摘要:在電磁(ci)流量計 測井(jing)中，套管的接(jie)箍曲線作爲(wei)常規的測井(jing)資料進行測(cè)✍️量,用于測井(jing)曲線深度校(xiào)正。由于電磁(ci)流量計的測(ce)井工藝所限(xian),使👉電磁流量(liang)計中磁性定(ding)位器的測井(jǐng)效🔴果-直不好(hao),影響測井資(zī)料質量。文章(zhang)簡述了磁性(xing)定位器和脈(mò)沖互感式接(jiē)箍檢測器的(de)測井原😍理,說(shuō)明了傳統磁(cí)性定位器存(cun)在的弊端和(hé)脈沖互🌂感式(shi)接箍檢測器(qì)的技術特點(diǎn),并通過測井(jǐng)對比試驗,展(zhan)示了用脈沖(chong)互感式🏃接箍(gū)檢測器取代(dài)電磁流♉量計(ji)中磁性定位(wèi)器的應用效(xiào)果。
0引言
　　電磁(ci)流量計測井(jing)儀用于聚合(hé)物驅注入剖(pou)面測井，在油(you)田生産開發(fā)中發揮着重(zhòng)要作用。然而(er),在電磁流量(liàng)計測井中磁(ci)性定位器不(bu)能錄取到合(he)格的磁性定(ding)位曲線，這個(ge)問題多年來(lai)一直是困擾(rao)在從事😄電磁(ci)流量計測井(jǐng)的現場操作(zuo)㊙️人員和從事(shi)電磁流量計(jì)測井資料解(jie)釋人員的一(yī)個難題🔴。爲了(le)解決這個難(nan)題,我們從磁(cí)性定位器的(de)測井原理入(ru)手,找出磁性(xìng)定位器在電(diàn)磁流量測井(jing)工藝中所存(cun)在的弊端。傳(chuan)統磁性定位(wei)器🐕采用磁鋼(gang)加線圈🔆的方(fang)法,通過儀器(qì)相對井壁移(yi)動,實現在接(jiē)箍位置檢測(cè)線圈中🏃🏻的磁(ci)場重新分布(bù)☁️,被動地使接(jie)收線圈産🙇🏻生(sheng)感生電動勢(shì)，從而達到檢(jiǎn)測接箍的⭐目(mù)的,這種方法(fa)受測速🧑🏽‍🤝‍🧑🏻和儀(yi)器居中等因(yīn)素的影響而(er)無🏒法克服。脈(mò)沖互感🆚式接(jiē)箍檢測器采(cai)用主動的脈(mo)沖磁激🈚勵互(hù)感方法,達到(dao)檢測套管接(jiē)箍的目的凹(ao)。這種方法受(shou)測速🐅和居中(zhong)的影響很小(xiao),不❗僅滿足-般(ban)測井的需要(yao),也比較适用(yòng)于電磁流量(liang)測井工藝中(zhōng)。
1傳統磁性定(ding)位器測井原(yuán)理
　　常規磁性(xìng)定位器是由(you)兩個永久磁(cí)鋼和-一個檢(jiǎn)測線圈組成(cheng),當儀器沿井(jǐng)身移動時,由(you)于儀器周圍(wéi)介質的磁阻(zǔ)發生變化,使(shǐ)通過線圈的(de)磁力線重新(xīn)分布,磁通🌈密(mì)度發生變化(hua),于是使線圈(quān)中🚶‍♀️産生感應(yīng)電動勢，大小(xiǎo)根據電磁感(gǎn)應定律爲:
 
