有缆测试技术

有缆测试技术

4、电缆测试

4.1生产测井

4.1.1测试目的及原理

4.1.1.1测井目的

(1)饱和度测井：利用中子发生器发射出14."lev高能快中子脉冲，中子流在

井桶内对地层进行照射，然后用探测器测量热中子被俘获释放的伽玛射线，进

而计算出地层的宏观俘获截面，从而研究地层特性。主要是计算储层的含气饱

和度、含水饱和度、含油饱和度、监测气水界面变化判定油气层水淹情况，得

知地层的剩余油气分布，为下•部措施和研究提供理论依据。

(2)产出剖面测井：录取井下自然伽马、磁定位、密度、温度、压力、持水

率、流量等参数，判断井下流体相态及流型，确定产出井段，计算各产出井段

产出量。

(3)噪声测井：录取井下自然伽马、磁定位、密度、温度、压力、持水率、流

量等参数通过噪声测井判断地层产出层，也可通过噪声找漏找串。

(4)注入剖面测井：利用同位素示踪、自然伽马、磁定位、温度、压力、流

量，判断井内流体注入情况，确定注入层段并计算各注入层绝对注入量，也可

通过对注入剖面测井的研究及地下动、静态资料的分析、对比，可以间接地了

解相邻油井产液剖面，为确定综合调整方案，最终提高采收率。

(5)能谱水流测井：通过测量注水井油管，环空，套管内的注水流量，确定总

注入量和各射孔层吸水量，也可寻找管外窜流，确定窜流方向和速度，还匕测

量井下工具上下水流情况，完成井下工具的验漏。

4.1.1.2测试原理

(1)饱和度测试原理

RPM-C脉冲中子测井仪器(以此为例)通过脉冲中子发生器发射的快中子

穿过完井管柱与地层原子核发生核反应，仪器接收探头记录核反应产生的珈玛

1

射线，从而探测地层信息。快中子与原子核发生的核反应主要有非弹性散射、

弹性散射、中子俘获等三种反应。

A.中子俘获反应：中子俘获截面代表原子核俘获热中子的能力，俘获过程

中会释放出伽马射线。仪器通过采集计数率一时间衰减谱测量大俘获截面原子

核在地层中的存在情况。代表性测量项目有中子俘获测井，该方法实际是对

硼、氯等原子的探测，若地层水矿化度太低，水中硼、氯离子浓度与气层差别

太小，则无法保证饱和度的定量计算精度。

B.非弹性散射反应：快中子与某种特定原子核发生非弹性碰撞，会造成能

量的损失并释放出一条特定能量的伽马射线。仪器通过记录接收到的该能量伽

马射线的条数之比，测量地层中各原子核的比例代表性测量项目有碳氧比测

井。非弹碰撞的发生对快中子能量要求较高，发生的随机性更大，造成仪器测

量统计误差涨落大，要求测速较慢且测量趟数较多，探测深度也受到一定限

制。

C.弹性散射反应：弹性散射作用只是中子与原子核之间动能和动量的转

换，反应前后动能和动量守恒，故不会释放伽马射线，但会在碰撞过程中降低

中子的能量，影响快中子的传播距离。仪器通过记录伽马射线在空间域上的衰

减情况测量地层中氢原子的密度。代表性测量项目有气体探测。该测量方法记

录计数率的空间衰减情况，对地层水矿化度无要求，允许较快的测速和更少的

趟数。

(

—

S

米

)

