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过套管测井仪操作

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套管 测井 操作
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速与成像测井系统套管电阻率测井仪操作手册中国石油集团测井有限公司2013年 05月套管电阻率测井仪操作手册1 总体描述 .............................................................................................................................................................. 仪器描述 ...................................................................................................................................................... 技术规范 ......................................................................................................................................................全注意事项 ...................................................................................................................................................... 人身安全 ...................................................................................................................................................... 设备安全 ......................................................................................................................................................作原理 .............................................................................................................................................................. 测量原理 ...................................................................................................................................................... 仪器结构 ......................................................................................................................................................器预防性维修 .................................................................................................................................................. 概述 .............................................................................................................................................................. 仪器预防性维修检查 .................................................................................................................................. 外观检查 ......................................................................................................................................................套管大功率发射综合面板 .............................................................................................................................. 设备各部分的含义 ...................................................................................................................................... 操作方法 ......................................................................................................................................................器注油及注意事项 ........................................................................................................................................试盒测试 ................................................................................................................................. 专用刻度设备 ............................................................................................................................................ 仪器的线性刻度测试 .................................................................................................................................................................................................................................................... 自动测井模式操作流程 ............................................................................................................................ 手动测井模式操作流程 ............................................................................................................................ 测井操作流程 .............................................................................................................................................套管电阻率测井仪操作手册11 器描述套管电阻率测井仪是一种测量套管外地层电阻率的测井仪器,在开发测井中,用于油藏动态运移情况监测,评价油层水淹状况,定性识别及定量解释水淹层,通过对剩余油饱和度监测与评价,研究剩余油分布状况和规律,寻找经济有效的剩余油监测方法,充分开采剩余油。在油藏动态监测和剩余油分布监测的基础上,利用套管井电阻率的深探测特性,结合其它测井资料进行地层对比,优化油田开发方案,延长油田开发寿命。套管电阻率测井仪由地面仪器和井下仪器两部分组成。地面仪器包括过套管大功率发射综合面板 集箱体总成 控制计算机;地面联调还可选配大功率电缆模拟器箱体 井仪器由 套管电阻率电子线路短节,套管电阻率液压控制器,套管电阻率电极系等部分组成。该仪器一次下井可同时提供两条电阻率曲线——套管电阻率曲线、地层电阻率曲线。测井时该仪器位于 传伽马短节的下端,和遥传伽马短节同时下井测量,传输均在 传伽马短节中完成。器可以独立使用,也可以挂接 节进行组合测量。术规范表 1套管电阻率测井仪技术规范表图 1器的总体外形图电性指标电缆头电压:220 V±22 0 00V/8A,周期性方波信号电机推靠电源:30055℃ 最大井眼:21200小井眼:10290量: 1568708量点:装运长度:物理强度仪器部位 最大拉力 最大压力 抗扭力仪器接头 100 00 00 N· 范 围 1· 误 差 ±7%稳 定 性 ±10%(在最高温度时)纵向分辨率 1.1 深 度 2曲 线 地层电阻率套管电阻率测井仪操作手册32 安全注意事项在检查和操作时,需要注意人身和仪器设备的安全。应细心操作,防止意外事故的发生。身安全1)仪器缆芯 1、4 带有 220V 的交流电,并且缆芯 1、4 与电缆外皮的幻象供电提供井下电机的高压电源,在维修和使用时应十分小心,避免直接触摸,以防意外。