　　即(ji)感應電動勢(shi)等于磁通量(liàng)的時間變化(hua)率的負值,它(ta)的大小.與介(jie)質磁阻的變(biàn)化、測速、磁場(chang)強度及線圈(quān)尺寸有關。
2傳(chuan)統磁性定位(wèi)器存在弊端(duān)
2.1儀器居中的(de)影響
　　當測井(jing)工藝要求下(xia)井儀器居中(zhong)測井時,儀器(qi)距井🎯壁有一(yī)定的距離,在(zai)測井速度--定(dìng)的情況下,儀(yi)器通🍓過接箍(gū)時檢測線圈(quan)内磁通量變(biàn)化量要比貼(tie)靠井壁時的(de)磁通量變化(huà)量小,線圈輸(shū)出感生電動(dòng)勢的幅度低(dī),減小了信噪(zào)🙇🏻比,降低了磁(cí)性定位器對(duì)接箍的分辨(biàn)率。
2.2管柱内徑(jìng)的影響
　　同樣(yàng)是在居中和(he)測井速度一(yī)定的情況下(xià),在直徑☀️大的(de)🔞管🏃‍♂️柱内測井(jǐng)時,線圈中磁(ci)通量的變化(hua)量要比在直(zhi)❓徑小的管柱(zhù)内小,線圈輸(shū)出的感生電(diàn)動勢幅🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度降(jiang)低，輸出信号(hào)的信噪比小(xiao)🈲,接箍的分辨(biàn)率差。
2.3測井速(su)度的影響
　　不(bu)管是貼近井(jǐng)壁的測井工(gōng)藝還是居中(zhong)的測井工藝(yì),如果測井😄速(su)度快,磁性定(dìng)位器通過接(jie)箍時,其線圈(quan)内部磁🌈通量(liàng)🔞變化率大,輸(shu)出感生電動(dong)勢高;反之測(cè)井速度慢，磁(ci)通量變化率(lü)小,輸出感生(shēng)電動勢低。因(yīn)此,測井速度(dù)不同💞、磁性定(dìng)位器的分辨(biàn)率也不同🐆。
　　在(zai)測井過程中(zhōng),當管柱狀況(kuàng)、測井速度靠(kào)近井壁和🏃‍♀️儀(yí)器🌈居🌍中等因(yin)素發生變化(hua)時,這種磁性(xìng)定位器對接(jie)箍的分辨率(lü)也随之發生(sheng)變化，,改變了(le)信噪比,影響(xiang)測井資料的(de)🍉質量。這就是(shì)磁鋼加線圈(quān)檢測方法的(de)弊端所在。
3脈(mò)沖互感式接(jie)箍檢測器測(ce)井原理
　　脈沖(chòng)互感式接箍(gu)檢測器的物(wù)理基礎是法(fǎ)拉第電磁感(gǎn)應定律⛷️,其檢(jiǎn)測方法是:給(gei)傳感器激勵(li)線圈提♈供-一(yī)個直流電🏒脈(mò)沖,在脈沖維(wei)持期,激勵線(xian)圈周圍産生(sheng)-一個穩定磁(cí)場,當直流脈(mo)沖停止後,這(zhè)個穩定磁場(chǎng)在油管和套(tào)管中便産生(sheng)沿套管壁🌈旋(xuán)轉的環🈲形感(gan)生電流🈲,該感(gan)生電流🍓在套(tào)管内部産生(sheng)次生磁🌏場，這(zhe)個次生磁場(chǎng)便使傳感器(qi)檢測線圈産(chan)生--個随時間(jiān)而衰減的感(gan)⭐生電動勢。當(dāng)激勵線圈的(de)直流電流--定(dìng)時,檢測線圈(quan)中🤟感生電動(dòng)勢的大小和(he)線圈周圍油(yóu)管或套管的(de)厚度、形狀幾(jǐ)何位置以及(jí)磁導率🌏、電導(dǎo)率有關。當管(guan)柱的幾何位(wei)置、磁導.率、電(dian)導率相🌈對不(bú)變時,而在接(jie)箍位置管🐪柱(zhù)的形狀(厚度(dù)增加)有明顯(xian)的變化,降低(dī)了磁阻,增加(jiā)了沿套管壁(bì)旋轉的環形(xing)感生電流強(qiang)度，由感生電(dian)流産生的次(ci)生磁場💃🏻強度(du)加強,提高🤩了(le)檢測線圈中(zhong)感生💃電動勢(shì)的幅度🤞,因此(ci)對檢測線圈(quān)感生電動勢(shi)的處理和記(jì)錄,便可獲得(de)接箍曲線。
4脈(mò)沖互感式接(jiē)箍檢測器技(jì)術特點
(1)在儀(yí)器居中和測(ce)井速度比較(jiao)慢(50m/h~100m/h)的條件下(xia),該儀器對油(you)套管接箍具(jù)有較好的分(fèn)辨率,因此,可(ke)應用到低速(sù)居中的測井(jǐng)工藝中。
(2)該儀(yi)器能夠對管(guan)柱周身狀況(kuang)進行檢查,能(néng)夠定性地給(gei)出管柱🥵的變(bian)形、腐蝕、裂縫(feng)、管壁厚度和(hé)内徑變化等(děng)信息。
(3)适應于(yú)範圍較寬的(de)測井速度(50m/h~1200m/h)。
(4)适(shì)應于管柱直(zhí)徑:50mm~320mm。
(5)适應于管(guan)壁厚度:3mm~12mm。
5測井(jing)對比試驗
　　爲(wei)了能充分說(shuō)明脈沖互感(gan)式接箍檢測(ce)器在電磁流(liú)量計中♍的應(ying)用效果,我們(men)分别在三種(zhǒng)不同管柱類(lèi)型的井中進(jin)行了測井⛹🏻‍♀️對(dui)比試驗。試驗(yan)過程是先用(yong)帶有磁性定(ding)🏃🏻‍♂️位器的電磁(ci)流量計進🈲行(hang)測井,磁性定(dìng)位器用模拟(ni)量輸出;然後(hou)用脈沖互感(gǎn)式接箍檢🏃測(cè)器替換電磁(ci)流量計中的(de)磁性定位器(qì),檢測器用🤟正(zheng)脈沖輸出,分(fen)别以100m/h.500m/h.800m/h和1200m/h的測(ce)速進行測井(jing),錄取多條曲(qǔ)線。從測井結(jie)果看,脈沖🚩互(hù)感式接箍檢(jian)測器分辨率(lü)比較高,曲線(xian)重複性比較(jiào)好。
5.1在套管井(jing)中測井對比(bi)試驗
　　圖1是在(zài)拉15-丙XXX套管井(jǐng)中的測井曲(qu)線對比圖。
 