阕

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共

世

腑

2

（2）产出剖面测试原理

A.伽马测井仪测量原理：仪潜主要测量自然伽玛射线强度，探头由光电倍

增管和Nai晶体组成。测量过程中探头将射线能量转化成电脉冲，通过整形

处理送单片机计数，当遥测寻址时，由单片机发送至数传，经编码通过电缆

送至地面系统。计数的大小体现了不同地层自然伽玛射线的强度。

B.磁定位测井仪测量原理：它所使用的探头由一个线圈和四个磁钢组成，

磁钢分两组分别装在线圈的上端和下端，使线圈处于一个恒定的磁场中，当仪

器经过节箍时磁力线重新排布，此时线圈处于一个变化的磁场中，从而在其中

感应出一个交流电信号，电信号经放大转换成频率，此频率量经仪器上单片机

计数，在遥测短节寻址时送至遥测短节，然后经遥测短节编码通过电缆送至地

面，从而完成了对套管节箍的测量。

C.压力测井仪测井原理：该压力仪器用于测量井底压力，对压力的测算采

用多周期计数法。当压力作用于压力探头时，压力探头输出的压力频率会随着

外界的压力变化有相应的变化。单片机在采集该频率的同时，对参考基准频率

也进行了采集，并在遥测短节寻址的时候，将这两个频率和探头的温度频率同

时发送给遥测短节，遥测短节对该数据处理后发送给地面系统，送给计算机，

由计算机进行计算处理，求得压力的原始值和工程值。

D.持水率测井仪测量原理：由含水探头电容和三极管组成的高频振荡电

路，分频后，送入单片机进行计数。含水率的变化引起探头电容的改变，将使

振荡频率发生变化，最终引起输出频率的变化。所以通过输出频率，就可得出

流体含水率。

E.井温测井仪测量原理：当井内温度发生变化时，井温探头的阻值能产生

相对应的变化，该变化量会改变放大器组成的振荡器频率，从而使频率产生相

应变化。用单片机对该频率进行计数，并在遥测短节寻卅的时候，发送给遥测

短节，经遥测短节编码后通过电缆送至地面系统。井温仪的温度传感探头采用

伯金丝电阻，具有性能稳定、分辨率高、线性好、便于刻度、一致性好等特

点。

F.流量测井仪测量原理：当流体轴向流过涡轮时，会使涡轮转动，涡轮上

的磁体会使探头上的霍尔器件发生开关变化，该脉冲通过整形电路和判向电路

3

处理后，送单片机计数并判向。当寻址到该仪器时，单片机会将已经处理过的

数据发送至遥测短节，经遥测短节编码后通过电缆送至地面系统。

G.音叉密度：音叉密度计传感器是根据元器件振动原理而设计，振动元件

类似于两齿的音又，不锈钢又体因位于齿根的一个压电晶体而产生振动，振动

的频率通过另一个压电晶体检测出来，通过移相和放大电路，叉体被稳定在固

有谐振频率上。当流体流经叉体时，因流体性质的改变引起谐振频率变化。

(3)噪声测试原理

井眼流体通过阻流位置时将产生压差，在阻流位置会产生热能和声能，因

此，在阻流位置附近兀以探测到声音。研究表明，噪声振幅与液体流速有关

系，流体流速越大，所产生的噪声幅度就越大，噪声频率与流体通道的特性有

关，通道越小，所产生的噪声频率越高。

噪声频谱关系图

(4)注入剖面测试原理

磁定位、伽马、井温、压力、流量测井仪与产出剖面测井仪器原理一致，

井温测井曲线可定性判断注入层或层段，流量曲线确定各配注层段的绝对注入

量和相对注入量。

利用放射性同位素释放器将吸附有放射性同位素离子的固相载体(微球)

释放到注水井中预定的深度位置，载体与井筒内的注入水混合，并形成一定浓

度的活化悬浮液，活化悬浮液随注入水进入地层。由于放射性同位素载体的直

径大于地层孔隙喉道，活化悬浮液中的水进入地层，地层吸收的活化悬浮液越

多，地层表面滤积的载体也越多，放射性同位素的强度也相应的增高。将施工

前后测量得到的两条放射性测井曲线作叠合处理，则对应射孔层处两条放射性

测井曲线所包络的面积反映了地层的吸水能力。采用面积法解释各层的相近注

入量，进而可确定注入井的分层注水剖面。

(5)能谱水流测井原理

脉冲中子水流测井技术在测量时，每一次测量都包括一个很短的活化期

(2〜10s),以及紧随其后的数据采集周期(典型值为60s)。当水经过中子发生

器周围时，水中的氯原子被快中子活化，被活化的水在流动过程中发生B衰变

释放出6.13MeV的伽马射线，分布于不同源距的探测器可以检测到该伽马射

线。通过测量活化水到达探测器所经历的时间，结合中子源至探测器的距离便

可计算出水流速度。这种流速是一种已知距离的时间测量，可以多次重复测量

提高测量精度。如果在探测范围内存在零流动条件或静态水，则测得的总体氧

计数率将按7.13s半衰期以指数方式衰减，活化氧原子核在抵达探测器之前也

按指数规律衰减。

6-83非弹性散射伽玛射线

n氧活化反应的实质是氧原子吸收高能脉冲中子(大于10.2Mev),放出

质子，最后激发态的氧原子释放出高能伽玛射线，通过对伽玛射线时间谱

的测量来反映油管内、环形空间、套管外含氧物质特别是水的流动状况。

通过解析时间谱可以计算出水流速度,进而计算水流量。

水流模式时序

中子爆发____________________________________________________________________________________________

0”如20号

近探头水;《对间现______n_____

5

能谱水流测井原理图

4.1.2主要设备及工具

4.1.2.1测井仪器

（1）饱和度监测采用贝克休斯公司生产的RPMC型饱和度仪，该测井仪器耐温

175℃,耐压140Mpa,相比较于国产PNNG仪器和奥地利PNN仪器（耐温

150℃、耐压lOOMpa）,能较好满足库车山前高压气井的测试要求。

RPM测井仪器测井模式丰富：主要有PNC、PNC3D（Gasview、Oilview.

