摘要:在電磁(ci)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(ce)量👈,用于測井(jing)曲線深度校(xiào)正。由于電磁(cí)流量計的測(cè)井工藝所限(xiàn),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(zhāng)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(shuo)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(jing)對比試驗,展(zhan)示了用脈沖(chòng)互感式接箍(gū)檢測🔞器取代(dai)電磁流量計(ji)中磁性定位(wèi)器👌的應用效(xiao)果。
0引言
　　電磁(ci)流量計測井(jing)儀用于聚合(he)物驅注入剖(pōu)面測井，在油(you)田生産🚶開發(fā)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(bu)能錄取到合(he)格的磁性定(dìng)位曲線，這個(ge)問題🐇多年來(lái)🔴一直是困擾(rao)在從事電磁(cí)流量計測井(jǐng)的現場操作(zuò)人員和從事(shì)電磁流量計(ji)測井資料解(jiě)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(rù)手🚶,找出磁性(xìng)定位器在電(dian)磁流量測井(jǐng)工藝中所存(cún)在的弊端。傳(chuán)統磁性定位(wèi)器采用磁鋼(gang)加線圈的方(fāng)法,通過儀器(qì)相對井壁移(yí)動,實現在接(jiē)⭐箍位置檢測(cè)線圈中的磁(cí)場重新分布(bù),被動地使接(jiē)收線圈産生(shēng)感生電動勢(shi)，從而達到檢(jiǎn)測接箍的目(mù)的,這種方法(fǎ)受測速💞和儀(yí)器居中等因(yin)素的影響而(ér)無🌍法克服。脈(mò)沖互感式接(jie)箍檢測器采(cǎi)用主動的脈(mo)沖磁激勵互(hù)感方法☀️,達到(dào)檢測套管接(jiē)箍的目的凹(ao)。這種方法受(shòu)測速☎️和居中(zhong)的影響很小(xiǎo),不僅滿足-般(bān)測井的需要(yào),也比較适用(yong)于電磁流量(liang)測井工藝中(zhong)。
1傳統磁性定(ding)位器測井原(yuán)理
　　常規磁性(xìng)定位器是由(yóu)兩個永久磁(ci)鋼和-一個檢(jian)測線圈組成(cheng),當儀器沿井(jing)身移動時,由(yóu)于儀器周圍(wéi)介質的🌏磁阻(zu)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(jí)感應電動勢(shi)等于磁通量(liàng)的時間變化(huà)率的負值,它(tā)的大小.與介(jiè)質磁阻的變(biàn)化、測速、磁場(chang)強度及線圈(quān)尺寸有㊙️關。
2傳(chuán)統磁性定位(wei)器存在弊端(duan)
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(ding)的情況下,儀(yi)器通過接箍(gu)時檢測線圈(quān)内磁通量變(bian)化量要比貼(tiē)靠井壁時的(de)磁通量㊙️變化(hua)量⛱️小,線圈輸(shu)出感生電動(dòng)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(biàn)率。
2.2管柱内徑(jing)的影響
　　同樣(yang)是在居中和(he)測井速度一(yī)定的情況下(xia),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(zhu)内小,線🆚圈輸(shu)出的感生電(dian)動勢幅度降(jiang)低，輸出信号(hao)的信噪比小(xiǎo),接箍的㊙️分辨(biàn)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(zhōng)的測井工藝(yì),如果測🚶井速(sù)度快,磁性定(dìng)位器通過接(jie)箍時,其線圈(quān)内部磁通量(liàng)👌變化率大,輸(shū)出感生電動(dòng)勢高;反之測(ce)井速度慢，磁(ci)通量變化率(lǜ)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(kuang)、測井速度靠(kào)近井壁和🔞儀(yi)器居中等因(yin)素發生變化(huà)時,這種磁性(xìng)定位器對接(jie)箍的分辨率(lü)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(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(chong)互感式接箍(gu)檢測器的物(wu)理基礎是法(fa)拉第電磁感(gǎn)應定律,其檢(jiǎn)測方法是:給(gei)傳感器激勵(lì)線圈提供-一(yī)個直流電♊脈(mo)沖,在脈沖維(wei)持期,激勵線(xian)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(chang)在油管和套(tao)管中便産生(shēng)🈲沿套管壁旋(xuan)轉的環形感(gǎn)生電流,該感(gan)生電流在套(tào)管内部産生(sheng)次生磁場，這(zhè)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(gǎn)生電動勢。當(dang)激勵線圈的(de)直流電流--定(ding)時,檢測線圈(quān)中🌐感生電動(dong)勢的大⛷️小和(hé)線圈周圍油(yóu)管或套管的(de)厚度、形狀幾(ji)何位置以及(ji)磁⁉️導率🌈、電導(dǎo)率有關。當管(guǎn)🐅柱的幾何位(wèi)置、磁導.率、電(diàn)導率相對不(bu)變時,而在接(jiē)箍位置管柱(zhu)的形狀(厚度(dù)增加)有🌍明顯(xian)的變化,降低(di)了磁阻💃🏻,增加(jia)了🍉沿套管壁(bi)旋轉的環形(xing)感生電流強(qiang)度，由感生電(dian)流産生的次(cì)生磁場強度(du)加強,提高了(le)檢📱測線圈中(zhong)感生電動勢(shi)的幅度,因此(cǐ)對檢測線圈(quan)感生電動勢(shì)的處理和記(jì)錄,便可獲得(dé)接箍曲㊙️線。
