微电阻率成像测井仪电扣刻度装置改进

2019-03-08谷鹏羊

石油管材与仪器 2019年1期

谷鹏羊

( 中国石油集团测井有限公司华北分公司河北任丘 062550)

0 引言

微电阻率成像测井仪电扣刻度盒是通过模拟井下地层电阻率来检查仪器好坏的刻度装置。在地面检、维修作业时，微电阻率成像测井仪依靠电扣刻度盒对EMEX回路中的144个电扣信号进行检测，但现有电扣刻度盒存在易损坏、精度不匹配、检测繁琐等问题[1]。文章主要提出了存在的问题和解决这些问题的改进方案，并发明了一种新型电扣刻度装置。

1 微电阻率成像测井仪电扣刻度盒的原理及结构

微电阻率成像测井仪电扣刻度盒是由不锈钢保护壳体、外固定夹、弹簧探针、有机玻璃主体及内部电子元器件组成，其示意图如图1所示。

图1 微电阻率成像测井仪电扣刻度盒

此装置通过外固定夹与极板紧贴，24个弹簧探针分别与对应的极板电扣接触，从而使电流通过刻度盒内地层电阻率模拟电阻构成的回路而回到回路电极，形成EMEX回路。通过测量电扣上的电流强度，可以得到极板对应地层电阻率的变化，经过地面软件处理可以得到图像，从而直观反应地层微电阻率的变化[2]。

2 微电阻率成像测井仪电扣刻度盒在应用中存在的问题及改进方案

2.1 电扣刻度盒选材问题

电扣刻度盒主体材料为有机玻璃，外部固定夹通过4颗螺钉直接与有机玻璃相连。微电阻率成像测井仪现场刻度时，环境复杂，极易造成人为掉落或者偶然掉落，而主体为有机玻璃材质的刻度盒一经掉落，加之螺钉与有机玻璃镶嵌结构，损坏率几乎为100%，刻度盒配件中瓷管电阻亦是如此[3]。针对此问题，新装置弃用有机玻璃材质，改为抗冲击材质。

2.2 电扣刻度盒精度问题

电扣刻度盒内有24个地层电阻率模拟电阻，通过随机抽取一个电扣刻度盒，拆解后经测量，每6个相同阻值的电阻为一组，共4组。极板上每一个电扣对应一个电阻，电阻阻值具有误差，这些误差体现在地面软件上即为采样图形的高低错乱或成像的色差错误，并且电阻过多容易造成损坏，形成仪器自身故障的假象，从而给检维修人员带来麻烦[4]。针对此问题，新装置将电扣刻度盒中元器件位置更换到配件瓷管电阻处，与配件瓷管电阻进行封装，并将24个色环电阻更换为4个可调电阻。

2.3 电扣刻度盒作业流程问题

电扣刻度盒使用过程中，需要紧贴在6个极板中的一个，然后加电检测，检测下一个极板时，又需解下外夹同时更换到下一个极板，作业流程复杂，电扣刻度盒作业示意图如图2所示。尤其在外围项目部只有一名检维修作业人员的情况下，作业重复性过高。针对此问题，新装置将电扣刻度盒扁平化、磁性化处理，并增加为6块。

图2 电扣刻度作业示意图

3 新型微电阻率成像测井仪电扣刻度装置概述

新型微电阻率成像测井仪电扣刻度装置拥有6片相同的电扣刻度片(刻度片如图3所示)，每一个刻度片主体材质为橡胶磁，由不同比例的磁粉和橡胶制成，内有压制的细导线，分别连接着下部24个细小铜探针，每个刻度片分出4根细导线连接至瓷管电阻处进行封装，这样极大减轻刻度器重量，使得橡胶磁片可以更好地与极板贴合。地层电阻率模拟电阻更换为4个可调式电阻，此装置制作工艺简单，造价低，不仅节约了成本，并且方便携带[5]。

图3 电扣刻度片

4 新型微电阻率成像测井仪电扣刻度装置现场试验及效果分析

在刻度试验过程中，分别用全新的两种装置在连续日期同一时间同一地点对同一只微电阻率扫描成像测井仪进行刻度，为准确记录刻度实验结果提供了保证。试验结果对比见表1，标准地面软件数据如图4所示。

表1 试验结果对比

对表1进行数据分析可知，新型微电阻率成像测井仪电扣刻度装置，在单人刻度作业中所消耗的刻度时间较之前的装置缩短约一半时间，并且准确率为100%。此次试验采用全新装置，故统计的数据为单人刻度作业时间，而极易损坏的旧装置，只要损坏，单人无法进行刻度作业，在检维修作业时，这极大地提高了工作效率。新装置通过可调式电阻的变化，可以使地面数据一致性提高，从而降低误差与故障率，旧装置无此功能，故无法对比不同阻值下的准确率。