摘要:在電磁(cí)流量計 測井(jing)中，套管的接(jie)箍曲線作爲(wèi)常規的測井(jǐng)資料進行測(cè)量,用于測井(jing)曲線深度校(xiao)正。由于電磁(ci)流量計的測(cè)井工藝所限(xiàn),使電磁流量(liàng)計中磁性定(dìng)位器的測井(jǐng)效果-直不好(hao),影響❓測井資(zi)料質量。文章(zhang)簡述了磁性(xing)定位器和脈(mo)沖💁互感式接(jiē)箍檢測器的(de)測井原💚理,說(shuō)明了傳統磁(ci)性定位器存(cún)在的弊端和(he)脈沖互感式(shi)接箍檢測🚶‍♀️器(qi)的技術特點(dian),并通過測井(jǐng)對比試驗,展(zhǎn)示了用脈沖(chong)♉互感式✉️接箍(gu)檢測器取代(dai)電磁流量計(ji)中磁性定位(wei)器的應用效(xiao)果。
0引言
　　電磁(cí)流量計測井(jing)儀用于聚合(he)物驅注入剖(pōu)面測井🐪，在油(yóu)田生産開發(fa)中發揮着重(zhong)要作用。然而(er),在電磁流量(liàng)計測井中磁(ci)性定位器不(bú)能錄取到合(hé)格的磁性定(ding)位曲線，這個(gè)問題多年來(lái)一直是困擾(rao)在從事電磁(ci)流量計測井(jing)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(yi)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(xing)定位器在電(dian)磁流量💁測井(jing)工藝中所存(cún)在的弊端。傳(chuan)統磁性定位(wei)器💋采用磁鋼(gāng)加線圈的方(fang)法,通過儀器(qi)相對井壁移(yi)動,實現在接(jie)🥵箍位置檢測(ce)線⚽圈中的磁(cí)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(mu)的,這種方法(fa)受測速和儀(yí)器居中等因(yīn)素的影響而(er)無法克服。脈(mo)沖互感式接(jiē)箍檢測器采(cai)用主動的脈(mò)沖磁激勵互(hu)感方法,達到(dào)檢測套管接(jie)箍🐇的目的凹(āo)。這種方法受(shòu)測速㊙️和🔴居中(zhong)的影響很小(xiao),不僅滿足-般(bān)測井的需要(yào),也比較适用(yong)于電磁流量(liàng)測井工藝中(zhong)。
1傳統磁性定(ding)位器測井原(yuán)理
　　常規磁性(xing)定位器是由(you)兩個永久磁(ci)鋼和-一個檢(jiǎn)測線圈組成(chéng),當儀器沿井(jing)身移動時,由(yóu)于儀器周圍(wéi)介🈲質的磁阻(zǔ)💋發生變化,使(shi)通過線圈的(de)磁力線重新(xīn)分布,磁通密(mi)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(liang)的時間變化(hua)率的負值,它(tā)的✍️大小.與🌂介(jie)質磁阻的變(biàn)化、測速、磁場(chǎng)強度及線圈(quān)尺寸有關。
2傳(chuán)統磁性定位(wei)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(zài)測井速度--定(dìng)的情況下,儀(yí)器通過接箍(gu)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(hua)量小,線圈輸(shu)出感生電動(dong)勢的幅度低(dī),減小了信噪(zao)比,降低了磁(cí)性定位器對(dui)接箍的分辨(bian)率。
2.2管柱内徑(jìng)的影響
　　同樣(yang)是在居中和(he)測井速度一(yi)定的情況下(xia),在直徑大的(de)管柱内⚽測井(jǐng)時,線圈中磁(cí)通量的變化(huà)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(hao)的信⛷️噪比小(xiǎo),接箍的分辨(bian)率差。
2.3測井速(sù)度的影響