4脈(mò)沖互感式接(jie)箍檢測器技(ji)術特點
(1)在儀(yí)器居中和測(cè)井速度比較(jiao)慢(50m/h~100m/h)的條件下(xià),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(yí)器能夠對管(guan)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(feng)、管壁厚度和(hé)内徑變☔化等(děng)信息。
(3)适應于(yu)範圍較寬的(de)測井速度(50m/h~1200m/h)。
(4)适(shi)應于管柱直(zhí)徑:50mm~320mm。
(5)适應于管(guǎn)壁厚度:3mm~12mm。
5測井(jing)對比試驗
　　爲(wèi)了能充分說(shuo)明脈沖互感(gan)式接箍檢測(cè)器在電磁流(liu)量計中的應(ying)用效果,我們(men)分别在三種(zhong)不同管柱類(lei)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(cí)流量計進行(hang)測井,磁性定(ding)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(qi),檢測器用正(zhèng)脈沖輸出,分(fèn)🔴别以100m/h.500m/h.800m/h和1200m/h的測(ce)速進行測井(jǐng),錄取多條曲(qǔ)線。從測井結(jie)果看,脈沖互(hù)感式接箍檢(jiǎn)測器分辨率(lü)比較高,曲線(xian)重複✔️性比較(jiao)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(jing)中的測井曲(qǔ)線對比圖。
 
　　測(cè)井條件是套(tào)管内徑124.6mm,平均(jun)測速90m/h,儀器居(jū)中測井。圖1中(zhōng)右側是原☀️磁(cí)性定位器測(ce)井曲線,左側(cè):是用脈沖🐪互(hù)感式接箍檢(jiǎn)㊙️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(xian)套管接箍顯(xian)示清楚,管外(wai)扶正器也從(cong)曲線中顯示(shì)出♉來,在799m~803m之間(jian)是個套管☔短(duan)接。右側曲線(xiàn)有幹擾,接箍(gu)多處丢失♉，如(rú)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(pei)注中測井對(dui)比試驗
 
　　圖2是(shì)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(yóu)管和配注工(gōng)具内居中測(cè)井。左側是原(yuan)磁性定位曲(qǔ)線,測井速度(dù)90m/h,曲線幹擾嚴(yán)重，無法辨别(bié)出接箍和工(gong)具的設置情(qing)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(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(gāo);1018m~1023m是5個配接短(duan)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(tong)聚驅井中的(de)測井曲線。.測(ce)試條件是井(jǐng)内既有🤩油管(guan)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(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(you)部分幹擾;在(zài)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(que)定其具體位(wèi)置。右側是👅更(gèng)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(jiē)箍顯示清楚(chu),1113m~1115m之間是封堵(dǔ)器,1124m處是油管(guan)喇叭口;在套(tao)🏒管段由于管(guan)柱内🧡徑大,曲(qǔ)線整體幅❄️度(dù)低,接箍顯示(shì)清楚。圖中不(bú)僅清楚地顯(xiǎn)示出油管和(hé)套管的接🍓箍(gū)位置,而且還(hái)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(tong)磁性定位器(qi)和脈沖互感(gan)式接箍檢測(cè)器的物理基(ji)礎都是法拉(lā)第電磁感應(yīng)定律,但二者(zhe)的檢測方式(shi)不同。前者通(tōng)過儀器☂️和井(jing)壁的相對移(yí)動,使線圈中(zhōng)的磁通量發(fa)生變化來産(chan)生感生電動(dòng)勢;後者是通(tōng)過激勵線圈(quān)在管柱周身(shēn)💞産生感生電(diàn)流,再由感生(sheng)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(shì)主動的檢測(cè)方式。測速和(he)居中等影響(xiang)前者📐分辨率(lǜ)的因素㊙️,對後(hòu)者幾乎沒有(yǒu)影響。通過上(shang)述測井對比(bǐ)實驗,說明脈(mò)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(dào)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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