Fluidview）、碳氧比C/0模式，还可以在水平井中测多项持率。

A.碳氧比比能谱模式

测井速度：0.6m/nin;探测深度:8.5in

中子发生器以10kHz的发射频率发射脉冲中子（脉冲宽度40〉，或者每

100ms发射一个中子脉冲，快中子与某种原子发生非弹性碰撞，会释放出某种特

定能量的伽马射线，统计该特定能量伽马的条数，可以反映地层中该类原子的

数量，仪器通过记录碳、氧原子特定的伽马射线计数的比例，来反映地层中碳

原子与氧原子的数量比。该测井模式对地层水矿化度没有要求。

B.脉冲中子俘获（PNC）模式

测井速度：6m/min;探测深度：Ilin

在PNC模式下，热中子俘获截面的测量是最基本的测量，从SS和LS探头

利用时间平均技术求取的俘获截面是视（没有经过扩散和井眼校正），这种方法

是较为稳定的，并且能计算出有效计数的最大平均值。每个视的统计精度和曲

线值同时计算，并和质量控制曲线一起显示出来。常见原子，中子俘获界面最

大的原子是氯离子，氯离子数量越多，被俘获的快中子越多，中子俘获反应释

放的伽马射线条数频率哀减越快，仪器通过记录伽马射线计数率的哀减速度，

预测氯离子的含量，而盐水储层中只有盐水含氯离子，从而可以预测地层含水

和度。该测井模式对地层水矿化度有一定要求，矿化度越高，饱和度计算得越

准确。

6

RPM-C仪器标准组合

主测项目:脉冲中子俘获截面(Sigma)、碳氧

比、

(C/0)GasVievy/Fluidview0

适合井况:统嬴磁套管井完井方式、6-

12寸井眼各类地层气体和流体。

仪器尺寸：外径44mm(1-11/16")仪

器长度10.05m(33ft)

屣RPM仪器-350F(177℃),20kpsi.

硬件属性：

中子源-气-氤中子源-14.2MeV(可连续二

作1500h)探测器-明探测器3个

测量范围：

探测深度＜/0(8-10in)

PNC/GASVIEW(12-18in)

纵向分辨率-1.55inch(O.O39M)@2ft/min

测速.

(2)产出剖面测试采用Sondex-pit七参数测井仪。产出剖面测井仪器性能指

标高，仪器外径43nlm/35mm,仪器耐温177C,耐压140Mpa,能满足超深高压

气井的测试要求。Sondex产出测井仪器还可挂接噪声、水平井阵列持水，阵列

流量等测井仪，可以满足不同井况的测试要求。

HADES2

HADESTM包括套管接箍定位器、伽玛射线检测器以及用来测量压力、温度、持水率

和流量的传感器。电子单元热保护允许该工具在高达3009c的温度和20kpsiE力

的条件下进行操作V

电子设备、石英压力计、伽玛射线和CCL4臂滚轮式扶正器

都由真空细颈瓶来保护

7

(3)噪声测试采用Sondex公司生产的NT0009噪声测井仪。测井仪器性能指标

高，仪器外径431nm/35mm,仪器耐温177℃,耐压140Mpa,能满足超深高压气

井的测试要求。

(4)注入剖面测井仪器采用Sondex公司五参数测井仪器，仪器与产出剖面测

井仪器一致，仪器外径43mm,仪器耐温177C,耐压103Mpa,能满足超深高压

水井的测试要求。

(5)能谱水流测井仪器采用西安奥华电子仪器公司最新研制成功的，集4参数

测井仪，中子寿命测井仪，单发双收氧活化测井仪为一体的新一代小直径单芯

多功能测井仪，外径38mm/41mm。具有功能多样，结构简单紧凑，组合方式多

样，源距及测量范围大，精度更高，温度范围更广，使用可靠方便等特点，仪

器仪器耐温150℃,耐压lOOMpa能满足超深高压水井的测试要求。

4.1.2.2井口电缆防喷装置

高压井口防喷设备采用美国ASEP-ELMAR公司生产的105Mpa电缆防喷装

置，全套设备耐压指标为15000psi(103.5Mpa);通径3英寸(76.2nmO；防硫

化氢级别为FF级。

105Mpa井口电缆防喷有以下几部分组成：

a防喷盒+刮油器；b流管；c球阀+上捕捉器；d防喷管；e下捕捉器；f快

速试压短节；g三翼BOP；h泵入短节；i井口法兰。

105Mpa注脂液压舆成系统有以下几部分组成：

a操作面板；b储能罐；c打气泵；d密封脂罐；。注脂管线；f回脂管线；

g封井器BOP液压管线；h防喷盒、刮油器、上捕捉器、下捕捉器液压管线。

8

o1.防喷盒

2.刮油器

03,上捕捉器

4,卜捕捉器

©5.电缆阀(BOP)

6.注脂口

;07.回脂口

8.BOP注脂口

■■――

防喷盒+刮油器

9

♦渍管

功能：逐级降低井口张力加重配重的计算方法

D2

&管与电缜间隙：\m=(—x3.14xPxL2)/9.8

0.002-0.008英寸

单支流管小降：M-勿*肝的威上干攵

气井中：ISOOpsiD-电缨ft格米

油井中：2000psi

P-井口出力，帕斯卡

流管数Si计算:

井”乐力xl.2您:Bmar认为,只雷仪部|；术力大于井U长力产生用

就论流侑政・

力的1ZE仪群口就能・利下入井句.

