摘要(yào):在電磁(ci)流量計(ji) 測井中(zhōng)，套管的(de)接箍曲(qǔ)線作爲(wèi)常規的(de)測井資(zī)料進🔞行(háng)測量,用(yong)⭐于測井(jing)曲線深(shen)度校正(zhèng)。由于電(dian)磁流量(liàng)計的測(ce)井工💁藝(yi)所限,使(shi)電磁流(liu)量計中(zhōng)磁性定(dìng)位器的(de)測井效(xiào)果-直不(bú)好,影響(xiang)測井資(zī)料質量(liàng)💃。文章簡(jian)述了磁(ci)性定位(wèi)器和脈(mo)沖互感(gan)式接箍(gū)檢測器(qi)的測井(jǐng)原理,說(shuō)明了傳(chuan)統磁性(xìng)定位器(qi)存在的(de)弊端和(he)脈沖互(hù)感式接(jie)箍檢測(ce)器的技(ji)術特點(dian),并通過(guò)測井對(duì)比試驗(yàn),展示了(le)用脈沖(chòng)🤞互感式(shì)接箍檢(jiǎn)測器取(qu)代電磁(cí)流量👣計(ji)中磁性(xing)定位器(qì)的應用(yong)效果。
0引(yǐn)言
　　電磁(cí)流量計(jì)測井儀(yi)用于聚(jù)合物驅(qu)注入剖(pou)面測井(jing)，在油田(tian)生産開(kāi)發中發(fa)揮着重(zhòng)要作用(yong)。然而,在(zai)電磁流(liú)量🆚計測(ce)井中🏒磁(ci)性定位(wèi)器不能(néng)錄取到(dao)合格的(de)磁性定(ding)位曲線(xiàn)，這個問(wèn)題多年(nian)來一直(zhi)是困擾(rǎo)在從事(shì)電磁流(liu)量🌍計測(cè)井的現(xiàn)場操作(zuo)人員和(hé)從事電(diàn)磁流⭕量(liàng)計測井(jing)資料解(jiě)釋人員(yuán)的一個(ge)難題。爲(wei)了解決(jue)這個難(nán)題,我們(men)從🍉磁性(xing)定位器(qì)的測井(jing)原理入(ru)手,找出(chu)磁性定(dìng)位器在(zai)電📐磁流(liu)量測井(jing)工藝中(zhōng)所存在(zai)的弊端(duan)。傳統磁(ci)性定位(wei)器🤞采用(yong)磁鋼加(jiā)線圈的(de)方法,通(tong)過儀器(qi)相對🔆井(jing)壁移動(dong),實🙇‍♀️現在(zài)接箍位(wei)置檢測(ce)線✂️圈中(zhong)🔞的磁場(chang)重新分(fen)布,被動(dòng)地使接(jiē)收線圈(quan)産🈲生感(gan)生電動(dòng)勢，從而(ér)達到檢(jiǎn)測接箍(gū)🙇‍♀️的🌈目的(de),這種方(fang)法受測(ce)速☎️和儀(yi)器居中(zhōng)等因素(sù)的影響(xiang)而無法(fa)克服。脈(mo)沖互感(gǎn)式接箍(gū)檢測器(qi)采用主(zhǔ)動的脈(mò)沖磁激(jī)勵互感(gan)方法,達(da)到檢測(cè)套管🍓接(jie)箍的目(mu)的凹。這(zhe)種方法(fǎ)受測速(sù)和居中(zhong)的影響(xiǎng)很小,不(bu)僅滿足(zu)-般⛷️測井(jǐng)的需要(yào),也比較(jiào)适用于(yú)電磁♊流(liu)量測井(jǐng)工藝中(zhong)。
1傳統磁(cí)性定位(wèi)器測井(jing)原理
　　常(cháng)規磁性(xìng)定位器(qì)是由兩(liang)個永久(jiu)磁鋼和(he)-一個檢(jian)測🔱線圈(quān)組成,當(dang)🔱儀器沿(yán)井身移(yí)動時,由(yóu)于儀器(qi)周圍介(jiè)質的磁(cí)阻發生(sheng)變化,使(shi)通過線(xiàn)圈的磁(ci)力線重(zhong)新分布(bù),磁通密(mi)度發生(shēng)變化,于(yú)是使線(xiàn)圈中産(chan)生感應(ying)電動勢(shi)，大小根(gēn)據電磁(cí)感應定(ding)律爲:
 
　　即(jí)感應電(dian)動勢等(deng)于磁通(tong)量的時(shí)間變化(huà)率的負(fu)值🔴,它💞的(de)大🔴小.與(yu)介質磁(ci)阻的變(bian)化、測速(su)、磁場強(qiang)度及線(xiàn)圈尺寸(cùn)有關。
