IKZ－2型俄罗斯感应测井仪刻度方法研究

张文博，康松豪

(西安方元能源工程有限责任公司　陕西　西安　710201)



IKZ－2型俄罗斯感应测井仪刻度方法研究

张文博，康松豪

(西安方元能源工程有限责任公司陕西西安710201)

摘要:俄罗斯感应测井仪IKZ－2具有仪器结构简洁、径向探测范围大、纵向分辨率高，性能稳定的特点，有助于薄油层的发现。测井仪器的校准很重要，但在国内关于俄罗斯感应测井仪的校准方法的资料相对较少，根据多年的应用经验主要分析了俄罗斯感应测井仪的校准方法。

关键词:测井;感应测井仪;刻度

0　引言

俄罗斯卢奇公司从20世纪70年代中期开始研究高频等参数测量(VIKIZ)［1］，形成了后来的俄罗斯感应测井仪。长庆油田2003年引进IKZ－2型俄罗斯感应测井仪，此仪器分辨率高、分层能力强、探测深度大、重复性好，可用于多种钻井液的中高矿化度地层油、气、水的判识，尤其对深侵入地层、低矿化度地层具有较高的识别能力，这些特点可直接识别出砂泥岩薄交互层，对长庆油田的薄油层发现非常重要。

1　仪器结构和性能

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪类似于贝克休斯公司、斯伦贝谢、哈里伯顿公司的阵列感应测井仪［2］，但又和这些公司的不同，不同体现在外壳和线圈系上。这些公司生产的阵列感应大多采用的是玻璃钢外壳，IKZ－2俄罗斯感应采用的是陶瓷柱的外壳;这些公司生产的阵列感应基本特点是利用软件聚焦的方法合成测井曲线，结构上由一个发射和两个接收构成的3线圈系，IKZ－2型俄罗斯感应是由两个发射和一个接收构成的3线圈系子阵列，电路和线圈在同一个芯轴上内部，从而形成了井下仪器的结构紧凑、安全、可靠、稳定的优势。

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪线圈系由9个发射(L2 －L10)和1个接收(L1)组成［3］，距离接收线圈最近的一个发射线圈(L2)为辅助线圈，提供用于相位检测的参考信号，其余8个发射线圈(L3、L5、L7、L9为主发射线圈，L4、L6、L8、L10为辅助发射线圈，起聚焦作用)两个一组与接收线圈构成4个3线圈系子阵列，3线圈系子阵列由1个公用接收线圈L1和一对发射线圈组成(L3、L4、L1组成310.5浅探测线圈系，发射器为U1; L5、L6、L1组成310.85中探测线圈系，发射器为U2; L7、L8、L1组成311.26中深探测线圈系，发射器为U3; L9、L10、L1组成312.05深探测线圈系，发射器为U4)。IKZ－2型俄罗斯感应测井仪发射频率为100 kHz，测量信号通过相敏检波分离实部和虚部信号，再送入模/数转换器转换成数字信号输出，目前的信号处理是趋肤效应校正和简单的反褶积围岩效应校正［4］，其线圈系结构如图1所示。

图1　IKZ－2型俄罗斯感应测井仪线圈系结构

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪直径为73 mm，长度为3 550 mm，质量为55 kg，记录点310.5浅探测为2 240 mm，310.85中探测为1 940 mm，311.26中深探测为1 590 mm，312.05深探测为910 mm，提供8条电阻率曲线(四条实部电阻率曲线、四条虚部电阻率曲线)和一条自然电位曲线。其中，电阻率测量误差﹤3％，或小于±1 mSm/m。当温度在25℃以上时，由环境温度变化引起的电阻率测量误差每10℃不超过基本误差容限的0.2，零线漂移每10℃不超过0.2。IKZ－2型俄罗斯感应测井仪耐温128℃，性能好，精度高，重复性好，提高了对储集层电性非均质体参数测量精度，仪器8条曲线探测深度和测量范围见表1。

表1　探测深度、分辨率和测量范围

2　仪器刻度方法

测井仪器获得的是原始测量值，它并不直接反映岩石的地学特性，需要通过精确的转换才能成为反映地层物理参数的工程值。同时，还必须保证同一类型的测井仪器计量的统一。目前，石油测井界主要是用刻度方法实现这种精确转换和保证同一类测井仪器间的测量结果的一致性。刻度还可以检查仪器线性和稳定性，检查仪器是否正常，刻度对仪器非常重要，本章节主要研究IKZ－2型俄罗斯感应测井仪利用刻度环的刻度方法和在庆阳车场标准井刻度验证方法。

2.1刻度注意事项

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪在使用一段时间以后或者在更换元器件维修后都要进行刻度，刻度是为了校准仪器，使仪器达到最佳的性能和准确度［5］。在仪修工房，主要是利用刻度环刻度，刻度环是一个不导电的多边支架，四匝线圈环绕，频率由电容器C1～C6调节为100 kHz，电阻和电容插件模拟实部和虚部的电导率。刻度环如图3所示，刻度环电路如图4所示。

图3　刻度环

图4　刻度环电路

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪刻度时，先按要求在井下仪外壳上做好刻度记号点，再把井下仪与面板连接连线，完成相关准备工作。仪器刻度时要注意:

1)仪器在刻度时要放在距地面1.5 m高的木架上，周围3 m内无金属物。

2)刻度环放置在标志线的中心，并保持静止。

3)该仪器不做测前测后刻度。

4)从仪器外壳上接头丝扣底端开始测量刻度点，四组插件0.5/0.85/1.26/2.05对应的刻度点为2.289 m/ 1.878 m/1.434 m/0.637 m。