2)发射信号有高达 300V 的低频电压,安装电极时,避免人体直接触摸电极;以防电击;3)移动仪器时,必须小心操作,平稳放置,以防仪器倒下,仪器电极针伤人。4) 在现场测井过程中,应按现场安全操作规程正确施工和操作。备安全1)仪器长时间未用,加电前,应做仪器预防性维修检查;在连接或拆除仪器时,先关断仪器主电源,避免带电操作。2)缆头电压为 下仪器供电电流不超过 3003)仪器供电后,严禁插拔印制电路板及插头。4)量探头是一个可伸缩的探针,在未通电的情况下,在一段时间内,液压系统内背压会使伸缩电极伸出,因此在搬运过程中必须用喉箍和橡胶垫对伸缩电极进行保护固定,避免弹出伤人或碰撞损坏。5)严禁用摇表直接测量电极之间或电极与地之间绝缘特性,因为测量电极连接前放电路,发射电极连接大功率发射信号源,在使用摇表进行绝缘检测时,摇表产生的高压可能烧坏前放电路或者信号源。6)在现场施工中,必须分 3 次进行吊装,由于电极系整体长度较长,严禁整体吊装。7)在测井过程中,仪器提升时,必须处于收拢状态,否则会造成探针崩裂,仪器不能正常工作,影响测量。套管电阻率测井仪操作手册43 量原理过套管电阻率测井仪的发射装置在地面,测井工作时,通过电缆向井下顶部(或底部)电极发射电流。图3中有2个电流注入电极为顶部电极,个电压测量电极R、U、M、D,为中部电极,个回路电极分别是为参考电压接地电极,发射交替工作模式,上发射可测得U M(( ( ;下发射可测得 B)、 ((I B。经过计算I  图 3器结构套管电阻率测井仪由地面系统和下井仪器两部分组成。地面仪器包括过套管大功率发射综合面板 集箱体总成 控制计算机。大功率发射综合面板提供过套管电阻率测井需要的大电流激励信号,为井下仪器提供 7A—8A 的大功率低频方波发射信号;为井下电子仪提供交流 220V 电压,由测井电缆缆芯 1、4 送往井下;提供直流 300V/3A 的供电电压,经 C 变换、液压控制板供给直流电机。套管电阻率测井仪操作手册5下井仪器由电子线路短节、液压控制短节和电极系等部分组成,其中电极系包括顶部电极、4 个测量电极和底部电极(含前置放大短节)。电子仪短节包括:井下稳压电源、发射电流取样、辅助参数(压力、温度)测量、推靠器控制和供电。液压控制短节则为测量电极完成推靠和回收的动作提供液压动力。液压控制短节与电极系作为一整体不可拆分。电极系内腔注有美孚 4极系下端为前置放大短节,内含 2 放大、采集电路。极伸出压紧套管,贴靠套管壁力大,贴靠可靠,可满足各种套管井测井条件要求。不需测前洗井和刮腊,大大提高了测井效率。仪器应用了证仪器通讯、控制和数据采集性能的精度要求。电极系采用低阻包氟密封圈和最新研制的证了电极系的强度和绝缘性能。套管电阻率测井仪操作手册64 述仪器出现故障时,应及时切断电源,然后再根据故障现象分析原因,进行综合判断,确定故障所在,做到有的放矢。器预防性维修检查仪器在以下几种情况下必须做预防性检查:1)仪器经过长途运输后;2)仪器测井装车前;3)仪器测完井后,清洗保养后;4)仪器长期不用(超过一个月),每月应进行一次。观检查在进行仪器检查和维修时,对外观的检查非常重要,也往往是查找故障的第一步。对观检查主要包括电极系的外观检查和电子仪的外观检查两部分。液压短节与电极系外观检查:(1)检查电极系上伸缩探针有无明显缺损、电极刀片有无缺损、弹簧钢片有无损坏,弹簧钢片上2)油量是否充足,视平衡活塞的位置,判明仪器腔内油量是否充足,每次测井前后要及时检查仪器是否缺油。当平衡活塞在平衡短节的视窗处不显示时,表明缺油,应及时补油。当活塞在视窗中可见时,表明仪器腔内油量充足。(3)仔细检查液压短节及电极系各密封环节是否有漏油现象。(4)每次测井前必须检查密封圈,如有破损应及时更换,并做到定期更换密封圈。电子仪骨架检查:将仪器电子仪骨架从外壳中取出,放置在工作台上,仔细对电路板、接插件、元部件进行外观检查:1)检查螺丝,接插件有无松动、脱落等; 套管电阻率测井仪操作手册72)检查导线有无破损、脱落等;3)检查有无异物等;4)检查元件有无松动、脱落等;5)检查元件明显损伤(如外观变形、破裂、焦糊等现象)等;6)检查有无焊盘松动、脱落等。5 备各部分的含义图 50123闭按钮;1456套管电阻率测井仪操作手册8图 589讯接口;20123456入接口;27入接口;28212功率 口定义如下:大功率 口如左图所示:套管电阻率测井仪操作手册9图 410123作方法(1) 系统开机首先连接【27】低压供电插口 接【26】大功率 入接口,低压系统此时已上电。连接【21】、【23】大功率输出接口,检查完毕后,开启【2】电源启动开关,会听见系统 1 声继电器吸合的声音给系统功率部分上电,【8】运行指示灯闪烁,系统屏幕点亮,同时系统自检,自检成功后,状态显示窗口会显示“大电流模式”,至此系统运行状态正常。(2) 设置输出方波方波输出的操作步骤如下:第一步,设置输出波形,按【14】波形切换按钮,设置波形显示区域会显示当前的波形设置状态,【9】输出波形状态指示灯在方波状态下熄灭;此时为方波状态。第二步,设置方波周期,调节【15】周期调节旋钮,将周期调节到需要的频率点上,调节步长为 1期显示窗口会时时的显示当前设置的方波输出周期。第三步,设置预设目标电压,调节【12】电压调节旋钮,此时预设电压显示窗口会时时的显示设置的目标电压。第四步,启动,按【13】高压启动/关闭按钮,系统会自动的按照预先设计的波形和周期,以及目标电压自动的输出方波波形,约 2左右系统会将电压调节至目标电压。