致■理论匕以平“

♦球阀

电缆井压

♦防喷管

Mf■能：用于放*

下井仪器串。利

于仪器在带压情

况下顺利进出井

口。通常要求防

喷管连接长府大

于下井仪器由K

左右y

10

♦上捕捉器

功能：电缆头打

捞帽进入上捕捉

器后，上捕捉器

力动抓紧打捞帕

防止下井仪器下

落。

♦下捕捉器

:仪器率底部通过

下捕捉黑后，由于闸板

缝隙小于仪器外径，可

心止仪器下落入井

♦快速试压短节

A

：在较短时

间内对防喷装置

进行试压，可较

大幅度的节省试

压用的乙二醉和

消除试乐用的液

〈体对井的影响。,

it

♦三翼电缆密封器

（%能：在电缆受

通不过流管的情况

下,封闭井口压力,

以便于拆卸井口防

喷装置，对电缆进

行修理和拼接。里

臂电缆网不只备密

电缰的能力。

俗称BOP,不具备防喷器功能）

♦泵人短节

功能：快速泵入试

压液，常用浓度小

于50%乙二醉溶液，

相当于井口三通。

4.1.2.3测井绞车

测井绞车，利用汽车发动机为动力驱动车辆行驶及液压绞车运行，可在陆

地各种复杂环境条件下测井施工，通过操纵动力和变速系统使电缆滚筒以不同

的速度转动，从而使电缆和井下仪器在井中下放或上提，达到完成测井作'1匕

液压绞车的主要性能指标

A.额定测井深度：是指绞车所允许的作业深度。单位是m。

B.最大提升负荷：是指绞车所能提起的最大重量。单位是KN。

C.滚筒容绳量：是指绞车滚筒所能容纳电缆的长度。单位是m。

D.作业速度范围：是指绞车在作业时电缆最低运动速度至最高运动速度的

范围。单位是m/h°

12

4.1.2.4测井电缆

A.功能

测井是探测井下的各种物理参数、电缆所起的就是输送和信道的作用，它

具有以下三种功能：

a）输送下井仪器和工具，并承受其拉力。

b）为井卜仪器供电并传送各种控制信号。

c）将井下仪器输出的测量信号传输至地面系统。

测井电缆要实现以上功能，必须具备以下性能特点：

d）具有大于被测井深的长度。

e）必须具有较强的抗拉强度。

13

f）必须具有较好的韧性，以便能盘绕在绞车滚筒上。

g）必须有导电性、绝缘性、抗干扰性能好的多股缆芯，并能满足传送不同

频率信号的要求。

h）缆芯的绝缘材料必须具有耐高温性能。

D必须具备井下耐高压和在滚筒里层抗挤压的良好性能。

B.测井电缆的分类

测井电缆按缆芯数量可分为单芯，三芯、四芯、六芯、七芯等，承荷探测

电缆执行企业标准,（高于SY/T6600-2004和JB/T3302标准）目前可生产

150℃、180℃、232℃、260C温度级，电缆直径范围Φ5.6〜13.2mm,单芯

至七芯等三十多个品种的承荷探测电缆。目前勘探测井多采用七芯电缆，生产

测井多采用单芯电缆

钢抬，

多芯电缆示意图

Outerarmor

Semi-conductive

Neoprenejacket

Teflon

conductor

单芯电缆示意图

4.1.2.5深度测量装置

深度测量装置主要有井口马达和马丁代克（又称直线器，是测井行业用来

测量深度的一种专用设备。测井电缆穿过马丁代克，运行的测井电缆带动马丁

14

代克的测量轮旋转，同步旋转的光电编码器输出脉冲信号，计量电缆运行的深

度、速度）两种，现在常用的是马丁代克。

马丁代克的随着电缆的运行产生出相对应的深度光电信号，使地面系统能

够显示和记录井下仪器在井中运行的深度和速度，同时起到盘好电缆的作用。

主要由深度轮夹板、导轮、拉力弹簧等辅助部件及深度测量轮组成的深度

机械装置和由深度轮带动的光电编码器两部分组成。

4.1.2.6井口滑轮

井口滑轮在测井过程中起着承担电缆及下井仪器的重量同时进行电缆导向

的作用。

测井过程中，天滑轮受电缆向下的拉力，相当于动滑轮的受力。为保证在

井下仪器或电缆在井内遇卡需强行拉断电缆时，滑轮不被损坏，就需要其抗拉

强度应大于两倍的电缆拉断力。

15

4.1.2.7安全防护工具

在测井作业过程中对于高压气井和高含硫井，现场作业时需要佩戴安全防

护设备，如：正压式呼吸器、便携式硫化氢检测仪、固定式硫化氢检测仪、四

合一气体检测仪等。

正压式呼吸器是一种自给开放式空气呼吸器，广泛应用于消防、化工、船

舶、石油、冶炼、仓库、试验室、矿山等部门，该产品具有重量轻、体积小、

使用维护方便、佩带舒适、性能稳定等特点，可以使作业人员和抢险救护人员

在进行抢险救援时防止吸入对人体有害毒气，烟雾，悬浮于空气中的有害污染

物。也可在缺氧环境中使用，防止吸入有毒气体，从而有效地进行灭火、抢险

救灾救护和劳动作业，高强度背板和安全系数较高的优质高压气瓶;减压阀装置

装有残气报警器，在规定的气瓶压力范围内，可向佩戴者发出声响信号，提醒

使用人员及时撤离现场.

