高温测井仪器研制.pdf

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1、万方数据2010年第24卷第2期石油仪器PETROU、UM1NSTRUMENTS·开发设计·高温测井仪器研制臧德福王树松郭红旗(胜利油田测井公司山东东营)摘要：随着钴井技术的不断发展，深层勘探取得重大突破，深井测井工作量日益增加。深井的高温高压对测井仪器的耐高温、耐高压性能提出了新的要求。文章介绍了胜利测井公司近几年在高温测井仪器研制、现场应用等方面取得的突破性进展，并就高温仪器发展提出了新的思路。关键词：高温；测井仪器；研制；应用中图法分类号：P631．8+l文献标识码：B文章编号：1004-9134(2010)02．0001-02O引言从我国陆地油气资源分布格局来看，东部老区作为国内石油资

2、源主力产区，浅层和中深层的勘探程度较高，深层及超深层探明程度很低，具有很大的石油资源潜力；中部地区是天然气富集区，有超过一半的天然气资源量在深部地层；西部地区是国内石油产量的主要战略接替区，但其近70％油气资源埋藏在深部地层⋯。因此实现新地区、新领域、新层位尤其是深层的油气突破，寻找和扩大油田含油气范围及领域，成为顺利实现我国石油资源接替目标的主要手段【2]。深井超深井经常遇到超高温度、超高地层压力等特殊情况，对测井技术提出了新的挑战。研制新型测井下井仪器应对越来越多的深井、超深井的测井施工，成为测井行业面临的一个棘手问题。1高温仪器研制目前国内常用的常规测井仪器的耐温指标大多在150℃。17

3、7℃[3

4、，而井温超过2000c的深井、超深井不断增加，为保证在高温高压条件下取全取准测井资料，胜利测井公司于2006年底立项，在SL一6000高分辨率多任务测井系统的常规满贯测井系列井下仪器基础上，重点攻关仪器的耐温、耐压和耐硫化氢性能，开展了高温测井系列井下仪器的研制。1．1高温仪器设计思想由于高温仪器测井所处的高温高压恶劣环境，因此在仪器设计过程中主要考虑：①承受高温高压的承压外壳材料；②符合深井打捞要求的抗张力和抗压缩强度；③严格的机械加工公差；④高可靠、高稳定、易维修，满足高温高压环境下连续工作的要求。1．2高温仪器系列及指标在前期准备、充分调研论证的基础上，拟研制的高温仪器系列主要

5、有：三臂井径、自然伽马、井斜方位、双侧向、补偿声波、补偿中子、补偿密度以及适用于高温高压条件的柔性短节、旋转短接。其技术指标为：(1)耐温：230℃(连续工作1h)(2)耐压：150MPa(3)最大仪器直径：西92mm(4)通讯传输方式：数字编码通讯传输(5)测量范围和测量精度：各种仪器均达到常规满贯测井下井仪器的同类技术指标。1．3高温仪器研制关键为提高仪器耐温性能除了减少线路的自身发热外，保温瓶的保温性能至关重要。首先，筛选耐高温、低功耗元器件，对线路高度集成化，在元器件满足工作的情况下减少其自身发热；其次，通过改变吸热剂配方，加大保温瓶几何尺寸增大吸热剂容量，使其达到更好的保温效果(高温

6、仪器保温瓶加温至250℃，恒温6h，在无热源情况下，瓶内温度不超过120％)。1．4高温仪器设计1)自然伽马高温自然伽马测井仪在原有SLl310自然伽马测井仪器基础上采用耐高温器件研制。该仪器既可组合测井也可单独测井，其输出方式分标准脉冲或直流模第一作者简介：臧德福，男，1968年生，1989年毕业于西北大学理论物理专业，现任胜利测井公司首席专家，长期从事生产技术和管理工作。邮编：257096万方数据·2·石油仪器PErI．ROLEUMINSTRUMENls2010年04月拟电压两种。采用高性能新型金属保温瓶、大尺寸NaI晶体和高温光电倍增管，信号处理电路高度集成化。2)连续测斜高温连续测斜仪

7、在SLl601井斜方位测井仪基础上进行耐高温攻关，使其可以在230。C环境下正常工作，并实现水平井组合测井。上可与伽马、中子、补偿密度、三臂井径、CCL组合；下可与伽马、声波、双侧向等仪器组合，井斜和方位只是将处理结果上传，减少了上传数据个数，电子线路还包括高温三臂井径测井仪。3)补偿中子高温补偿中子测井仪器线路在SL2436基础上做了较大改进：增加长源距记数率、降低统计误差，使得仪器测量受井筒液体矿化度影响小、线性变换更好。为提高仪器耐温性能，将仪器的两个探头及主要电子线路放置在保温瓶内，以避免地层高温影响。4)三臂井径高温三臂井径测井仪将电子线路部分移到连续测斜保温瓶中，筛选耐高温的井径电

8、位器，提高耐温性能，缩小井径臂尺寸，适应小井眼的需要。5)双侧向高温双侧向仪器保留了常规双侧向的标准测井模式，模拟电路加装保温瓶，增加了具有双层屏蔽的浅侧向和三层屏蔽的深侧向的强聚焦模式。标准模式可以保证普通井眼测井，有利于研究径向电阻率变化。强聚焦模式可以在大井眼、高矿化度钻井情况下，减少井眼影响，更精确地反映地层电阻率变化。电极系采用改进配方的耐高温、防硫化氢的橡胶材料，提高了电极系耐温、防硫