基于套管设计的过套管测井系统井下仪器研究

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1、基于套管设计的过套管测井系统井下仪器研究　　摘要：传统的过套管电阻率测井测量误差较大，探测深度较浅，为了解决传统测井仪器在生产测井中的局限性，有必要研究一种新型的过套管电阻率测井仪器。这种测井仪器基于一种特殊设计的套管，该新型套管由多段玻璃钢套管和金属套管交替构成。由于玻璃钢套管的绝缘性，从而达到了使更多的信号进入地层的目的。基于该新型套管设计一种新型过套管测井系统，并重点进行井下仪器系统的设计，具体包括激励信号源设计、数据采集系统设计、主控制器的选型与设计等。　　关键词：测井技术；套管设计；过套管电阻率测井；井下仪

2、器　　中图分类号：TN710?34；P631.83文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）07?0127?03　　Abstract：Themeasurementerrorofthetraditionalcasedholeresistivityloggingisbigandinvestigationdepthisshallow，tosolvethelimitationsoftraditionalloggingtoolsinproductionlogging，itisnecessarytostudyanew

3、casedholeresistivitylogginginstruments.Thelogginginstrumentwasdesignedbasedonaspecialcasing，inwhichthenewcasingwasalternatelycomposedofmulti?segmentglass?fiberreinforcedplasticscasingsandmetalcasings.Moresignalscanenterintothestratumduetotheinsulationoftheglass

4、?fiberreinforcedplasticscasing.Anew7casedholeresistivityloggingsystemwasdesignedbasedonthisnewcasing.Thedownholeinstrumentsystemwasemphaticallydesigned，includingincentivesignalsourcedesign，dataacquisitionsystemdesign，maincontrollerdesignandtypeselection.　　Keywo

5、rds：wellloggingtechnology；casingdesign；casedholeresistivitylogging；downholeinstrument　　0引言　　过套管测井对于油田开发过程中油藏监测和剩余油评价都有着重要的意义和广阔的应用前景[1]。目前为止，用于过套管测井的方法有三种：C/O测井、中子寿命测井与过套管测井，这些都有其局限性，C/O测井探测深度较浅，测速低且代价高；中子寿命测井在低孔低盐等条件下测量误差大；过套管电阻率测井对高阻地层测量误差较大，对套管外壁涂防腐层的油井无法测量[

6、2]。　　传统过套管电阻率测井信号通过金属套管流入地层，然后流回接收电极，通过测量该信号，得到地层的信息。但金属套管的电阻率远小于地层与油水混合物的电阻率，从电极发出的信号部分直接沿套管流回接收电极，没有进入地层。为了克服这一问题，提出基于目的层的特殊套管设计，这种套管利用玻璃钢套管的绝缘性和金属套管的导电性设计而成，它由多段金属套管与玻璃钢套管交替构成。因此，当电极发出信号，由于玻璃钢套管的绝缘性，信号只能通过地层或套管内油水混合体传送，从而达到使更多的信号进入地层的目的。7　　本文基于这种新型套管，设计了一套新型

7、的过套管电阻率测井系统。这种过套管测井系统可以解决传统金属套管因电阻率低，导致信号流失的问题，从而改善以往过套管测井技术测量误差较大，探测深度较浅等问题。该过套管测井方法在油田应用中有三个方面：一是探寻老井中漏掉油气，增加油气可采量；二是检测当前开采情况，为后续开发做准备；三是确定剩余油饱和度[3]。　　1系统方案设计　　新型过套管测井系统由井下仪器系统、数据传输系统、地面控制系统构成。具体包括系统整体设计、激励源设计、数据采集系统设计、数据传输系统设计、主控制器设计、地面控制系统设计等。　　从设计特殊套管到构建整个

8、系统，再将系统模块化，然后根据各模块实现的功能及在系统中的工作时序，分别进行分析和设计，最后将各模块相结合，再综合设计，完成这套基于套管设计的过套管测井系统，该系统将能很好地应用在生产测井中。新型过套管测井系统结构框图如图1所示。　　图1中[RL]为等效地层电阻，激励信号源向电极系上注入激励电流，从而获得地层电阻率信号。此信号进入数据采集模块进