5)四组插件0.5/0.85/1.26/2.05的实部和虚部刻度分别接入A100和R100插孔。

2.2刻度软件操作

1)敲入cd log_chin回车，敲入start回车进入软件界面。

2)选BASE CALIBRATION回车。

3)选IKZ－2 TOOL CALIBRATION回车。

4)选CALIBRATE IKZ－2 TOOL回车。

5)按F9选TRANSMIT THE LINK TEST回车进行自检确认仪器号及提示OK。然后再按F9，选START POLLING－TRANSMIT DATA回车。

6)按F7选START CALIBRATION MODE，然后将刻度环放在0.5刻度记号处，不插插件，回车刻度，完成后按提示依次插上插件为A100，P100刻度。

7)按提示将刻度环依次放在0.85，1.26，2.05刻度记号处，分别按不插插件和插A100，P100顺序刻度。

8)完成上述步骤后，去掉刻度环然后回车进行空气中刻度。

9)按提示回车选择并记录仪器号和刻度日期保存刻度数据，即完成所有刻度过程。

2.3刻度数据删除或备份

在主界面选IKZ－2 TOOL CALIBRATION后，选VIEW CALIBRATION DATA即进入刻度数据删除或备份;用tab键使光标在右边列依次选择相应的刻度文件即可。

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪所有刻度数据保存在c: log_chinmtrlIkzo.cls文件中。在一个面板中完成刻度后，将此文件拷贝出来，然后覆盖其它面板中的相应文件即可。IKZ－2型俄罗斯感应Ikzo.cls文件中包含仪器每对发射线圈的开环和闭环的正负采集数值，典型的刻度数据见表2。

表2　刻度数值

2.4刻度验证

刻度完成后仪器性能要达到:电阻率测量误差﹤3％，或小于±1mSm/m。当温度在25℃以上时，由环境温度变化引起的电阻率测量误差每10℃不超过基本误差容限的0.2，零线漂移每10℃不超过0.2，刻度环的校队:应在99.5～100.5之间，品质因素:最小为20。

在长庆区块，IKZ－2型俄罗斯感应测井仪用的是4条实部电阻率曲线，仪器用刻度环刻度完成后要在庆阳长庆测井基地车场标准井验证，此标准井内部安装有标准层，感应类仪器在标准层的曲线值为51，IKZ－2型俄罗斯感应测井仪在此标准井标准层位IR1，IR2，IR3，IR4的实部值如果都为51，而且4条曲线基本重合则说明刻度达到要求。

3　结束语

IKZ－2型俄罗斯感应测井仪深探测可达2.97 m，其深探测视电阻率更接近地层真电阻率值。此仪器曲线条数多，测量的动态范围大，对于孔隙度、渗透率较高的侏罗系油层，根据四条曲线间的径向关系(侵人关系)，可定性判断储层的含油性，对上油下水的储层可指出油水界面位置，俄罗斯感应的这些优点对长庆区块的低渗透和薄油层尤其重要，为了保持仪器的精度，就需要每隔一段时间或者在仪器维修过后都要对仪器进行刻度，俄罗斯感应的刻度和传统的双感应－八侧向类似，但又有所不同，此仪器源自进口，各方面资料很少，本文根据作者从事此仪器维修和刻度多年的认识和理解，研究了IKZ－2型俄罗斯感应测井仪的刻度方法，这些刻度方法在长庆区块实际测井中得到了验证，实践证明这种刻度方法是有效可行的，希望本文对同行有所帮助和借鉴作用。

参考文献

［1］刘复屏，刘红升，马德录.俄罗斯感应测井仪与国产双感应测井仪的对比及其应用［J］.石油天然气学报(江汉石油学院学报)，2005，27(2): 31－41.

［2］高杰，冯启宁，李国欣，等.高频阵列电磁波测井响应模拟与应用［M］.中国石油学会第十届测井年会论文集1石油工业出版社，2004: 120－122.

［3］北京亨泰科技发展有限公司.IKZ－2感应测井仪使用维护、操作手册.2004.2001: 1－23.(资料)

［4］康俊佐，邢光龙，杨善德.用VIKIZ测井反演砂泥岩薄互层参数的方法研究［J］.测井技术，2005，29(4): 22－23.

［5］张守谦，顾纯学.地球物理测井基础及应用［M］.北京;石油工业出版社，2002: 1－345.

Study Calibration Method of Russian Induction Logging Tool of IKZ-2

ZHANG Wenbo，KANG Songhao
(Xi'an Fang Yuan Energy Engineering Co.，Ltd..Xi'an，Shaanxi 710201，China)

Abstract:Russian induction logging tool of IKZ-2 has features of simple structure，big radial detection range，high longitudinal resolution and stable performance，which can help to discover thin oil reservoir.Calibration is very important for logging instrument，but reference material related to calibration of Russia induction logging tool is short in China.The calibration method of the Russian induction logging tool of IKZ-2 is analyzed based on the year's experience.

Key words:well logging; induction logging tool; calibration

(收稿日期:2014－12－08编辑:韩德林)

第一作者简介:张文博，男，1982年生，工程师，毕业于华中科技大学，硕士研究生，现在西安方元能源工程有限责任公司从事测井仪器维修和研发方面的工作。E-mail: zhangwenbo_1982@126.com

中图法分类号:P631.8+17

文献标识码:A

文章编号:2096－0077(2016)01－0053－03