2傳(chuán)統磁性(xìng)定位器(qì)存在弊(bi)端
2.1儀器(qi)居中的(de)影響
　　當(dang)測井工(gōng)藝要求(qiu)下井儀(yí)器居中(zhōng)測井時(shí),儀器距(ju)井壁有(yǒu)🔆一⭐定的(de)👄距離,在(zài)測井速(su)度--定的(de)情況下(xia),儀器通(tong)過接箍(gu)時♊檢測(ce)線圈⛱️内(nèi)磁⁉️通量(liang)變化量(liàng)要比貼(tie)靠井壁(bì)時的磁(cí)通量♍變(biàn)化量小(xiao),線圈輸(shū)出感生(shēng)電動勢(shì)的幅度(du)低,減小(xiǎo)了信噪(zao)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻比,降低(di)了磁性(xìng)定位器(qi)對接箍(gu)的分辨(biàn)率。
2.2管柱(zhù)内徑的(de)影響
　　同(tong)樣是在(zài)居中和(he)測井速(su)度一定(ding)的情況(kuang)下,在直(zhí)徑大的(de)🌐管柱内(nèi)測井時(shí),線圈中(zhong)磁通量(liang)的變化(hua)量要比(bǐ)在直徑(jing)小的管(guǎn)👨‍❤️‍👨柱内小(xiao),線圈輸(shū)出的感(gan)生電動(dong)勢幅度(du)降低，輸(shu)出信号(hào)的信噪(zào)比小✂️,接(jiē)箍的分(fèn)辨率差(chà)。
2.3測井速(sù)度的影(yǐng)響
　　不管(guǎn)是貼近(jin)井壁的(de)測井工(gong)藝還是(shì)居中的(de)測井工(gong)藝,如果(guǒ)測井速(sù)度快,磁(ci)性定位(wei)器通過(guò)接箍時(shi),其線圈(quan)内部磁(ci)🤟通量變(biàn)化率大(da)🤟,輸出感(gan)生電動(dòng)勢高;反(fǎn)之測井(jing)速度慢(màn)，磁通量(liang)變化率(lü)小,輸出(chū)感生電(diàn)動勢低(dī)。因此,測(cè)井速度(du)不同、磁(cí)性定位(wèi)器的分(fèn)辨率也(yě)不同🌏。
　　在(zài)測井過(guò)程中,當(dāng)管柱狀(zhuang)況、測井(jǐng)速度靠(kao)近井壁(bi)和儀器(qi)居中🛀等(deng)🈚因素發(fā)生變化(hua)時,這種(zhong)磁性定(ding)位器對(dui)💋接箍的(de)分⭕辨率(lǜ)♍也随之(zhi)發🏒生變(biàn)化，,改變(bian)了信噪(zào)比,影響(xiǎng)測井資(zi)料的質(zhì)量。這就(jiù)是磁鋼(gāng)加線圈(quan)檢測方(fāng)法的弊(bi)端所在(zai)。
3脈沖互(hù)感式接(jiē)箍檢測(cè)器測井(jǐng)原理
　　脈(mò)沖互感(gan)式接箍(gū)檢測器(qi)的物理(lǐ)基礎是(shì)法拉第(di)電磁感(gan)🐕應定🔆律(lü),其檢測(ce)方法是(shi):給傳感(gǎn)器激勵(li)線圈提(tí)供-一個(gè)直流電(dian)✏️脈沖,在(zai)脈沖維(wei)持期,激(jī)勵線圈(quān)周圍産(chan)生-一個(gè)穩定磁(ci)場,當直(zhí)流脈沖(chong)停止後(hou),這個穩(wěn)定磁場(chǎng)在油管(guǎn)和套管(guan)中便産(chǎn)生⭐沿套(tào)管壁旋(xuán)轉的環(huán)形感生(shēng)電流⁉️,該(gāi)感生電(dian)流🔴在套(tao)管内部(bu)産生次(ci)生磁場(chang)，這個次(cì)生磁場(chang)便使傳(chuán)感器檢(jiǎn)測線圈(quan)産生--個(gè)随時間(jiān)而衰減(jiǎn)的感生(shēng)電動勢(shì)。當激勵(lì)線圈的(de)直流電(dian)流--定時(shí),檢測線(xian)圈中感(gan)生電動(dòng)勢的大(da)小和線(xiàn)圈周圍(wei)油管或(huò)套管的(de)厚度、形(xing)狀幾何(he)位置以(yi)及磁導(dǎo)率、電導(dao)率有關(guan)。當管柱(zhu)的幾何(he)位置、磁(cí)導.率、電(diàn)導率相(xiang)🐪對不變(biàn)時,而在(zài)接箍位(wèi)置👄管🆚柱(zhu)的形狀(zhuang)(厚度增(zēng)加)有明(míng)顯的變(biàn)化,降低(dī)了磁阻(zu),增加了(le)🧡沿套管(guǎn)壁旋轉(zhuǎn)的環形(xing)感生📧電(diàn)流強度(dù)，由感生(sheng)電流産(chan)生的🐕次(ci)生磁場(chǎng)強度加(jia)強,提高(gao)了檢🈲測(cè)線圈中(zhong)感生電(dian)動勢的(de)幅🥰度,因(yin)此對檢(jiǎn)測線圈(quān)感♉生電(dian)動勢的(de)處理和(hé)記錄,便(bian)可獲得(dé)接箍曲(qu)線。
