摘要(yào):在電磁流量計(jì) 測井中，套管的(de)接箍曲線作爲(wei)常規的測井資(zi)料進♻️行測量,用(yong)于測井曲線深(shen)度校正。由于電(diàn)磁流量計的測(cè)井工藝所限,使(shǐ)電磁流量計中(zhong)磁性定位器的(de)測井效果-直不(bu)好,影響測井資(zi)料質量☂️。文章簡(jian)述了磁性定位(wèi)器和脈沖互感(gǎn)式接箍檢測器(qì)的測井原‼️理,說(shuō)明了傳✊統磁性(xing)定位器存在的(de)弊端和脈沖互(hu)👣感式接箍檢測(cè)器的技術特點(dian),并通過測井對(dui)比試驗,展示了(le)用脈沖互感式(shì)接箍檢測器取(qǔ)代電磁流量計(ji)中磁性定位器(qi)的應用效果。
0引(yǐn)言
　　電磁流量計(jì)測井儀用于聚(ju)合物驅注入剖(pou)面測井，在油田(tián)生産開發中發(fā)揮着重要作用(yòng)。然而,在電磁流(liú)量計測井中磁(cí)性定位器不能(neng)錄取到合格的(de)磁🏃🏻性定位🤞曲線(xiàn)，這個問題多年(nian)來一直是♋困擾(rǎo)在從事電磁流(liú)量計測井的現(xiàn)場操作人員和(he)從事電磁流量(liàng)計測井資✨料解(jie)釋人員的一個(ge)難題🚶。爲了解決(jue)這🚶‍♀️個難題,我們(men)從⚽磁性定位器(qi)的🔞測井原理入(rù)手🏃🏻‍♂️,找出磁性定(ding)位🈲器在電磁流(liú)量測井工藝中(zhōng)所存在的弊端(duān)。傳統磁性定位(wei)器采用磁鋼加(jia)線圈的方法,通(tōng)過儀器相對井(jing)壁移動,實現在(zai)接箍位置檢測(ce)線圈中的磁場(chǎng)重新分布,被動(dong)地使接收線圈(quan)産生感生電🐉動(dòng)勢，從而達💰到檢(jian)測接箍的目的(de),這種方法受測(ce)速和儀器居中(zhōng)等因素的影響(xiǎng)而無法克服。脈(mo)沖互感⭐式接箍(gū)檢🌈測器采用主(zhǔ)動的脈沖磁激(jī)勵互感方法☎️,達(da)到檢測套管接(jiē)箍的目的凹。這(zhe)種方法受測速(sù)和居中的影響(xiǎng)很小,不僅滿足(zu)-般測井的🏃需要(yao),也比較适用于(yu)電磁流量測井(jing)工藝中。
1傳統磁(ci)性定位器測井(jing)原理
　　常規磁性(xing)定位器是由兩(liang)個永久磁鋼和(he)-一個檢測線❄️圈(quān)組成,當儀器沿(yán)井身移動時,由(yóu)于儀器周圍介(jie)質的磁阻🐪發生(shēng)變化⛷️,使通過線(xiàn)圈的磁力線重(zhòng)新分布,磁通密(mi)度發生變化,于(yú)是使線圈中✊産(chan)生感應電動勢(shì)，大小🈲根據電磁(cí)感應定律爲:
 
