Φ29 mm五参数测井仪器研制及其在河南油田的应用

李 青 杜 寅 于清秀 曹文国 董航程 叶宏江

(中石化河南石油工程有限公司测井公司 河南 南阳 473132)



·开发设计·

Φ29 mm五参数测井仪器研制及其在河南油田的应用

李 青 杜 寅 于清秀 曹文国 董航程 叶宏江

(中石化河南石油工程有限公司测井公司 河南 南阳 473132)

Φ38 mm和Φ43 mm五参数及氧活化测井仪在施工时由于井下管柱结垢、变形等原因容易遇阻、遇卡，无法测出合格的注入剖面测井资料。Φ29 mm五参数测井仪器的成功研发，解决了测井遇阻、遇卡的问题，也解决了小套管井无合适测井仪器测试的问题，为油井动态监测提供了合格的测井资料。

注入剖面； 遇阻； 管柱结垢变形； 小直径仪器

0 引 言

目前国内外各油田使用的注入剖面测井仪器主要有三参数、五参数及氧活化测井仪器[1]，直径主要为Φ38 mm和Φ43 mm，测井施工时仪器常常会遇阻、遇卡。现有测井仪器及辅助工具结构、规格不能满足测井需求，无法测出合格的注入剖面测井资料，致使部分区块动态监测资料空白。为此，研发了新的注入剖面小直径五参数测井仪器和相应配套井下辅助工具，减少了仪器遇阻、遇卡问题，提高了测井成功率。

1 Φ29 mm注入剖面五参数测井仪器研发技术关键

Φ29 mm五参数测井仪器设计时综合分析了Φ38 mm注入剖面仪器的优缺点，根据现场测井需求,在不改变技术指标的前提下，优化设计仪器电子线路及机械结构，采用单芯总线传输方式(归偏曼彻斯特编码)，实现仪器信号的实时采集与传输，完成了WCG 、TP 、EMF 等Φ29 mm型多参数组合仪器设计，同时，为解决遇阻问题,设计出新型穿芯可拆卸加重杆及马笼头。

1.1 基本参数与技术指标

最大工作压力：80 MPa

最大工作温度：175℃

仪器总线电压：35 V DC～45 V DC

伽马测点长度: 204 mm

CCL 测点长度: 1 114 mm

基准频率：20 kHz ±10%

测量范围：0℃～150℃

最小灵敏度：≥0.5CPS/API

统计起伏：≤±10%

测量范围：1～10000CPS

1.2 电路部分的研发

在设计中，把原来仪器的分离元器件改为贴片和低功耗贴片集成电路，使装配占用空间大大缩小。温度探头、磁定位的磁钢以及线圈、含水探头、伽马探测器以及晶体也采用更小尺寸结构，以满足Φ29 mm仪器结构的需要。新研制的组合仪框图见图1。

图1 Φ29 mm五参数组合仪结构框图

1.3 Φ29 mm五参数组合仪机械结构的改进

原来仪器的结构为单板加骨架以及单支单管独立

分装结构，通过研究，将多参数仪器整合为一体，把仪器原来的结构改为将多块功能板总装到一个密封腔体内，形成一个完整的整体，使仪器整体缩短。原仪器串长度为4.5 m，新研发的仪器长度为3.2 m。

(1)线路系统Ⅰ

Φ29 mm五参数组合仪线路系统Ⅰ包括密封头总成、磁定位线圈部分、磁钢、电感线圈等部件，磁钢部分剖面如图2所示。

图2 Φ29 mm五参数组合仪磁钢部分剖面图

(2)线路系统Ⅱ

Φ29 mm五参数组合仪线路系统Ⅱ由伽马高压总成、伽马探测器总成、WTC总成 、低压电源等四部分组成。线路系统Ⅰ、Ⅱ、中接头之间均为螺纹连接，并由M4 内六角紧定螺钉进行限位。仪器机械结构如图3所示。