4脈沖(chòng)互感式(shi)接箍檢(jiǎn)測器技(ji)術特點(dian)
(1)在儀器(qi)居中和(hé)測井速(sù)度比較(jiao)慢(50m/h~100m/h)的條(tiáo)件下,該(gāi)儀器對(duì)🚶‍♀️油套管(guǎn)接箍具(jù)有較好(hao)的分辨(biàn)率,因此(ci),可應用(yong)到低速(su)居中的(de)測井工(gōng)藝中。
(2)該(gai)儀器能(neng)夠對管(guan)柱周身(shēn)狀況進(jìn)行檢查(cha),能夠定(dìng)性地給(gěi)㊙️出管柱(zhù)的變形(xíng)、腐蝕、裂(lie)縫、管壁(bi)厚度和(he)内徑變(bian)化等信(xìn)息。
(3)适應(ying)于範圍(wéi)較寬的(de)測井速(su)度(50m/h~1200m/h)。
(4)适應(yīng)于管柱(zhu)直徑:50mm~320mm。
(5)适(shi)應于管(guǎn)壁厚度(du):3mm~12mm。
5測井對(duì)比試驗(yàn)
　　爲了能(néng)充分說(shuo)明脈沖(chong)互感式(shi)接箍檢(jian)測器在(zai)電磁流(liú)💯量計中(zhong)的應用(yong)效果,我(wǒ)們分别(bié)在三種(zhǒng)不同管(guǎn)柱類型(xíng)💰的井中(zhōng)進行了(le)測井對(duì)比試驗(yàn)。試驗過(guo)程是先(xian)用帶有(you)磁性定(dìng)位器的(de)電磁流(liú)量計進(jìn)行測井(jing),磁性🧡定(ding)位器用(yong)模拟量(liàng)輸出;然(ran)後用🙇‍♀️脈(mo)沖互感(gǎn)式接箍(gu)檢🌈測器(qi)替換電(dian)磁流量(liàng)計中的(de)磁性定(ding)位器,檢(jiǎn)測器用(yong)正脈沖(chong)輸出,分(fèn)别以100m/h.500m/h.800m/h和(he)1200m/h的測速(su)進行測(ce)井,錄取(qǔ)多條曲(qu)線。從測(cè)井結果(guǒ)看,脈沖(chong)互感式(shi)接箍檢(jian)測器分(fen)辨㊙️率比(bǐ)較高,曲(qǔ)線重複(fu)🔴性比較(jiào)好。
5.1在套(tao)管井中(zhong)測井對(dui)比試驗(yan)
　　圖1是在(zài)拉15-丙XXX套(tào)管井中(zhōng)的測井(jǐng)曲線對(duì)比圖。
 
　　測(cè)井條件(jian)是套管(guǎn)内徑124.6mm,平(píng)均測速(su)90m/h,儀器居(jū)中測井(jǐng)。圖1中右(yòu)⛱️側㊙️是原(yuán)🐕磁性定(dìng)位器測(cè)井曲線(xian),左側:是(shì)用脈沖(chòng)🔴互感式(shi)接箍檢(jiǎn)📐測器替(ti)換電磁(ci)流量計(ji)中磁性(xing)定位器(qi)後的測(ce)井曲線(xian)。左側曲(qǔ)線套管(guǎn)接箍顯(xiǎn)示清楚(chu),管外扶(fu)正器也(ye)從曲線(xiàn)中顯示(shi)出來,在(zai)799m~803m之間是(shì)個套管(guǎn)短接。右(yòu)側曲線(xian)有幹擾(rǎo),接箍多(duo)處丢失(shi)，如果沒(méi)有對比(bǐ)是很難(nán)确定曲(qǔ)線上哪(nǎ)個是接(jie)箍。
5.2在配(pèi)注中測(cè)井對比(bi)試驗
 