　　即(ji)感應電動勢等(děng)于磁通量的時(shi)間變化率的負(fu)值,它的🥵大小.與(yǔ)介質磁阻的變(bian)化、測速、磁場強(qiáng)度及線㊙️圈尺寸(cun)有💔關。
2傳統磁性(xing)定位器存在弊(bì)端
2.1儀器居中的(de)影響
　　當測井工(gōng)藝要求下井儀(yi)器居中測井時(shí),儀器距井壁有(you)一定㊙️的🆚距離,在(zai)測井速度--定的(de)情況下,儀器通(tōng)過接箍時檢測(cè)線圈内磁通量(liang)變化量要比貼(tiē)靠井🙇‍♀️壁時的磁(cí)通量變化量小(xiao),線圈🔞輸出感☂️生(sheng)電動勢的幅度(du)低,減小了信噪(zào)比,降低了磁性(xìng)定位器對接箍(gū)🔞的分辨率。
2.2管柱(zhù)内徑的影響
　　同(tong)樣是在居中和(hé)測井速度一定(ding)的情況下,在直(zhi)徑大的⛷️管柱内(nèi)測井時,線圈中(zhong)磁通量的變化(hua)量要比在直徑(jing)小的管柱内小(xiǎo),線圈輸出的感(gan)生電動勢幅度(du)降低🔅，輸出信号(hao)的信噪比小🤩,接(jie)箍的分辨率差(chà)。
2.3測井速度的影(yǐng)響
　　不管是貼近(jin)井壁的測井工(gōng)藝還是居中的(de)測井工藝👄,如果(guǒ)測井速度快,磁(cí)性定位器通過(guo)接箍時,其線圈(quan)内部磁通量變(bian)化率大,輸出感(gan)生電動勢高;反(fǎn)之測井速度慢(man)，磁通量變化率(lü)小,輸出感生電(diàn)動勢低。因此,測(ce)井速度不同、磁(ci)性定位器的分(fèn)辨率也不同☁️。
　　在(zai)測井過程中,當(dāng)管柱狀況、測井(jing)速度靠近井壁(bì)和⛱️儀器居中等(děng)💃因素發生變化(huà)時,這種磁性定(dìng)位器對接箍的(de)分辨率也随之(zhī)發生變化，,改變(bian)了信噪比,影響(xiang)測井資料的質(zhì)量。這就是磁鋼(gāng)加線圈檢測方(fang)法📐的弊端所在(zai)。
3脈沖互感式接(jie)箍檢測器測井(jǐng)原理
　　脈沖互感(gǎn)式接箍檢測器(qi)的物理基礎是(shì)法拉第電磁感(gan)✉️應定律,其檢測(ce)方法是:給傳感(gan)器激勵線圈提(tí)供-一個直流電(diàn)脈沖,在脈沖維(wéi)持期,激勵線圈(quān)周圍産生-一📞個(ge)穩定磁場,當直(zhi)流脈沖停止後(hou),這個穩定磁場(chǎng)在油管和套管(guǎn)中便産生沿套(tào)管壁旋轉的環(huan)💰形感生電流,該(gai)感生電流在套(tao)管内部産生次(cì)生磁🐉場，這個次(ci)生🐕磁‼️場便使傳(chuán)感器檢測線圈(quan)産生--個随時間(jiān)而衰😄減的感生(sheng)電動勢。當激勵(lì)線圈的直流電(diàn)👉流--定時,檢測線(xian)圈中感生電動(dòng)勢的大小和線(xian)圈周圍油管或(huò)套管的厚度、形(xing)狀幾何位置以(yǐ)及磁導率🐆、電導(dǎo)率有關。當管柱(zhu)的幾何位置、磁(ci)導.率、電導率相(xiang)對不變時,而在(zai)接箍位置管⭕柱(zhu)的形狀(厚度增(zeng)加)有🐕明顯的變(biàn)化,降低了磁阻(zu)❄️,增加👨‍❤️‍👨了🏃‍♀️沿套管(guan)壁旋轉的環形(xing)感生電流強度(du)，由感生電流産(chan)生的次生磁場(chang)強度加強,提高(gao)了檢測線圈中(zhōng)感生電動勢的(de)幅度,因此對檢(jian)測線圈感生電(diàn)動勢的處理和(hé)記錄,便可獲得(de)接箍曲線。
4脈沖(chong)互感式接箍檢(jian)測器技術特點(diǎn)
(1)在儀器居中和(hé)測井速度比較(jiao)慢(50m/h~100m/h)的條件下,該(gai)儀器對油套管(guan)接箍具有較好(hǎo)的分辨率,因此(ci),可應用到低速(sù)居中的測井工(gong)👣藝中。
(2)該儀器能(néng)夠對管柱周身(shen)狀況進行檢查(chá),能夠定性地給(gěi)🥵出管💔柱💞的變形(xíng)、腐蝕、裂縫、管壁(bì)厚度和内徑變(biàn)化等信息。
(3)适應(yīng)于範圍較寬的(de)測井速度(50m/h~1200m/h)。
(4)适應(yīng)于管柱直徑:50mm~320mm。
(5)适(shì)應于管壁厚度(dù):3mm~12mm。
5測井對比試驗(yàn)
　　爲了能充分說(shuō)明脈沖互感式(shì)接箍檢測器在(zài)電磁流量計中(zhong)🐉的♻️應用效果,我(wo)們分别在三種(zhǒng)不同管柱🌈類型(xíng)的井🔆中進行了(le)測井對比試驗(yan)。試驗過程是先(xiān)用帶有磁性定(ding)位器的🔅電磁流(liú)量計進行測井(jǐng),磁性💁定位器用(yong)模拟量輸出;然(ran)後用🈲脈沖互感(gan)式接箍檢💃測器(qi)替換電磁流量(liàng)計中的磁性定(ding)位♉器,檢測器用(yòng)正脈沖輸出,分(fen)♻️别以100m/h.500m/h.800m/h和1200m/h的測速(su)進行測井,錄取(qǔ)多條🏃🏻‍♂️曲線。從測(ce)井結果看,脈沖(chong)互感式接箍檢(jiǎn)測器分辨率比(bǐ)較高,曲線重複(fu)性比較好。
5.1在套(tào)管井中測井對(dui)比試驗
　　圖1是在(zài)拉15-丙XXX套管井中(zhong)的測井曲線對(dui)比圖。
 