　　測(ce)井條件是套(tao)管内徑124.6mm,平均(jun)測速90m/h,儀器居(jū)中測井。圖1中(zhong)右側是原磁(ci)性定位器測(ce)井曲線,左側(cè):是用脈沖互(hu)感式接☀️箍檢(jiǎn)測器替換電(dian)磁流量計中(zhōng)磁性定位器(qì)後的測井曲(qǔ)線。左側曲線(xian)套管接箍顯(xiǎn)示清楚,管㊙️外(wài)扶正器也從(cong)曲線中顯示(shi)出來,在799m~803m之間(jiān)💞是個套管🍓短(duǎn)接。右側曲線(xian)有幹擾,接箍(gu)多處丢失，如(ru)果沒有對比(bi)是很難确定(dìng)曲線上哪個(gè)是接箍。
5.2在配(pei)注中測井對(duì)比試驗
 
　　圖2是(shi)在中40-PXX配注井(jing)中的測井曲(qǔ)線。測試條件(jian)是儀器在油(yóu)管和配注工(gong)具内居中測(cè)井。左側是原(yuán)磁性定位曲(qǔ)線,測井速度(dù)90m/h,曲線幹擾嚴(yan)重，無法辨别(bié)出接箍和工(gong)具的設置情(qing)況。右側是更(gèng)換後的接箍(gū)曲線,測井速(su)度1200m/h,在🏃‍♀️997m以上是(shì)油管段,各接(jiē)箍位置清楚(chǔ),在997m以下🍓是工(gong)具段,各工具(ju)顯示清楚。在(zai)1006m~1007m和1032m~1034m兩處是φ114mm封(fēng)堵器;在㊙️1016m~1018m和1043m~1045m兩(liǎng)處分别是φ54mm和(hé)φ56mm的配水器短(duan)接,因其内徑(jing)小而幅度高(gao);1018m~1023m是5個♈配接短(duan)🏃‍♀️接。
5.3在籠統聚(ju)驅井中測井(jing)對比試驗
 
　　圖(tu)3是在中31-PXX籠統(tong)聚驅井中的(de)測井曲線。.測(ce)試條件是井(jǐng)内既有油🌂管(guǎn)又有套管,在(zài)1124m以上是内徑(jìng)爲62mm油管段,以(yǐ)下是内徑爲(wei)124.6mm的套管段⚽,儀(yí)器居中測井(jing)。左側是原磁(ci)性定位曲線(xian),在油管段測(ce)速✌️是900m/h,曲線有(yǒu)部分幹擾;在(zai)套管段㊙️測速(sù)是90m/h,接♊箍曲線(xiàn)幅度低,部分(fèn)接箍不能🍓确(que)定其具體位(wèi)置。右側是更(geng)換後的接♈箍(gu)曲線,測井速(sù)度100m/h,在油管🏃‍♀️段(duan)由于管柱内(nei)徑小,曲線整(zheng)體幅度高,接(jie)箍顯示清楚(chu),1113m~1115m之‼️間是封堵(du)器,1124m處是油管(guǎn)喇叭口;在套(tao)管段由于管(guǎn)柱内徑大,曲(qǔ)線整體幅度(du)🐉低,接箍顯♈示(shi)清楚。圖中不(bu)僅清楚❌地顯(xian)示💋出油管和(he)套管的接🐕箍(gu)位置,而且還(hai)能通過管柱(zhu)内徑的變化(hua)反映出不同(tóng)的管柱結構(gòu)。
6結束語
　　傳統(tong)磁性定位器(qi)和脈沖互感(gan)式接箍檢測(cè)器的物理基(jī)礎都是💋法拉(la)第電磁感應(ying)定律,但二者(zhě)的檢測方式(shì)不同👅。前者通(tong)過儀器和井(jǐng)壁的相對移(yí)動,使線圈中(zhōng)的磁通量發(fā)生變化來産(chan)生感生電動(dòng)勢;後者是通(tong)過激勵線圈(quan)在管柱周身(shen)♍産生感生電(diàn)流,再由感生(shēng)電流産生的(de)二次磁場在(zài)檢測線圈中(zhōng)産生感🏃🏻‍♂️生電(diàn)動勢。前者是(shi)被動的檢測(cè)方式,後者是(shì)主動的檢測(ce)方式。測速和(hé)居中等影響(xiǎng)前者分辨率(lǜ)的因素,對💁後(hòu)者幾乎沒有(you)影🍓響。通過上(shang)述測井對比(bi)實驗,說🌍明脈(mo)沖互感式接(jie)箍檢⚽測器有(yǒu)效地克服了(le)傳統磁性定(dìng)位器存在的(de)弊端,并☔在電(dian)磁流量計測(ce)井儀中🌂得到(dao)了很好💋的應(ying)用,是傳✌️統磁(cí)性定位器的(de)更新換代産(chan)🔞品。

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