硫化氢检测仪是一种带声光报警一体机，适用于各种工业环境和特殊环境

中的硫化氢浓度连续在线检测及现场声光报警，对危险现场的作业安全起到预

警作用，仪器采用进口电化学传感器和微控制器技术，具有信号稳定，精度

高、重复性好等优点，防爆接线方式适用于各种危险场所。仪器兼容各种控制

报警器、PLC、DCS等控制系统，可以同时实现现场报警和远程监控、报警功

能。硫化氢检测仪分为固定式硫化氢检测仪和便携式硫化氢检测仪，在测井作

业中使用广泛的是便携式硫化氢检测仪。

硫化氢气体探测器被设计用以监测环境空气中硫化氢气体的浓度，它的测

量范围从标准型的0-20/50/100ppm（可在工作现场调节）到高测量范围型的

10,OOOppmo该产品采用固体金属氧化物半导体传感技术。传感器由两片薄片组

成:一片是加热片，另一片是对硫化氢气体敏感的气敏片。两片薄片都以真空

镀膜的方式安装在一个硅芯片上。加热片将气敏片的工作温度提升到能对硬化

氢气体反应的水平。气敏片上有金属氧化物，可动态地显示硫化氢气体浓度的

变化。其敏感性可从十亿分之一到百分之一。

四合一气体检测仪是一种可以灵活配置的单种气体或多种气体检测仪，它

可以配备可燃气传感器和任选两种有毒气体传感器或任选四种有毒气体传感器

或任选单种气体传感器。四合一气体检测仪具有非常清晰的大液晶显示屏，声

16

光报警提示，保证在非常不利的工作环境下也可以检测危险气体并及时提示操

作人员预防。

四合一气体检测仪专门用于危险环境和密闭空间进入检测。可同时检测以

下四种气体：可燃气体、02、C0和H2S。

湿度范围：15〜95%RH（非凝结）温度范围：-20~50c可燃气体：

0^100%LEL,分辨率：0.1%LEL

报警：90dB声、光和高亮液晶显示屏显示报警，高低浓度,STEL,TWA和低

电量报警;当仪器配SP40泵时有流量指示

电源：可充电锂离子电池18小时（带泵工作12小时

4.1.3测试流程

4.1.3.1生产准备

A.测井队长（或操作工程师）到生产管理部门领取《测井通知单》，并借

取测试所需单井资料。

B.据测试要求，讨论测井方案，制定施工计划。编写测井施工设计及应急

预案，队长分配各岗生产准备任务。

C.地面操作手对主要测井设备和工具等进行检查，确保电缆、滑轮、张力

计、井口防喷设备符合安全使用规定要求。

D.操作工程师根据《测井通知单》要求的测井项目组织人员到仪器房领取

所需下井仪器，配车检查安装好测井车接地线，接通电源。操作工程师检查地

面系统，保证系统运行正常。根据测井组合序列，连接下井仪器，保证仪器密

封良好，各连接处紧固到位，检查仪器连接线的绝缘通断，对仪器连接进行通

电检查，保证下井仪器完好。

E.司机检查测井绞车及设备车运行情况，将仪器及井口设备装车固定牢

靠，并采取相应的防震措施。

F.队长对各岗准备工作进行检查确认，发现问题及时整改，并填写《测井

生产HSE检查表》。

17

4.1.3.2运输过程安全操作

司机行车遵守《中华人民共和国道路交通安全法》、《中华人民共和国道

路运输条例》以及地方法规。

A.出车前检查:按照事先确定的路线，队车行驶，从前到后依次是测井绞

车、放射性源车、测井工程车，两车间距一般不超过500米。

B.中途检查:每行驶50至100公里，选择安全、合适地点停车检查，主要

检查车辆状况、仪器固定情况。

C.进入井场：了解进入井场道路情况。对于路况不明的由专人前往勘察。采

用测井工程车在前、测井绞车在后的顺序进入井场。

4.1.3.3施工前准备过程安全操作

A.勘察现场:勘察井场确定测井绞车、测井工程车和放射源车摆放位置。熟

悉应急逃生通道及紧急集合点位置。

B.清理障碍物，保证井口到停放绞车位置无遮挡物、不影响车辆摆放、仪

港配接、电缆起下等。

4.1.3.4车辆摆放

A.车辆摆放根据确定的测井绞车摆放位置，指挥人员站在司机能够见到的

位置指挥，将绞车对准井口，离井口25〜30米处（特殊情况例外），使滚筒中

心对准安装地滑轮的地方。

B.将动力开关切换到绞车位置，其他开关置于安全位置，放置绞车掩木。

C.测井工程车摆放在测井绞车一侧，便于井口防喷装卸、搬运和测井施

工，并不影响应急逃生。

D.吊车摆放在井口附近合理位置，确保吊装时能清楚的看到货物且不影响

起下电缆操作。

4.1.3.5设定警示区域

A.设定警示区域、标志划定好施工警示区域，并拉好警示带。

B.工具、设备摆放整齐，正压式呼吸器等防护设备摆放到指定位置。

18

4.1.3.6作业前交底

A.作业前开展工作安全分析，对作业中的风险进行识别，并制定风险的控

制、消除、消减措施，告知作业人员作业应急处理方案。

B.吊装作业前吊装指挥人员与吊车操作人员做好沟通，明确指挥信号，告

知任务、吊装中的关键点和吊装安全注意事项。

C.与属地管理人员做好交接工作，告知监护人员作业中的风险及作业中的

安全注意事项。

4.1.3.7仪器、井口设备连接

A.施工前检查井口流程各阀门配件是否齐全，灵活好用，无损坏。

B.使用的BOP、防掉器、防喷管线等设备定期进行保养检查和压力检测，

确保符合技术指标要求。