　　測井條件(jian)是套管内徑124.6mm,平(ping)均測速90m/h,儀器居(jū)中測井。圖1中🤟右(yòu)側是原磁性定(dìng)位器測井曲線(xiàn),左側:是用脈沖(chong)互感式接箍檢(jiǎn)測器替換電磁(cí)流量計中磁性(xing)定位器後的測(cè)井曲線。左側🔆曲(qu)線套管接箍🈲顯(xian)示清楚,管外扶(fú)正器也從曲線(xian)✂️中顯示出來,在(zài)799m~803m之間是個套管(guǎn)短接。右側曲線(xiàn)有幹擾,接箍多(duō)處丢失，如果沒(méi)有對⭐比是很難(nán)确定曲線上哪(nǎ)個是接箍。
5.2在配(pèi)注中測井對比(bi)試驗
 
　　圖2是在中(zhong)40-PXX配注井中的測(ce)井曲線。測試條(tiao)件是儀器在油(yóu)管和配🧑🏾‍🤝‍🧑🏼注工具(ju)内居中測井。左(zuo)側是原磁性定(ding)位曲線,測井速(sù)度90m/h,曲線幹擾嚴(yán)重，無法辨别出(chū)接箍和工具的(de)設置🥰情況。右側(ce)是更換後的🏃🏻‍♂️接(jie)箍曲線,測🍉井速(su)度1200m/h,在997m以上是油(yóu)管段,各接箍位(wei)置清☂️楚,在997m以下(xia)是工具段,各工(gong)具顯示清楚。在(zai)1006m~1007m和1032m~1034m兩處是φ114mm封堵(dǔ)器;在♋1016m~1018m和1043m~1045m兩處分(fèn)别是φ54mm和φ56mm的配水(shuǐ)器短‼️接,因其内(nei)徑小而幅度高(gao);1018m~1023m是5個☁️配接短接(jie)。
5.3在籠統聚驅井(jǐng)中測井對比試(shi)驗
 
　　圖3是在中31-PXX籠(long)統聚驅井中的(de)測井曲線。.測試(shì)條件是🈲井内既(ji)有🐆油管又有套(tào)管,在1124m以上是内(nèi)徑爲62mm油管段,以(yi)下是内徑爲124.6mm的(de)套管段,儀器居(jū)中測井。左側是(shi)原磁性定位曲(qǔ)線,在油管段測(cè)速是900m/h,曲線有部(bu)分幹擾;在套管(guan)段測速是90m/h,接箍(gu)曲線幅度低,部(bù)分接箍不能🔞确(què)定其具體位置(zhì)。右側是更換後(hòu)的接箍曲線,測(cè)井速度100m/h,在油管(guan)段由于管柱内(nei)徑小,曲線整體(ti)幅🈲度高,接箍顯(xiǎn)示清楚,1113m~1115m之間是(shi)封堵器,1124m處是油(yóu)管喇叭口;在套(tao)管段由于管柱(zhù)内徑大,曲線整(zheng)體幅度低,接箍(gu)顯❓示清楚。圖🛀中(zhong)不僅清楚地顯(xiǎn)示出油管和套(tao)管的接箍位置(zhì),而且還能通過(guò)管🔴柱内徑的變(biàn)化反映出不同(tong)的管柱結🌐構。
6結(jie)束語
　　傳統磁性(xing)定位器和脈沖(chong)互感式接箍檢(jiǎn)測器的物理基(ji)礎💯都是🌍法拉第(dì)電磁感應定律(lü),但二者的檢測(cè)方式不同。前者(zhe)通過㊙️儀器和井(jǐng)壁的相對移動(dong),使線🥰圈中的磁(ci)通量🍓發生變化(huà)來産生感生㊙️電(dian)動勢;後者是通(tōng)過激勵線圈在(zài)管柱周身産生(shēng)感生電流,再由(you)☁️感生電流産⭕生(sheng)的二次磁場在(zài)檢測線圈中産(chan)生感生電動勢(shi)。前者是被動的(de)檢測方式,後者(zhe)是主動的🚶檢測(cè)方式。測速和居(jū)中等📧影響前者(zhě)分辨率的因素(su),對🏃後者幾乎沒(méi)有影響。通過上(shang)述測井對比實(shi)驗,說明脈沖互(hù)感式接箍檢測(cè)器有效地克服(fu)了傳統磁⁉️性定(ding)位器存在的⚽弊(bi)端,并🛀在電磁流(liu)量計測井儀中(zhong)得到了很好的(de)應用,是傳統磁(ci)性定位器的更(geng)新換代産🛀🏻品。

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