新研发的组合仪整支长度为3.2 m，比原仪器串长度缩短近1.3 m，保证了井下仪器的安全性。

图3 Φ29 mm五参数组合仪机械结构剖面图

2 现场试验情况分析

Φ29 mm五参数测井仪器研发成功后在H9-178井进行了试验，测井过程中仪器供电电压82 V保持稳定，且电流220 mA稳定无跳动。从图4 GR曲线上可以看出：两条重复GR曲线形态基本一致，曲线无跳动；且所测GR基线和完井GR形态基本相同，只是由于长期注入，造成部分地方GR形态发生变化。从图5 CCL曲线上我们可以看出：两条CCL曲线形态一致、基本能完全重合、曲线无跳动，说明Φ29 mm五参数组合仪组合仪一致性、重复性完好,满足设计要求，且仪器在井下工作3 h测井曲线无任何跳动，说明仪器稳定性良好，其测井曲线吻合程度反映了仪器的性能是否符合设计要求[2、3]。

从图5可以看出，井温压力测井曲线平滑均匀变化，无跳动现象，所测两条井温压力曲线形态一致[4]，基本能重合，说明Φ29 mm井温压力组合仪一致性、重复性完好，满足设计要求，且仪器在井下工作3小时测井曲线无任何跳动，说明仪器稳定性良好。

从图4、图5测井曲线所反映出的信息来看，Φ29 mm五参数组合仪器性能稳定、重复性及一致性良好，能胜任河南油田注入剖面测井资料的采集，为解决井下工具遇阻问题提供了解决方法[2]，同时为油田注入后期小油管测井项目提供了条件。

图4 伽马、磁定位曲线图

图5 井温、压力、磁定位曲线图

图6为H135X井综合解释成果图。从图6可以看出，新研发的Φ29 mm五参数组合仪器在H135X井1 442 m～1 465 m处进行了试验，井温压力磁定位测井曲线平滑均匀变化，无跳动，所测井温、压力、磁定位曲线形态能够真实反映地层、井下工具的状态；伽马曲线在1 442 m～1 452 m处测量曲线与裸眼井伽马曲线完全一致；同位素曲线在6、 7、 8 、三个吸水层位有很明显的变化显示。从曲线总体变化上可以反映该井的真实吸水情况和工具所处位置，实际测量曲线和该井地质设计能够完全吻合，说明Φ29 mm井温压力组合仪一致性、重复性完好，满足设计要求，且仪器在井下工作4小时测井稳定性、重复性及一致性良好，达到了该组合仪器的研发目标和设计目的，能胜任河南油田注入剖面测井资料的采集。

图6 H135X井综合解释成果图

3 结束语

Φ29 mm五参数测井仪器的研发解决了测井遇阻、遇卡及小套管、小工具井无法测试的问题，为动态监测提供了合格的测井资料；同时，利用Φ29 mm五参数测井仪器成功测试了近几年因遇阻无法进行测试的井，填补了部分区块动态监测资料的空白，为油田注水和调剖提供依据。Φ29 mm五参数测井仪器可满足后期小套管分层注水动态监测需要，为动态监测提供准确资料，给油田增储上产提供可靠的依据[3]。

[1] 郭海敏.生产测井[M].北京: 石油工业出版社,2005:349-351.

[2] 许 晶,李 瑛,王梅英.注入剖面测井技术在油田开发中的应用分析[J] .采油工程,2007，29(4):56-58+65.

[3] 郭海敏,戴家才,陈科贵.生产测井原理与资料解释[M].北京:石油工业出版社.2007:62-127.

[4] 张秋平,黄 海,艾 鑫.几种注入剖面测井方法对比分析[J] .石油化工应用,2010,29(4):26-30.

Development and Application of Φ29 mm Five Parameter Logging Instrument in Henan Oil Field

LI Qing DU Yin YU Qingxiu CAO Wenguo DONG Hangcheng YE Hongjiang

(SinopecHenanEngineeringCompanyLimitedloggingcompany，Nanyang，Henan473132，China)

s:Due to downhole string scaling, deformation and other reasons, qualified injection profile logging data can not be obtained when logging with Φ38mm and Φ43mm five parameter and oxygen activation logging tools. The development of Φ29mm five parameter logging tool not only avoided the above problems, but also provided suitable logging equipment in small cased hole testing, thus providing the qualified well logging data for dynamic monitoring.

injection profile,resistance,column scaling deformation,small diameter instrument

李 青，男，1981年生，工程师，2005年毕业于安徽理工大学地质工程专业，目前在河南石油工程有限公司测井公司从事生产测井仪器研发及现场施工工作。E-mail:sf301@126.com

P631.8+1

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2096-0077(2015)02-0007-03

2014-09-18 编辑：姜 婷)