趙立安　尤立忠　郭　霞　初東軍　王玉山

[摘要]文章介紹DDS73F-20B四十臂的工作原理，以及技術(shù)人員對(duì)在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的校深問(wèn)題和射孔孔眼漏測(cè)現(xiàn)象進(jìn)行分析和研究，并提出新的測(cè)試工藝并實(shí)施。改進(jìn)的儀器和工藝降低了該儀器對(duì)井況的要求，從而提高其服務(wù)范圍。同時(shí)，測(cè)試資料質(zhì)量也有了同步提高。

[關(guān)鍵詞]四十臂 校深 伽瑪儀 采樣點(diǎn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TB4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0420118－01

一、引言

大港油田在近四十年的開(kāi)發(fā)歷程中，隨著油田開(kāi)發(fā)的逐步深入，井下地質(zhì)情況發(fā)生相應(yīng)的變化，油、水井套管損壞逐年增加，影響了油、水井的正常生產(chǎn)和使用壽命，使油田合理開(kāi)發(fā)方案不能順利執(zhí)行。套管技術(shù)狀況測(cè)井目的是給油、水井作業(yè)施工提供套管技術(shù)狀況的信息，有的放矢地進(jìn)行作業(yè)施工，延長(zhǎng)油、水井的使用壽命，保證油田開(kāi)發(fā)的需要，降低井的投資，更好地發(fā)揮油、水井的作用，提高油田開(kāi)發(fā)的整體效益。多臂井徑測(cè)井是目前套管變形檢測(cè)的最常用方法。40臂井徑儀利用機(jī)械與電結(jié)合方法，通過(guò)多個(gè)獨(dú)立測(cè)量臂來(lái)實(shí)現(xiàn)檢查油管、套管的形變、彎曲、斷裂、孔眼、內(nèi)壁腐蝕等情況。

二、四十臂井徑儀的工作原理

40臂井徑測(cè)井儀是一種接觸式測(cè)量?jī)x器，即通過(guò)儀器的四十個(gè)測(cè)量臂與套管內(nèi)壁接觸，將套管內(nèi)壁的變化轉(zhuǎn)為井徑測(cè)量臂的徑向位移，通過(guò)井徑儀內(nèi)部的機(jī)械設(shè)計(jì)及傳遞，變?yōu)橥茥U的垂直位移；差動(dòng)位移傳感器將推桿的垂直位移變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。

電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)測(cè)量臂扶正臂的打開(kāi)與收攏，井徑儀在居中情況下進(jìn)行測(cè)量。儀器的測(cè)量臂由彈簧支撐，沿套管內(nèi)壁運(yùn)動(dòng)，測(cè)量臂隨套管內(nèi)壁變化而變化。每支測(cè)量臂都對(duì)應(yīng)一支無(wú)觸點(diǎn)移位傳感器，每個(gè)測(cè)臂的位移變化直接反映到相應(yīng)的傳感器上。將這些位移量處理、編碼、傳送到地面，由地面將其還原成像。其傳感器機(jī)械部分的工作原理圖如下所示：

三、測(cè)井過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題分析及解決方案

在實(shí)際使用40臂工作過(guò)程中，遇到了兩個(gè)問(wèn)題，一是無(wú)短套時(shí)很難完成校深；二是在測(cè)試射孔位置時(shí)，射孔數(shù)大量漏測(cè)，在X4-5-2井測(cè)試時(shí)，實(shí)際射孔井段39個(gè)孔眼，只測(cè)試到3個(gè)。

（一）校深問(wèn)題的分析及解決方案

1．問(wèn)題分析：現(xiàn)場(chǎng)在采用四十臂測(cè)井時(shí)，必須要采用短套進(jìn)行校深，而在測(cè)試井沒(méi)有短套時(shí)需要進(jìn)行全井段測(cè)量，這樣對(duì)儀器的使用壽命有比較大的響。

2．解決方案：結(jié)合我公司進(jìn)行多參數(shù)吸水剖面的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)采用地層自然伽瑪曲線進(jìn)行校深的方法：即實(shí)現(xiàn)自然伽瑪儀與40臂井徑儀組合測(cè)井。采用此設(shè)計(jì)，則必須保證自然伽瑪儀必須在40臂多臂井徑儀收臂狀態(tài)下工作；40臂井徑儀開(kāi)臂和正常工作時(shí)，自然伽瑪儀不工作，且不對(duì)40臂井徑儀的數(shù)據(jù)信號(hào)產(chǎn)生影響。

