測(cè)井；刻度方法

過(guò)套管電阻率測(cè)井，是常規(guī)用于開(kāi)發(fā)測(cè)井的主要手段，可有效識(shí)別死油氣層，評(píng)估流體飽和度，對(duì)于石油的有效開(kāi)發(fā)，具有重要價(jià)值。過(guò)套管電阻率測(cè)井過(guò)程，需要應(yīng)用過(guò)套管電阻率測(cè)井儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)，儀器的刻度，是影響測(cè)井指標(biāo)的主要因素，為確保測(cè)井值準(zhǔn)確，對(duì)其刻度方法進(jìn)行研究十分必要。

1 過(guò)套管電阻率測(cè)井影響因素

過(guò)套管電阻率測(cè)井，影響因素較多，其中，水泥環(huán)以及套管長(zhǎng)度等，都屬于影響測(cè)井值的主要指標(biāo)。首先，過(guò)套管地層電阻率測(cè)井過(guò)程中，水泥環(huán)屬于應(yīng)用的主要物質(zhì)，其性質(zhì)與侵入帶大致相同，如固井質(zhì)量差，水泥環(huán)厚度低，流體環(huán)層便會(huì)形成，導(dǎo)致電阻率降低，影響測(cè)井結(jié)果[1]。

2 過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度方法的分析

2.1 過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(1)技術(shù)指標(biāo)。過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)如下：①電阻率控制在1～-100Ωm的范圍內(nèi)。②電阻率誤差控制在5%以下。③微弱信號(hào)檢測(cè)，控制在10nV以下。④微弱信號(hào)誤差，控制在±5%的范圍內(nèi)。⑤儀器應(yīng)具有良好的耐溫性，確保在-20℃～-75℃的范圍內(nèi)，都能夠正常工作。⑥系統(tǒng)峰值電流應(yīng)控制在6A的標(biāo)準(zhǔn)上[2]。

(2)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架如圖1：

圖1 過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)框架

通過(guò)圖1可以看出，過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度系統(tǒng)，需經(jīng)過(guò)地面控制、信號(hào)傳輸、信號(hào)采集、信號(hào)調(diào)理以及大電激勵(lì)等工作來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能。

(3)系統(tǒng)具體功能。①信號(hào)調(diào)理：需設(shè)計(jì)低噪聲前置放大電路，與此同時(shí)，對(duì)濾波電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后，使電路能夠?qū)崿F(xiàn)隔離放大，以完成信號(hào)調(diào)理的過(guò)程。②信號(hào)采集：信號(hào)采集過(guò)程，所采集的信號(hào)的來(lái)源，以傳感器等為主，上述信號(hào)在被采集后，需全部送至上位機(jī)中完成分析以及處理的過(guò)程。信號(hào)采集可將模擬信號(hào)，有效轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，確保數(shù)據(jù)計(jì)算的過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)。③大電流激勵(lì)：增大測(cè)量信號(hào)幅度，可有效提高信號(hào)信噪比，大電流激勵(lì)的功能，便于為上述目的的實(shí)現(xiàn)提供途徑。④地面控制：包括控制軟件與控制箱，功能在于實(shí)現(xiàn)井下供電以及根據(jù)需求切換工作模式等。⑤測(cè)井信息傳輸：系統(tǒng)中，地面設(shè)備需對(duì)井下進(jìn)行供電，該過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，需通過(guò)信息測(cè)井信息傳輸來(lái)完成，可將電纜遙測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用到測(cè)井信息傳輸過(guò)程中，提高信息傳輸效率。⑥刻度池尺寸設(shè)計(jì)：刻度池側(cè)面距離套管壁距離，應(yīng)控制在2m以上，因此，需根據(jù)套管的大小，合理設(shè)計(jì)刻度池尺寸。

2.2 過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度方法的實(shí)現(xiàn)

(1)漏電流刻度。①設(shè)計(jì)精密電阻陣列。②刻度方法：儀器應(yīng)保證具有銘牌，且字跡清晰。采用萬(wàn)能表，檢查精密電阻陣列，確保電阻不存在問(wèn)題。③根據(jù)由高到低的電阻率順序進(jìn)行測(cè)量，將刻度裝置，置于待測(cè)試部分，金屬套管連接激勵(lì)電源，重復(fù)測(cè)量60次，測(cè)量后將電源切斷，測(cè)量過(guò)程中記錄數(shù)據(jù)。④采用刻度系統(tǒng)的測(cè)試結(jié)果，作為標(biāo)準(zhǔn)值，采用測(cè)井儀的測(cè)試結(jié)果，作為測(cè)試值，最終確定刻度。

(2)電阻率刻度。①設(shè)計(jì)刻度池：刻度場(chǎng)地以室內(nèi)為主，面積在24m2左右，應(yīng)確保安全，確保能夠防雷防電。套管應(yīng)與地面垂直，探測(cè)方向以水平為主。探測(cè)距離控制為2m。過(guò)套管電阻率控制在1～-300Ωm之間。②氯化鈉水溶液的配置：通過(guò)計(jì)算，模擬實(shí)驗(yàn)條件，控制氯化鈉水溶液質(zhì)量，并對(duì)其進(jìn)行配置。③電阻率刻度方法：計(jì)算刻度池中需添加的氯化鈉質(zhì)量。將去離子水，倒入刻度池中。將氯化鈉加入水溶液中。共測(cè)量60次，測(cè)量過(guò)程中，記錄各項(xiàng)數(shù)值。計(jì)算刻度系統(tǒng)電壓與電流之比。

3 誤差控制

為提高測(cè)井準(zhǔn)確度，應(yīng)對(duì)刻度誤差進(jìn)行控制，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)與刻度完成之后，應(yīng)對(duì)其誤差進(jìn)行分析，確保誤差符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求后，才可將刻度方法應(yīng)用到具體測(cè)井過(guò)程中。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)過(guò)套管電阻率測(cè)井刻度的重視，提高測(cè)井的準(zhǔn)確度，石油等有關(guān)領(lǐng)域應(yīng)在實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，驗(yàn)證刻度方法的使用效果，評(píng)估其測(cè)井結(jié)果是否能夠達(dá)到有關(guān)要求，以對(duì)刻度方法進(jìn)行不斷改進(jìn)，使測(cè)井準(zhǔn)確度得到進(jìn)一步的提升。

[1]李進(jìn)強(qiáng).過(guò)套管電阻率測(cè)井儀地面刻度系統(tǒng)和測(cè)量范圍分析[J].國(guó)外測(cè)井技術(shù),2012,03：61-63.

[2]任尚華.過(guò)套管地層電阻率測(cè)井儀的試制及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)[J].石油儀器,2012,04：55-57+103-104.

蘇昊(1988-)，男，漢，河南許昌人，碩士研究生。