标准井深度量值传递新方法及应用

2021-09-23曲永春马智鹏庞慧峰

石油管材与仪器 2021年4期

曲永春，马智鹏，庞慧峰

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆 163853)

0 引言

深度是最重要的测井参数之一。测井电缆深度标准井(下简称标准井)是用于复现、保存和传递测井电缆垂直深度的专用计量标准器具，其主要作用是校准测井深度测量系统，从而确保测井采集深度数据的准确性[1-2]。在标准井中若干深度处下有短套管，以短套管的上接箍作为标准接箍，标准接箍深度值的精确度是标准井最重要的技术指标。为确保标准井的稳定性，需要定期复查和传递标准接箍深度量值。大庆油田标准井深度量值传递母井为国家副基准杏深X井。电缆测井深度测量系统常用马丁代克光电编码、电缆上磁性记号和下井仪磁性定位等信号控制深度[3-4]。磁性记号是人为标定在电缆钢铠上、用于深度测量且相隔一定距离的记号[5-7]，常被用来将标准井A的深度量值传递到标准井B。传统深度量值传递方法是，利用标准井A校准电缆磁性记号位置，在标准井B进行磁性定位测井，根据电缆上磁性记号到井下磁性定位器的距离来确定标准井B的标准接箍深度。为了保证传递精度，根据经验，必须采用外径12.7 mm的钢铠电缆。使用传统方法存在两处不便：一是对电缆磁性记号的制作要求较高[1,8-9]，占用标准井时间较长，效率低，短时间内难做出符合标准要求的磁性记号；二是在量值传递过程中，需要根据电缆磁性记号两次计算标准接箍的绝对深度估值[10-11]，且由于对磁性定位曲线尖峰位置的判断因人而异，有可能增大传递误差。为此，提出了相对量值传递的新方法，并对大量解释数据进行统计学分析，提高了传递精度。

1 量值传递新方法

量值传递新方法要求电缆稳定，将同一电缆在上级和下级标准井中测得的磁性记号和磁性定位曲线通过软件放入同一深度坐标系中，对齐磁性记号曲线，利用上级标准井的标准接箍深度，把两次测井的磁性定位曲线分别与各自的磁性记号同步校深，新方法与传统方法的示意图如图1所示。新方法可以获得下级标准井接箍深度数列Q0=q1,q2,q3，…，qi，…，qN0，其中Q0为未经过校正的视深度数据组。

考虑到在上下级标准井测井时仪器零长L仪上和L仪下、套补距L套上和L套下、记号高H记上和H记下的影响，下级标准井接箍深度为：

Q=Q0+ΔL

(1)

式(1)中：Q0为未经过校正的接箍视深度数据组，m；Q为经过校正的接箍深度数据组，m。

ΔL为校正值：

ΔL=(L仪下-L仪上)+(L套下-L套上)-(H记下-H记上)

(2)

式(2)中：L仪下为下一级标准井所用仪器零长，m；L仪上为上一级标准井所用仪器零长，m；L套下为下一级标准井所用套补距，m；L套上为上一级标准井所用套补距，m；H记下为下一级标准井所用记号高，m；H记上为上一级标准井所用记号高，m。

图1 两种量值传递方法示意图

在实际应用中，在上级、下级标准井中一般保持记号高一致(不一致可以后期修正)，仪器零长一致(同一支仪器)，大部分标准井套补距为0。这样就可以简化公式(2)，通过对齐磁性记号进行比对，直接求出上级标准井中标准接箍与下级标准井中标准接箍的相对位置，确定下级标准井中标准接箍深度值。

2 方法验证

为验证新方法的可行性，用新老2种解释方法，采用Smartlog测井解释软件，在杏X井和南X井进行验证。2种方法解释结果如表1和表2所示，在2口井上分别选取3个标准接箍组12个接箍进行对比试验，每个标准接箍组的对比误差均小于等于0.025 m。由于测井时使用的深度采样间距为0.025 m，平均误差均不大于采样间距，所以判定2种解释方法结果一致。

表1 杏X井2种解释方法 m

表2 南X井2种解释方法 m

3 数据处理方法

为了减小误差，每口标准井深度值传递的过程由6个班组分别实施。每个班组在上级标准井进行2次校电缆测试，随后立即在下级标准井中进行2次传递测试。这样1个班组即可产生4组解释数据，即用上级标准井中第1条曲线分别与下级标准井的2次传递曲线进行比对解释；同理运用上级标准井中第2条校电缆曲线与下级标准井的2次传递曲线进行比对解释，同样可以得到2组解释数据，这样6个班组理论上可以得到24组数据。但在实际中也可能因为个别曲线验收不合格，如某班有1条校电缆曲线不合格，这样就缺2组数据，这对于整个传递过程不产生影响，还有22组数据。针对这些数据的准确性进行了分析，由于采用新方法传递，系统误差已经消除，主要影响就是随机误差，可用标准差σ了解数据的分散程度[12]。

(3)

计算可知，各个接箍测量值的标准差都非常小，说明多个班组传递同一口井，测量值分散程度较低。图2是中X井800 m深度井段附近一组标准接箍数据散点图，显示测量结果较为集中，绝大部分值在2倍标准差范围内，所有点都在3倍标准差范围内。根据标准差的正态分布特征，2倍标准差范围内的置信概率为95.4%，3倍标准差的置信概率为99.7%，所以测量值较为准确，所有值无需删减，求算数平均数即可得每个接箍的标准值。