龔廣林，黃馨誼，何竹南，張奎，景克劍

（中國(guó)石化集團(tuán)西南石油局測(cè)井公司 四川 成都）

0 引 言

快速測(cè)井儀SDS-1 型是新鄉(xiāng)22 所生產(chǎn)的儀器，它使用井下儀器恒流供電，將井內(nèi)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并采用PCM3506 編碼傳輸?shù)降孛妫淮蜗戮梢酝瑫r(shí)測(cè)量（4 m、2.5 m、0.45 m 梯度和0.5 m/電位）四條電阻率曲線，2 條微電極曲線，1 條井徑曲線，一條自然電位曲線。它還具有強(qiáng)大的組合能力，通過與不同的儀器組合，還能測(cè)量：伽瑪、聲波、連斜、感應(yīng)等曲線。該儀器的剛性長(zhǎng)度短，所以能有效的減少漏測(cè)長(zhǎng)度。它的通用性強(qiáng)，支持PCM3506 編碼的地面系統(tǒng)都能掛下井儀器1。本文介紹了快速測(cè)井儀SDS-1 型梯度電極系的改進(jìn)方法和過程。

1 問題提出2

快速測(cè)井儀SDS-1 型系列儀器從購(gòu)進(jìn)以來，在臨盤地區(qū)測(cè)井施工過程中，4 m 和2.5 m 電極系一直存在2 個(gè)問題：（1）進(jìn)套管曲線不回零值為1～2，超過驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的要求很多，且值不穩(wěn)定，忽高忽低;（2）測(cè)井過程中遇低阻水層有回零的現(xiàn)象，所測(cè)曲線與別的曲線相關(guān)性不好。因此小隊(duì)在施工中還得專門換儀器去補(bǔ)測(cè)4 m 和2.5 m 曲線，所謂快速測(cè)井儀器變得不快速，小隊(duì)的測(cè)井時(shí)效和勞動(dòng)強(qiáng)度無(wú)形中得到增加。

2 問題的解決辦法

（1）電極的測(cè)量原理是在地層介質(zhì)中設(shè)一供電電極A，回流電極B 放在距電極A 無(wú)限遠(yuǎn)的地方，在距離電極A 一定距離處放置一對(duì)測(cè)量電極M 和N，測(cè)量電極MN 的電位就能反映地層的電阻率。實(shí)際生產(chǎn)中馬籠頭不可能作得無(wú)限長(zhǎng)，經(jīng)過試驗(yàn)回路電極B的長(zhǎng)度只要大于1.4 倍電極系中最長(zhǎng)的電極距就可以了。如4 m 的回路電極B 只要大于5.6 m 我們認(rèn)為它不受影響。在快速測(cè)井儀器SDS-1 中，它的回路電極B 是魚雷，所以在做馬籠頭時(shí)魚雷到供電極環(huán)的距離大于5.6 m。其次馬籠頭的外殼不能和魚雷連通，因?yàn)镾DS-1 儀器采用的是17 Hz 交流正弦波恒流供電（目的為了減小工業(yè)用電對(duì)儀器的干擾），如果馬籠頭的外殼和魚雷連通將會(huì)造成供電橫流的分流，并且這種分流還是不穩(wěn)定的，使得所測(cè)的曲線不穩(wěn)定，表現(xiàn)出忽高忽低的現(xiàn)象。

根據(jù)原理我們仔細(xì)檢查本儀器，發(fā)現(xiàn)與它下掛的推靠井徑儀器的十芯和外殼是連通的，而SDS-1 型快速測(cè)井儀器的十芯和魚雷也是連通的，這就等于把儀器的外殼和魚雷相連通，所以引起了套管不回零的故障現(xiàn)象。當(dāng)我們把推靠的十芯重新整理使其不和外殼接通，第一個(gè)問題就解決了。

（2）經(jīng)過我們仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)SDS-1 型快速測(cè)井儀器的所有元件和線路都是正常的，用電阻率模擬盒校驗(yàn)也是準(zhǔn)確的，但實(shí)際測(cè)井過程中，電極系4 米和2.5 m 一進(jìn)入低阻水層就回零，這是不對(duì)的。我通過跟蹤觀察加上小隊(duì)操作員回饋的信息發(fā)現(xiàn)，井下儀器進(jìn)入低阻水層時(shí)，地面測(cè)井系統(tǒng)所采集的4m 和2.5m的電壓信號(hào)就是0V。