C.起重吊车的使用按照操作规程中的要求执行，操作过程中吊臂下和起重

吊车周围的危险区域严禁站人，安排专人负责观察起重设备的运行状况，以便

及时发出风险信号并排除险情。

D.在井口上方依次安装测试法兰、BOP,并将液压管线连接至BOP,检查

液压泵工作是否正常。

E.电缆穿过控制头，计算好电缆弱点在地面做好电缆头。搬运防喷管时按

标准姿势在地面连接好防喷管、防掉器、注脂管线、回脂管线、液压管线。

F.连接防喷管前应检查防喷管密封面、密封圈及游壬丝扣是否完好，连接

时接头处用勾头扳手紧固，连接旋转短节、扶正器、加重杆关闭防掉器。

G.吊升防喷管线至井口，吊升过程中用引绳协助保持方向，打开防掉器下

放加重杆，连接测井仪器。

H.操作工程师打开地面测井系统、计算机、供电面板供电检查仪器信号，

仪器检查完毕，上提仪器至防喷管内关闭防掉器，使用液压泵打紧液压盘根。

I.连接防喷管至BOP,安装好的防喷管必须与井口正对。

J.安装完成后，队长负责对滑轮、张力计、防喷管线、BOP和防掉器等重

点环节进行检查，发现问题及时整改。

19

4.1.3.8电缆起下操作

A.擦洗干净操作室窗口的玻璃,检查绞车控制面板是否正常，井口张力信号

是否传至绞车面板，深度系统是否正常运行。

B.设置张力变化报警值，井口深度对零按规定速度下放电缆。

C.下放电缆过程绞车操作人员要时时观察张力变化，确认井下仪器是否遇

阻。注意绞车、马丁代克和井口滑轮的运行情况。发现仪器遇阻，应立刻停止

下放，缓慢上提电缆，严禁强行下冲，连续三次在同一点遇阻，队长汇报后应

起出测井仪器。

D.电缆上提绞车后禁止站人,绞车操作人员注意观察张力变化，遇卡后电缆

头受力应不超过弱点额定拉力的50%o

E.上提电缆时调整绞车扭矩阀。调整盘缆器，盘整好滚筒上的电缆。按要

求的测量速度卜提测量：正常井段卜提电缆的速度小干50m/min：仪器过井

口、变径、管鞋、探井底时绞车上提速度降为10m/min以下；仪器上提至井口

100m时,应降低上提速度。

4.1.3.9测井数据录取

(1)饱和度测井数据录取

A.仪器下至500m停车检查中子管，中子管激活后设置靶压在120-130千伏

之间，检查中子管工作是否稳定，检查结束关闭中子管继续下放仪器串。

B.测井仪器下至目的层以上50米后停车激活中子管，测井软件设置好井眼

地层参数，上提仪器串录取测井数据，PNC模式测井速度为5m/inin,CO模式测

井速度为0.5-0.6m/min,PNC3D模式测井速度为3m/mino

C.主测段数据录取完毕后将关闭中子管，下放至目的层再次激活中子管测

重豆段曲线，对比主曲线与重复段重复性，现场原始数据验收合格后上提仪器

串。

D.确认测井数据符合解释要求后上提电缆起出测井仪器，根据完井伽马曲

线校正测井数据深度，及时将测井原始数据上传至测井平台。

(2)产出剖面及噪声测井数据录取

A.仪器下至目的层上部上提仪器录取一条伽马校深曲线，校正测井深度

后，下放仪器至目的层。

20

B.分别以10m/min、15m/min>20m/min^25m/min不同的测速录取八条连续

测井曲线，连续测井曲线录取完毕后分别在井底、各产层层间、产层上部、油

管内点测流量数据，点测数据录取完毕后上提仪将串。若测井项目加测噪声，

则在流量点测数据录取完毕后进行噪声测试，噪声数据录取采用点测方式进行

测量，每10m一个点，噪声有变化的井段需要加密点测，噪声数据录取完毕后

上提仪器串。

C.根据现场原始数据分析，定性判断产出层段，对测井曲线质量进行评

价，测井加线验收合格后上提仪器串。

D.确认测井数据符合解释要求后上提电缆起出测井仪器，根据完井伽马曲

线校正测井数据深度，及时将测井原始数据上传至测井平台。

（3）注入剖面测井数据录取

A.仪器下至目的层上部上提仪器录取一条伽马、流温、流压曲线，用伽马

曲线校正测井深度后，下放仪器至目的层。

B.分别以10m/min、15m/min、20m/min>25m/min不同的测速录取八条连续

测井曲线，连续测井川I线录取完毕后分别在井底、各注入层层间、注入层上

部、油管内点测流量数据，点测数据录取完毕后停注。

C.分别录取停注1、2、3、4小时后的静温静压曲线，通过流温和静温对

比判断注入层C

D.根据现场原始数据分析，定性判断注入层段，对测井曲线质量进行评

价，测井曲线验收合格后上提仪器串。

E.确认测井数据符合解释要求后上提电缆起出测井仪器，根据完井伽马曲

线校正测井数据深度，及时将测井原始数据上传至测井平台。

（4）同位素测井数据录取

A.仪器下至目的层上部上提仪器录取一条伽马、流温、流压曲线，用伽马

曲线校正测井深度后，下放仪器至目的层。

B.根据井口注入量计算好合适的同位素释放深度，上提仪器至同位素释放

点，供电打开释放器仓体，释放同位素。

C.同位素释放完毕，快速下放测井仪器追踪同位素，观察同位素的运哆状

态，下至目的层下部后再快速上提仪器追踪同位素，观察同位素的运移状态，

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重复上提下放追踪同位素运移状态，待同位素进层稳定后，以10m/min速度上