　　不(bu)管是貼近井(jǐng)壁的測井工(gong)藝還是居中(zhong)的測井工藝(yi),如🔞果測📞井🚶‍♀️速(su)度快,磁性定(ding)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(ce)井速度慢，磁(cí)通量變化率(lǜ)小🌈,輸出感生(sheng)電動勢低💯。因(yin)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(zhong),當管柱狀況(kuang)、測井速度靠(kao)近井壁和儀(yí)器🔴居中等因(yīn)素發生變化(hua)時,這種磁性(xìng)定位器對接(jie)箍🥰的分辨率(lǜ)也随之發生(shēng)變化，,改變了(le)信噪比,影響(xiǎng)測井🚶‍♀️資料的(de)質量。這就是(shi)磁鋼加線圈(quan)檢測方法🚶‍♀️的(de)弊端所🔴在。
3脈(mo)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(fa)拉第電磁感(gan)應定律🌈,其檢(jian)測方法是:給(gěi)傳感器激勵(lì)線圈提供-一(yi)個直流電脈(mò)沖,在脈沖維(wéi)持期,激勵線(xiàn)圈周圍産生(shēng)-一個穩定磁(cí)場,當直流脈(mò)沖停止後,這(zhe)個穩定磁場(chǎng)在油管和套(tao)管中便産生(shēng)🐆沿套管壁旋(xuán)轉的環💰形感(gan)生電流,該感(gǎn)生電流在套(tào)管内部産生(sheng)次生磁場，這(zhe)個次生磁場(chang)便使傳感器(qì)🔞檢測線圈産(chan)生🐪--個随時間(jiān)而衰減的感(gǎn)♌生電動勢。當(dāng)激勵線圈的(de)直流電流🌐--定(ding)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(ji)何位置以及(jí)磁導率、電導(dǎo)率有關。當管(guan)😄柱的幾何位(wèi)置、磁導.率、電(dian)導率相對不(bu)變時,而在接(jie)箍位置管柱(zhu)的形狀(厚度(dù)增加)有明顯(xiǎn)的變化,降低(dī)了磁阻,增加(jiā)了💜沿套管壁(bi)旋轉的環形(xing)感生電流強(qiáng)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(zhōng)感生電動勢(shì)的幅度,因此(cǐ)對檢測線圈(quān)感生電動勢(shì)的處理和記(ji)錄,便可獲得(de)接箍曲線。
4脈(mò)沖互感式接(jiē)箍檢測器技(ji)術特點
(1)在儀(yi)器居中和測(ce)井速度比較(jiào)慢(50m/h~100m/h)的條件下(xià),該儀器對油(yóu)套管接箍具(jù)有較好的分(fen)辨率,因此,可(ke)應用到低速(sù)居中的測井(jing)工藝中。
(2)該儀(yi)器能夠對管(guǎn)柱周身狀況(kuàng)進行檢查,能(neng)夠定性地給(gěi)出管柱的變(biàn)形、腐蝕、裂縫(féng)、管壁厚度和(hé)内徑變化等(deng)信息。
(3)适應于(yu)範圍較寬的(de)測井速度(50m/h~1200m/h)。
(4)适(shì)應于管柱直(zhi)徑:50mm~320mm。
(5)适應于管(guǎn)壁厚度:3mm~12mm。
5測井(jǐng)對比試驗
　　爲(wei)了能充分說(shuo)明脈沖互感(gǎn)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(lei)型🔴的井中進(jin)行了測井對(duì)比試驗。試驗(yàn)過程是先用(yong)帶有磁性定(ding)位器的電磁(cí)流👨‍❤️‍👨量計進🏃‍♀️行(háng)測井,磁性定(ding)位器用模拟(nǐ)量輸出;然後(hòu)用脈沖互感(gǎn)式接箍檢測(ce)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(cè)速進行測井(jing),錄取💞多條曲(qu)線。從測井結(jié)果看,脈沖互(hu)感式接箍檢(jiǎn)測器分辨率(lǜ)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(zai)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(jun1)測速90m/h,儀器居(jū)中測井。圖1中(zhōng)右側👈是原磁(ci)性定位器測(cè)井曲線,左側(cè):是用脈沖互(hu)感式接箍檢(jian)測器替換電(diàn)磁流量計中(zhong)磁性定位器(qì)後的測井曲(qu)線。左側💞曲線(xiàn)套管接箍顯(xian)示清楚,管外(wài)扶正器也從(cóng)曲線中顯示(shì)出來,在799m~803m之間(jiān)是個套管短(duan)接。右側曲線(xiàn)有幹擾,接箍(gu)多處丢失，如(ru)果沒有對比(bi)是很難确🌈定(ding)♍曲線上哪個(gè)是接箍。
