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1、萬方數據2010年第24卷第2期石油儀器PETROU、UM1NSTRUMENTS·開發(fā)設計·高溫測井儀器研制臧德福王樹松郭紅旗(勝利油田測井公司山東東營)摘要：隨著鈷井技術的不斷發(fā)展，深層勘探取得重大突破，深井測井工作量日益增加。深井的高溫高壓對測井儀器的耐高溫、耐高壓性能提出了新的要求。文章介紹了勝利測井公司近幾年在高溫測井儀器研制、現場應用等方面取得的突破性進展，并就高溫儀器發(fā)展提出了新的思路。關鍵詞：高溫；測井儀器；研制；應用中圖法分類號：P631．8+l文獻標識碼：B文章編號：1004-9134(2010)02．0001-02O引言從我國陸地油氣資源分布格局來看，東部老區(qū)作為國內石油資
2、源主力產區(qū)，淺層和中深層的勘探程度較高，深層及超深層探明程度很低，具有很大的石油資源潛力；中部地區(qū)是天然氣富集區(qū)，有超過一半的天然氣資源量在深部地層；西部地區(qū)是國內石油產量的主要戰(zhàn)略接替區(qū)，但其近70％油氣資源埋藏在深部地層?。因此實現新地區(qū)、新領域、新層位尤其是深層的油氣突破，尋找和擴大油田含油氣范圍及領域，成為順利實現我國石油資源接替目標的主要手段【2]。深井超深井經常遇到超高溫度、超高地層壓力等特殊情況，對測井技術提出了新的挑戰(zhàn)。研制新型測井下井儀器應對越來越多的深井、超深井的測井施工，成為測井行業(yè)面臨的一個棘手問題。1高溫儀器研制目前國內常用的常規(guī)測井儀器的耐溫指標大多在150℃。17
3、7℃[3
4、，而井溫超過2000c的深井、超深井不斷增加，為保證在高溫高壓條件下取全取準測井資料，勝利測井公司于2006年底立項，在SL一6000高分辨率多任務測井系統(tǒng)的常規(guī)滿貫測井系列井下儀器基礎上，重點攻關儀器的耐溫、耐壓和耐硫化氫性能，開展了高溫測井系列井下儀器的研制。1．1高溫儀器設計思想由于高溫儀器測井所處的高溫高壓惡劣環(huán)境，因此在儀器設計過程中主要考慮：①承受高溫高壓的承壓外殼材料；②符合深井打撈要求的抗張力和抗壓縮強度；③嚴格的機械加工公差；④高可靠、高穩(wěn)定、易維修，滿足高溫高壓環(huán)境下連續(xù)工作的要求。1．2高溫儀器系列及指標在前期準備、充分調研論證的基礎上，擬研制的高溫儀器系列主要
5、有：三臂井徑、自然伽馬、井斜方位、雙側向、補償聲波、補償中子、補償密度以及適用于高溫高壓條件的柔性短節(jié)、旋轉短接。其技術指標為：(1)耐溫：230℃(連續(xù)工作1h)(2)耐壓：150MPa(3)最大儀器直徑：西92mm(4)通訊傳輸方式：數字編碼通訊傳輸(5)測量范圍和測量精度：各種儀器均達到常規(guī)滿貫測井下井儀器的同類技術指標。1．3高溫儀器研制關鍵為提高儀器耐溫性能除了減少線路的自身發(fā)熱外，保溫瓶的保溫性能至關重要。首先，篩選耐高溫、低功耗元器件，對線路高度集成化，在元器件滿足工作的情況下減少其自身發(fā)熱；其次，通過改變吸熱劑配方，加大保溫瓶幾何尺寸增大吸熱劑容量，使其達到更好的保溫效果(高溫
6、儀器保溫瓶加溫至250℃，恒溫6h，在無熱源情況下，瓶內溫度不超過120％)。1．4高溫儀器設計1)自然伽馬高溫自然伽馬測井儀在原有SLl310自然伽馬測井儀器基礎上采用耐高溫器件研制。該儀器既可組合測井也可單獨測井，其輸出方式分標準脈沖或直流模第一作者簡介：臧德福，男，1968年生，1989年畢業(yè)于西北大學理論物理專業(yè)，現任勝利測井公司首席專家，長期從事生產技術和管理工作。郵編：257096萬方數據·2·石油儀器PErI．ROLEUMINSTRUMENls2010年04月擬電壓兩種。采用高性能新型金屬保溫瓶、大尺寸NaI晶體和高溫光電倍增管，信號處理電路高度集成化。2)連續(xù)測斜高溫連續(xù)測斜儀
7、在SLl601井斜方位測井儀基礎上進行耐高溫攻關，使其可以在230。C環(huán)境下正常工作，并實現水平井組合測井。上可與伽馬、中子、補償密度、三臂井徑、CCL組合；下可與伽馬、聲波、雙側向等儀器組合，井斜和方位只是將處理結果上傳，減少了上傳數據個數，電子線路還包括高溫三臂井徑測井儀。3)補償中子高溫補償中子測井儀器線路在SL2436基礎上做了較大改進：增加長源距記數率、降低統(tǒng)計誤差，使得儀器測量受井筒液體礦化度影響小、線性變換更好。為提高儀器耐溫性能，將儀器的兩個探頭及主要電子線路放置在保溫瓶內，以避免地層高溫影響。4)三臂井徑高溫三臂井徑測井儀將電子線路部分移到連續(xù)測斜保溫瓶中，篩選耐高溫的井徑電
8、位器，提高耐溫性能，縮小井徑臂尺寸，適應小井眼的需要。5)雙側向高溫雙側向儀器保留了常規(guī)雙側向的標準測井模式，模擬電路加裝保溫瓶，增加了具有雙層屏蔽的淺側向和三層屏蔽的深側向的強聚焦模式。標準模式可以保證普通井眼測井，有利于研究徑向電阻率變化。強聚焦模式可以在大井眼、高礦化度鉆井情況下，減少井眼影響，更精確地反映地層電阻率變化。電極系采用改進配方的耐高溫、防硫化氫的橡膠材料，提高了電極系耐溫、防硫