下各录取一条同位素曲线。

D,同位素曲线录取完毕后停注，分别录取停注1、2、3、4小时后的静温静

压曲线，通过流温和静温对比判断注入层。

E.根据现场原始数据分析，定性判断注入层段，对测井曲线质量进行评

价，测井曲线验收合格后上提仪器串。

F.确认测井数据符合解释要求后上提电缆起出测井仪器，根据完井伽马曲

线校正测井数据深度，及时将测井原始数据上传至测井平台。

（5）能谱水流测井数据录取

A.仪器下至500m停车检查中子管，中子管激活后设置靶压在70-80千状之

间，检查中子管工作是否稳定，并在油管内点测计算总注入量，若计算得总注

入量与生产数据差异较大及时汇报。

B.中子管检查结束后关闭中子管继续下放仪器串，测井仪器下至目的层底

部后以10m/min速度上提记录一条校深曲线，校深曲线录取完毕后将测井地面

深度置为标准深度。

C.再次下至S的层底部，根据油套管参数及注入量合理的设置好中子管激

发时间和能谱记录时间，激发中子管开始点测记录能谱水流测井数据，每10m

记录一个点测数据，注入量发生变化的位置要加密点测°

D.点测数据录取完毕后将关闭中子管，根据现场原始数据分析，定性判断

注入层段，对测井曲线质量进行评价，测井曲线验收合格后上提仪器串。

E.确认测井数据符合解释要求后上提电缆起出测井仪器，及时将测井原始

数据上传至测井平台。

4.1.3.10仪器、井口设备拆除

A.仪器提出井口后使用仪器专用工具按顺序拆卸仪器，将仪器擦干净放置

到仪器箱内，清点仪器装车固定。

B.拆除BOP与防掉器之间游壬，拆除地滑轮，将防喷管吊至地面放倒，摆

放在防喷管支架上，拆卸防喷管及管线。

C.拆除BOP,恢复井口法兰，地面拆除防喷管，天、地滑轮等设备。

22

D.将井口设备吊至设备车内，设备装车、固定，收起掩木，放下测井绞车

卷帘，上锁。

4.1.3.11井场恢复原貌

A.井口设备拆除的设备还原，清理施工现场，回收施工废弃物，井场恢复

原貌。

B.返厂车辆按“道路运输”中的要求返回驻地。

C.及时保养维护测井仪器及井口设备。

4.1.4作业风险点及管控措施

测井作业中存在风险主要有：火灾、爆炸、车辆伤害、起重伤害、触电、

高处坠落、高压气体、液体刺漏伤人、物体打击、机械伤害、放射性同位素（丢

失、污染、误照射、超剂量照射）、高温中暑、仪器或电缆遇卡、环境污染、

恐怖袭击等。

为避免危险发生，必须加强测井施工作业现场管理，根据测井施工情况，

制定风险的消除，消减、控制措施。

4.L4.1火灾、爆炸

危害：人员伤亡、财产损失、社会影响

控制措施：施工现场严禁携带烟火、手机，车辆关闭防火罩，设备材料摆放符

合安全标准，穿戴防静电工作服，电器设备接地，管线打开前先做气体检测，

井场配备消防器材。

4.1.4.2车辆伤害

危害：人员伤亡、财产损失、社会影响

控制措施：司机作业前做好车辆检查，检查作业环境是否满足车辆摆放要求，

倒车时鸣笛示警，确认车后无人及障碍物后方可倒车，倒车时专人负责指挥。

4.L4.3起重伤害

危害：人员伤亡、社会影响

控制措施：吊装操作人员和指挥人员持有效证件上岗操作，吊装前检查好吊车

车况及吊索具状态是否满足吊装要求，吊车停放在合理位置，吊装支脚填垫一

定要结实、平稳，保持车身水平，吊装半径设立警戒无关人员不得入内，吊装

23

作业前指挥人员要与操作人员做好沟通，明确指挥信号并进行口头测试，起吊

前先试吊，货物移动时拉好牵引绳防止货物摆动，严禁在吊臂下站人，人员不

得在吊臂活动半径以内，六级以上大风天、雷雨天、夜间不得施工。

4.1.4.4触电

危害：人员伤亡、社会影响