(3) 设置输出直流直流输出的操作步骤如下:第一步,设置输出直流,按【14】波形切换按钮,设置波形显示区域会显示当前的波形设置状态,将设置状态切换到直流状态,此时【9】输出波形状态指示灯在直流状态下点亮。套管电阻率测井仪操作手册10第二步,设置预设目标电压,调节【12】电压调节旋钮,此时预设电压显示窗口会时时的显示设置的目标电压。第三步,启动,按【13】高压启动按钮,系统会自动的按照预先设计的目标电压自动的输出直流电压,约 2左右系统会将电压调节至目标电压。(4) 设置输出主交电压首先按住【5】调压器启动按钮不放,然后顺时针转动【3】调压器旋钮,当电压加到≥70V 左右时松开【5】调压器启动按钮,继续顺时针转动【3】调压器旋钮,电压会继续升高到需要的电压值。(5) 关闭主交电压逆时针转动【3】调压器旋钮,屏幕电压值会降低,直至降低到 06) 关闭输出功率:按【13】高压启动/关闭按钮,系统自动切断输出高压,但是此时所有的设置的值不变,系统已经自动将设置的值自动保存,如需重新输出高压,只需要再次按【13】高压启动/关闭按钮即可。(7) 关闭系统,系统掉电:首先按【13】高压启动/关闭按钮,系统自动切断输出高压,关闭【2】电源启动开关,即可使系统关闭,此时整个系统所有电源均处于关闭状态,系统掉电。6 仪器注油及注意事项将液压控制器和电极系主体部分联接成一整体后进行全面检查,整体线路及绝缘检查完成合格后,旋下仪器 4 个油口的油塞,仪器开始注油。注油步骤。(1)检查仪器配件油塞及丝堵的密封圈是否完好;(2)检查真空循环泵油仓油量是否充足,油仓液压油平面不可低于标示的 ,也不可高于 。(3)检查各联接处是否密封,以及电源是否联接好;(4)真空泵的使用,将泵 4 根油管的接口分别连接在仪器的 4 个注油口处,如图 6 4 个注油口接好后,通过对泵阀的控制,实现 4 根管道同时抽真空。开启所有各联通阀门,关闭循环泵的阀门,关闭与外界联通阀门,即真空表右端的阀门。套管电阻率测井仪操作手册11接通电源,开启真空泵,开始抽真空,抽真空过程中,视真空仓有无气泡,抽至真空仓内无气泡为止,此时真空表读书为(右,此时,缓慢开启循环泵阀门,抽至片刻,待油仓内无气泡时,关闭真空泵阀门,关闭真空仓阀门,缓慢开启与外界联通阀门,利用压差将密封油仓中的液压油吸入到仪器腔内,吸一定时间,直至仪器腔内真真吸满油为止。接着依次在仪器的 4 个注油口处拆下注油管线油嘴,并将油塞逐一旋进仪器的 4 个油口处装好,至此,第一步仪器腔内采用真空泵注油完成。仪器完成注油后,将真空泵管线的油吸入油仓内,实施过程,关闭与外界联通阀门,开启所有阀门,开启真空泵,将管线中的剩余油抽回密封仓内,此时,关闭所有阀门及电源,将管线盘好完成抽真空。图 6)使用手动注油泵注油,如图 6动注油泵图片。关闭仪器所有油口,将注油泵管线的油嘴联接在电极系主体部分下端中心对称部位有六方的丝堵处,用内六方扳手旋套管电阻率测井仪操作手册12下丝堵,将油泵管线的油嘴旋进,进行注油,此时仪器腔内产生压力油,待各测量电极全部伸出,联接电子仪进行通电回收,再注油再循环直至所需油量——即仪器回收时,示平衡短节窗口处活塞是否显示,活塞上端面接近平衡上接头下端面时,安全阀出油,表明油已灌满,注油完成。卸下油泵管线油嘴,旋入丝堵即可。(6)仪器腔完成注油后,擦净仪器外表面,通电收放若干次,对仪器进行进一步检测,检测其压力是否到预定值,收放是否保压,电机声音是否正常以及电压、电流数据是否在所需范围。如果一切正常,说明仪器可以正常工作了。图 6试盒测试仪器刻度就是在模拟测量环境条件下用被测参数的标准值对仪器进行标定,以便建立起测量信号与被测参数的对应关系。仪器刻度包括室内刻度和测前井场刻度与校验。井场刻度与校验是对仪器性能的测前检查与调整,是保证测井取得合格资料的重要措施之一。过套管电阻率测井仪器的特殊性,需要结合裸眼井资料,对过套管电阻率测井资料进行归一化处理。用刻度设备专用刻度盒 一个专用刻度线 两根专用刻度夹 四个勾头板手 两个计算机 一台专用地面系统 器的线性刻度测试线性刻度操作过程如下:将电极系放入 寸套管内,将专用刻度线连接到刻度盒上;依次将遥传、仪器电子仪短节、电极系进行连接,配接地面系统,大功率模拟电缆后形成过套管电阻率仪器工作环境;检查好线路连接正确性,按照表 7内容,开始线性刻度测试,测试结果应满足表格要求。图 7器地面校验装置示意图表 7性刻度测试模拟电阻档Ω 1 3 5 10 25 40 60 100测量 1测量 2测量 3测量 4测量 5误差误差范围 ±1 ±1 ±1 ±1 ±2 ±3 ±4 ±7套管电阻率测井仪操作手册14注意:必须连接好围岩线才能对仪器供大电流,否则会烧坏电阻。动测井模式操作流程(1)进入仪器控制界面时,系统默认为自动模式,在自动模式下,推靠器控制部分按钮无效。(2)单击设置按钮,完成电源电压值和压力阈值的设置。在通常测井状态下,测井电流应为 7A 左右,所以方波电压值的设置,根据所配电缆的长度和电阻率,应为使测井电流达到 7A 时的电压值即可;例如:对于 5000m 电缆,单根缆芯电阻值为 165Ω,由于大电流通过四根缆芯并联供入,所以为了达到 7A 电流,设置电压理论应为:7*165/4=用时,可以根据实际情况调整。直流电压通常设置成 300V,压力阈值设置为 350—380,设置完成后单击确定,退出电源设置窗口,即完成了电源箱体各电压值的设置。