　　圖(tu)2是在中(zhong)40-PXX配注井(jing)中的測(ce)井曲線(xian)。測試條(tiáo)件是儀(yí)器在油(you)管和配(pèi)注工具(ju)内居中(zhong)測井。左(zuǒ)側是原(yuan)磁性定(ding)位曲線(xian),測井速(su)度90m/h,曲線(xian)幹擾嚴(yán)重，無法(fǎ)辨别出(chū)接箍和(hé)工具✏️的(de)設置情(qíng)況。右側(ce)是更🌈換(huàn)後的接(jie)箍曲線(xiàn),測井速(su)度1200m/h,在997m以(yi)上是油(yóu)管段,各(ge)接箍位(wei)置清楚(chǔ),在997m以下(xia)是工具(ju)段,各工(gōng)具顯示(shi)清楚。在(zài)1006m~1007m和1032m~1034m兩處(chù)是φ114mm封堵(du)器;在1016m~1018m和(he)1043m~1045m兩處分(fèn)别👌是φ54mm和(hé)φ56mm的配水(shuǐ)器短💯接(jie),因其内(nèi)徑小💯而(ér)幅度高(gāo);1018m~1023m是5個配(pèi)接短接(jiē)。
5.3在籠統(tong)聚驅井(jing)中測井(jing)對比試(shì)驗
 
　　圖3是(shi)在中31-PXX籠(lóng)統聚驅(qu)井中的(de)測井曲(qu)線。.測試(shi)條件是(shi)井内既(jì)有油🚩管(guǎn)又有套(tao)管,在1124m以(yi)上是内(nèi)徑爲62mm油(yóu)管段㊙️,以(yi)下是内(nei)徑爲124.6mm的(de)套管段(duàn),儀器居(jū)中測井(jing)。左側是(shi)原磁性(xing)定位曲(qǔ)線,在油(you)管段測(cè)速是900m/h,曲(qu)線有部(bu)分幹擾(rao);在套管(guǎn)段✏️測速(su)是90m/h,接箍(gū)曲線幅(fu)度低,部(bù)分接箍(gu)不能确(que)定其具(jù)體位置(zhi)。右側是(shi)更換後(hou)的接箍(gu)曲線,測(cè)井速度(dù)100m/h,在油管(guǎn)👄段由于(yú)管柱内(nèi)徑小,曲(qu)線整體(ti)幅度高(gao),接箍顯(xiǎn)示清楚(chǔ),1113m~1115m之間是(shi)封堵器(qi),1124m處是油(yóu)管喇叭(bā)口;在套(tao)管段由(you)于管柱(zhu)内徑大(da),曲線整(zhěng)體幅度(dù)低,接箍(gu)顯示清(qīng)楚。圖中(zhōng)不僅清(qing)楚🍉地顯(xian)示出油(you)管和套(tào)管的接(jiē)箍位置(zhì),而且還(hai)能❄️通過(guo)管柱内(nei)徑的變(biàn)化反映(yìng)出不同(tong)的管柱(zhù)結🐪構。
6結(jie)束語
　　傳(chuán)統磁性(xing)定位器(qi)和脈沖(chòng)互感式(shi)接箍檢(jian)測器的(de)物理基(ji)礎都是(shì)法拉第(dì)電磁感(gǎn)應定律(lǜ),但二者(zhe)的檢測(cè)方式不(bu)同。前者(zhe)通過儀(yí)器和井(jing)壁的相(xiang)對移動(dòng),使線圈(quan)中的㊙️磁(cí)通量發(fā)生變化(hua)來産生(shēng)感生電(diàn)動勢;後(hòu)者🔆是通(tōng)過激勵(lì)線圈在(zài)管柱周(zhou)身産生(sheng)感生🔴電(dian)流,再由(yóu)💔感生電(dian)流産生(sheng)的二次(cì)磁場在(zai)檢測線(xiàn)🥰圈中産(chǎn)生感生(sheng)電動勢(shi)。前者是(shi)被動的(de)檢測🏃‍♂️方(fang)式,後者(zhě)是主動(dong)的檢測(ce)方式。測(cè)速和居(ju)中等影(yǐng)響前者(zhě)分辨率(lü)的因素(sù),對後者(zhe)幾乎沒(mei)有影響(xiǎng)。通過上(shàng)述測井(jing)🌈對比實(shi)驗,說明(míng)脈沖互(hu)感式接(jiē)箍檢測(cè)器有效(xiào)地克服(fu)了傳統(tǒng)磁💛性定(ding)位器存(cún)在的🤩弊(bì)端,并在(zài)電磁流(liu)量計㊙️測(cè)井儀中(zhong)得到了(le)很好的(de)應用,是(shi)傳統⛱️磁(ci)性定位(wèi)器的更(geng)新換代(dài)産品。

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