四十臂井徑儀的開(kāi)、收臂工作電壓分別是±105V，正常工作電壓為90V，而我公司現(xiàn)有分壓式自然伽瑪儀的工作電壓為60V。原理上伽瑪和四十臂是可以成功配接的。實(shí)際改造伽瑪?shù)拈_(kāi)關(guān)電路，改進(jìn)電路如下：

在D6、D7的位置分別加入兩個(gè)反向二級(jí)管IN4007，從U1的D級(jí)引出一條CABLE2線給四十臂供電。當(dāng)供電到60V左右時(shí)，U2導(dǎo)通，伽瑪可正常工作，此時(shí)，由于有反向二級(jí)管D6的存在，電壓不會(huì)加到四十臂上，四十臂不工作；當(dāng)繼續(xù)加電到65V左右時(shí)，U2關(guān)斷，U1導(dǎo)通，當(dāng)加電到90V時(shí)，可通過(guò)CABLE2給四十臂供電，四十臂可正常工作，伽瑪不工作。此外，可以通過(guò)含有D7的回路給四十臂加負(fù)電，使其達(dá)到收臂的目的。改造后的伽瑪?shù)拈_(kāi)關(guān)電路圖如上所示。

（二）射孔數(shù)漏測(cè)的原因分析及解決方案

1．原因分析。該儀器出廠時(shí)最大的采樣點(diǎn)數(shù)為64點(diǎn)/米，測(cè)速為600米/小時(shí)。通過(guò)計(jì)算，其采樣間隔即縱向分辨率為15.6mm，而目前井中大部分為89彈的孔洞，孔徑在7-12mm左右，甚至由于蠟或結(jié)垢導(dǎo)致孔徑變得更小，這樣就很容易發(fā)生漏測(cè)現(xiàn)象。

2．解決方案。儀器40個(gè)臂徑向間距離是固定值，提高孔洞分辨率必須提高儀器的縱向分辨率，該儀器為深度驅(qū)動(dòng)，為此縱向分辨率和采樣率正比，和測(cè)試速度無(wú)直接關(guān)系，測(cè)試速度必須要考慮上位處理速度和數(shù)據(jù)傳輸周期。為此提高孔洞分辨率必須提高采樣率，128點(diǎn)/米分辨率為7.8mm，256點(diǎn)/米分辨率為3.9mm，為此該儀器的采樣率必須提高到256點(diǎn)/米。

儀器數(shù)據(jù)楨周期為45ms，即每秒向上位機(jī)發(fā)送22組數(shù)據(jù)。6秒則會(huì)上傳132組數(shù)據(jù)，足夠滿足64點(diǎn)/米的采樣率。但如果增加采樣率超過(guò)132點(diǎn)/米的，則需要重新選擇合適的測(cè)速。經(jīng)過(guò)計(jì)算儀器，256點(diǎn)/米采樣率時(shí)，測(cè)速必須小于312.5米/小時(shí)。重新完善測(cè)井軟件，增加256點(diǎn)/米、128點(diǎn)/米采樣率選項(xiàng)。在室內(nèi)采用深度模擬實(shí)驗(yàn)，測(cè)速選用300米/小時(shí)，測(cè)試曲線正常。之后，修改現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試操作規(guī)程，改變測(cè)試工藝?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)射孔質(zhì)量3井次，效果良好。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)一系列工藝改進(jìn)的實(shí)施，使40臂井徑測(cè)井技術(shù)得到了完善，拓寬了該項(xiàng)目的服務(wù)范圍，提高了測(cè)試精度。使之能夠更好的油田監(jiān)測(cè)所用，為油田措施提供了更為有力的保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧漢馨，模擬電子技術(shù)基本教程[M].北京：高等教育出版社，1989.

[2]DDS73F-20B四十臂井徑儀使用說(shuō)明書(shū)V11，西安集成石油儀器有限公司，2006.

作者簡(jiǎn)介：

趙立安，男，高級(jí)工程師，1993年畢業(yè)于華東石油大學(xué)測(cè)井專(zhuān)業(yè)，目前主要從事技術(shù)管理工作。