5.2在配(pèi)注中測井對(dui)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(jiàn)是儀器在油(you)管和配注工(gōng)具内居中測(cè)井。左側是原(yuan)磁性定位曲(qu)線,測井速度(dù)90m/h,曲線幹擾嚴(yán)重，無法辨别(bie)出接箍⛹🏻‍♀️和工(gong)具的設置情(qíng)況。右側是更(geng)換後的接箍(gu)曲線,測井速(sù)度1200m/h,在997m以上是(shi)油管段,各接(jie)箍位置清楚(chu),在997m以下是工(gong)具段,各工具(ju)顯示清楚。在(zài)1006m~1007m和1032m~1034m兩處是φ114mm封(feng)堵器;在1016m~1018m和1043m~1045m兩(liang)處分别是φ54mm和(he)φ56mm的配水器短(duan)接,因其内徑(jìng)小而幅度高(gao);1018m~1023m是5個配接短(duǎn)接。
5.3在籠統聚(ju)驅井中測井(jǐng)對比試驗
 
　　圖(tú)3是在中31-PXX籠統(tǒng)聚驅井中的(de)測井曲線。.測(cè)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(yi)下是内❗徑爲(wèi)124.6mm的套管段,儀(yi)器居中測井(jing)。左側是原磁(cí)性定位曲線(xiàn),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(xian)幅📐度低,部分(fen)接箍不能🧑🏾‍🤝‍🧑🏼确(què)定其具體位(wei)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(nèi)徑小,曲線整(zhěng)體幅度高,接(jiē)箍顯示☂️清楚(chǔ),1113m~1115m之間是封堵(dǔ)器,1124m處是🙇🏻油管(guǎn)喇叭口;在㊙️套(tao)✊管段由于管(guan)柱内🏃🏻徑大,曲(qu)線整體幅🌏度(du)低,接箍顯示(shì)清楚。圖中不(bu)僅清楚地顯(xiǎn)示出油管和(hé)套管♊的接箍(gū)位置,而且還(hai)能⭐通過管柱(zhu)内徑的變化(huà)反映出不🌈同(tong)的管柱結構(gou)。
6結束語
　　傳統(tǒng)磁性定位器(qì)和脈沖互感(gan)式接箍檢測(ce)器的物理基(jī)🌈礎都是法拉(la)第電磁感應(yīng)定律,但二者(zhě)的檢測方式(shì)不同。前者💋通(tong)過儀器和井(jing)壁的相對移(yi)動,使線🤟圈中(zhong)的磁通量發(fa)生變化來産(chan)生感生🏃‍♂️電動(dong)勢;後者是通(tōng)過激勵線圈(quan)在管柱周身(shēn)産生感生電(diàn)流,再由感生(shēng)電流産生的(de)二次磁場在(zai)檢測線圈中(zhōng)産生感生電(dian)動勢。前者🤟是(shì)被動的檢測(cè)⛹🏻‍♀️方式,後者是(shi)主動的檢測(cè)方式。測速和(hé)居中等影響(xiǎng)前者分辨率(lǜ)的因素,對後(hou)者幾乎沒有(you)影響。通過上(shang)述測井👅對比(bǐ)實驗,說明脈(mo)沖互感式接(jiē)箍檢測器有(yǒu)效地克服了(le)傳統磁🔞性定(ding)位器存在的(de)弊端,并在電(dian)磁流量計測(cè)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(chǎn)品。

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