(3)在 制界面的仪器命令栏里,单击推开按钮,电源箱体会将电源输出切换成直流输出,且输出的电压值为预设的直流电压值。当推靠压力达到了预设的压力阈值后,电源箱体自动关闭电源输出,完成电极推靠。(4)单击主控制台的开始记录,选择按时间方式记录后,电源箱体会将电源输出切换成方波,将输出的电压值设置为预设的方波电压值。系统默认由上发射模式开始测量,曲线显示界面会实时显示出采集到的上发射模式下的电压 2、电流 I、参考电压 值坐标会按照预设的坐标值截取有效的数据段。取值完成后,系统会自动关闭方波输出,然后切换到下发射模式,开启方波输出,此时在曲线显示界面的下半部分会实时显示出采集到的下发射模式下的电压 流 考电压 值过程与上发射模式取值过程一致,取值完成后,系统会自动关闭方波输出,弹出对话框提示测量结束,如图10示。此时仪器状态显示栏中的 R 值,即为系统计算得出的电阻值。另外,在显示界面的右下角有一测量进度显示,进度栏达到满格,即完成一次测量。套管电阻率测井仪操作手册15图 8下发射曲线显示结果(5) 关于深度。由于仪器采用点测,因此在每次测井前,需要确认绞车已经停止上拉或下移。然后将此时的深度输入“深度”框内,在测量完成时,输入的该深度会被写入测井数据文件。由于深度是测井的重要数据,务必确认在每次测量前,输入正确的当前深度值。动测井模式操作流程在介绍手动测井模式操作流程前,先要介绍一下手动测井命令栏,如图 8示。在命令栏左侧,手动和自动按钮分别表示选择手动控制取值坐标,截取有效数据段还是自动控制截取;图 8动测井命令栏上发射、下发射按钮控制发射模式,点击按钮下发成功后,软件会显示状态字表示井下仪成功收到命令。上发射的状态字为 11,下发射为 10;套管电阻率测井仪操作手册16测量按钮控制数据的采集和曲线的绘制。在单击上发射或下发射后,点击测量按钮,并点击“开始记录”,驱动方式“时间”后,系统才会开始采集数据并且在曲线显示区绘制曲线。测量的状态字为 50;完成上发射或下发射后,单击停止按钮,采集停止,曲线停止滚动,停止按钮没有状态字返回。在上下发射数据采集完成后,计算保存按钮才会有效。单击计算保存,即可将此次测量计算出的电阻值,显示在仪器状态显示栏的 R 中,同时保存在建立的文本文件里。命令栏右侧的上、下选取按钮表示对上、下发射取值坐标的控制,选取上按钮,点击平移旁的上下箭头可对上发射的取值坐标进行调整;选取下按钮,则同样可通过点击上下箭头对下发射的取值坐标进行调整。占空用来设置所发射方波的占空比;平移以步进的方式,修改取值所用四条线的横向位置,通过右侧的上下箭头可调整坐标的平移量;偏移则表示 1对相邻取值坐标的间隔量。用户可修改可根据实际情况调制偏移量,修改后点击 钮。)由于系统默认为自动测井模式,所以进入 制界面后,单击手动模式,点击后,手动模式变为不可选。(2)单击复位命令,待仪器复位状态字 60 返回后,再单击推开,待仪器推开状态字为 30 返回,按电源箱体的输出切换按钮,使得输出切换至直流模式,调节电源箱体的电压旋钮,预设电压设置成所需值,按启动/停止按钮,直流电压输出,观察仪器状态栏中的压力显示,当达到预计值以上时,按启动/停止按钮,关闭直流电压输出,此时仪器电极系已完全推开。(3)待仪器电极系完全推开,单击上发射按钮,仪器上发射状态字 11 返回后,再单击测量按钮,待仪器测量状态字 50 返回后,单击开始记录按钮,按电源箱体的输出切换按钮,使得输出切换至方波模式,调节电源箱体上的周期旋钮,调节输出的方波周期至17s,按启动/停止按钮,方波电压输出,调节电压输出,使得输出电流控制在 7A 左右即可。(4)在曲线显示界面会实时显示出采集到的上发射模式下的电压 2、电流 I、参考电压 线,等到合格曲线的一个完整周期已经完全显示出来时,单击停止按钮,曲线滚动停止,按电源箱体的启动/停止按钮,关闭方波电压的输出,手动控制取值坐标,用户可根据曲线修改平移和偏移量,在曲线上选取有效的数据段。套管电阻率测井仪操作手册17(5)上发射模式取值完成后,单击下发射,待仪器下发射状态字 10 返回后,点击测量按钮,按电源箱体的启动/停止按钮,输出方波电压,在曲线显示界面会实时显示出采集到的下发射模式下的电压 流 考电压 体的测量操作方法与上发射相同。(6)完成对上下发射波形有效数据段的选取后,单击计算保存按钮,此次测量计算出的电阻值,会显示在仪器状态显示栏中的 R 中,则该点测量完成。(7)想收回推靠时,首先点击“收拢”按钮,待状态栏返回 40 后,按电源箱体的输出切换按钮,使得输出切换至直流模式,调节电源箱体的电压旋钮,预设电压设置成所需值,按启动/停止按钮,直流电压输出,经过 20s 后,按启动/停止按钮,关闭直流电压输出,此时仪器电机系已完全收拢。(8)待测井完毕后,先点击停止记录,再点击停止测井,最后点击 控平台界面工具栏中的退出当前工作模式,即可退出。(9)深度的输入方法和要求同自动模式相同。注意事项:1)供电时需要关注 面,观察供电电压,如有电压无变化或异常,应立即断电,查找故障;如果深度没有变化或异常,应立即断电,重新供电;如仍无法消除故障,应退出主控程序,应冷启动前端机,重新进入主控程序;2)在手动测井模式下,上发射采集完毕后,发下发射命令之前,必须确保方波电源输出已经关闭;3)手动设置取值坐标时,有效的数据段必须在方波的高低电平处截取,不可截取到方波的上升沿或下降沿。
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