分析如下：山東臨盤地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)水層電阻率為0.6歐姆米，這和進(jìn)套管的值也差不多。電阻越小通過它一定的電流所產(chǎn)生的電壓也越小，當(dāng)井下儀器進(jìn)入水層時(shí)，MN 電極所測(cè)量的電壓信號(hào)也非常小，往往只有幾毫伏，這個(gè)小信號(hào)很可能達(dá)不到AD 轉(zhuǎn)換的精度要求，加上電壓波動(dòng)就會(huì)引起回零的現(xiàn)象。我們所使用的電阻率模擬校驗(yàn)盒的最低校驗(yàn)電阻率只有0 和4歐姆米，忽略了0.6 歐姆米的校驗(yàn)。

根據(jù)上述分析要解決低阻水層回零的故障現(xiàn)象必須加大測(cè)量信號(hào)，方法有兩個(gè)：一是提高供電的電流，但這樣會(huì)使供電部分的推動(dòng)管發(fā)熱，井下儀器在井內(nèi)高溫作用下將變得不穩(wěn)定，二是提高前置放大器的放大倍數(shù)，使測(cè)量的MN 電極信號(hào)進(jìn)入AD 轉(zhuǎn)換前就得到充分的放大，以滿足AD 轉(zhuǎn)換的精度要求，我們采用的是提高前置放大器的放大倍數(shù)。SDS-1 型快速測(cè)井儀器4 m 和2.5 m 的測(cè)量通道都是一樣的，只是放大倍數(shù)不一樣，4M 測(cè)量通道的前置放大器的線路圖如圖1 所示。

從圖1 中可見：6R57 和6R58 電阻值分別是1.2 K 和4.7 K，并聯(lián)總阻值為0.956 K，要增加前置放大器的放大倍數(shù)，我們把6R57 和6R58 的并聯(lián)總阻值換成0.5 K，刻度信號(hào)高刻檔由原來的900 豪伏增加為現(xiàn)在的2 000 mV，刻度信號(hào)內(nèi)零由原來的0 伏升高為現(xiàn)在的70 mV。雖然內(nèi)零信號(hào)增加了，但這不影響測(cè)井，因?yàn)楸緝x器采用的兩點(diǎn)刻度，儀器要求用外刻度來校驗(yàn)內(nèi)刻度，就可以把內(nèi)零電壓抵消掉。因?yàn)锳D 采樣的電壓范圍理論為0 ～5 000 mV（實(shí)際不到5 000 mV），前置放大器的放大倍數(shù)增加以后，縮小了4 M 和2.5 M 的測(cè)量范圍，由原來的0.2·m ～2 000·m，變成現(xiàn)在的0.2·m ～500·m，對(duì)于山東臨盤低阻率地區(qū)來說完全夠用了，因?yàn)檫@里的地層電阻率很少有超過500 歐姆米。SDS-1 快速測(cè)井儀器這樣改進(jìn)后，通過多次與勝利6000 儀器和SDZ大組合儀器對(duì)比測(cè)量，4 m 和2.5 m 曲線完全一致，所以第二個(gè)問題得到了解決。SDS-1 型快速測(cè)井儀器也恢復(fù)了正常，可以正式投產(chǎn)使用。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過這次對(duì)SDS-1 快速測(cè)井儀的改動(dòng)，給我們儀修工作者很大的啟示：雖然單獨(dú)一只儀器測(cè)井沒問題不代表它和別的儀器組合后也沒問題；雖然儀器元器件都是好的，用模擬校驗(yàn)盒來刻度校驗(yàn)儀器也都是正確的不代表它就能適應(yīng)所有的地層。我們要根據(jù)實(shí)際情況做具體分析，才能把測(cè)井中出現(xiàn)的故障降到最低。

[1] 中國(guó)電子科技集團(tuán)第22 研究所.Sds-1 數(shù)傳電阻率下井儀技術(shù)使用說明書.2004（資料）

[2] 山東勝利偉業(yè)石油技術(shù)服務(wù)工程公司.Sl3112 全電極組合測(cè)井儀維修使用手冊(cè).2009（資料）