控制措施：临时用电设备必须防爆，配备防爆配电柜，一机一闸，设备和配电

柜做好接地。接电人员必须持电工证上岗操作，穿戴绝缘手套，做好设备、电

线、开关的检查工作，计算好用电设备总功率，送电前对总闸做上锁挂签，经

过多人确认后方可解锁送电，送电后对用电设备进行试运转，用电设备隔夜作

业时先断电，电器设备做好防水保护。

4.1.45高处坠落

危害：人员伤亡、社会影响

控制措施：高空作业持证上岗，按要求穿戴好个人劳保用及安全带，高处作业

安全带要使用5点式双挂钩，5米以卜.高度不得使用缓冲装置，安全带要高挂

低用，作业人员要清楚坠落风险，作业期间必须专人监护，作业所用材料要堆

放平稳，传递物件禁止抛掷，遇有恶劣气候（如风力在六级以上）影响施工安全

时，禁止进行高空作业。

4.1.4.6高压气体/液体刺漏

危害：人员伤亡、社会影响

控制措施：管线打开作业前应做气体检测，气体检测合格方可进行下步作业，

拆卸法兰前先检查确认采油/气树各阀门的状态，确保测试阀门是关闭状态并上

锁挂签，作业人员要佩戴好护目镜，拆卸法兰时要使用防爆工具，井口防喷连

接好试压前先注脂密封再缓慢打开测试阀，听到进压声音后所有人员应远离试

压区域，试压30min无压降方为试压合格。

4.1.4.7物体打击

危害：人员伤亡、社会影响

控制措施：作业人员穿戴好个人防护用品，作业期间观察好作业环境，重的设

备两人配合抬卸，两人配合作业时提前做好沟通，按规程操作，作业人员相互

监护提醒。

4.1.4.8机械伤害

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危害：人员受伤

控制措施：作业人员佩戴好个人防护用品，设备做好防护罩严禁裸露，作业人

员规范自己的行为不得触摸运转中的设备，危险区域设立警戒隔离。

4.1.4.9同位素丢失、误照射、超剂量照射

危害：环境污染、社会影响、人员受伤

控制措施：严格执行放射源管理制度，实行双人双锁，监督检查同位素出入库

记录，配备押运员，途中定点检查放射源状态，同位素安装时操作人员戴好防

辐射用品，严格按照规程操作，设警示标识并设立警戒，监护人员做好同位素

监测并做好记录。

4.1.4.10高温中暑

危害：人员受伤

控制措施：夏季作业时间尽量安排在上午，作业队在施工现场安装遮凉棚配备

充足的水源和防中暑药品，操作间安装空调或风扇，中午作业时人员做好轮

班，严禁长时间在烈E下工作。

4.1.4.11仪器遇卡、电缆遇卡

危害：人员受伤、财产损失

判断依据：电缆上提过程中张力增大，超出正常上提张力200kg,即可判断遇

卡，若井深较深时张力上涨特别快可判断为电缆卡，否则判断为仪器卡。

若井深较浅时遇卡后下放电缆，若张力降低特别快可判断为电缆卡，否则判断

为仪器卡。

控制措施：作业前落实井身结构和单井井况，合理选择好仪器串组合及尺寸，

测井电缆按要求维护保养，能满足测试要求，含硫井、高压气井、酸化作业过

的井应使用防硫电缆，张力深度系统定期校验刻度，张力报警系统工作正常，

绞车操作人员严格按照操作规程操作，发现张力变化及时停车汇报。

4.1.4.12环境污染

危害：社会影响

控制措施：作业期间作业场地铺好防渗膜，井口做好密封，防喷管泄压排放时

配备泄露收集筒，作业期间生活垃圾统一回收。

4.1.4.13恐怖袭击

危害：人员伤亡，社会影响

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控制措施：作业期间安排专人值岗，值岗人员配备防刺服、防爆盾、防暴棍等

防恐物资，现场配备小车方便逃离，作业人员熟知应急预案内容，明确各岗任

务，作业负责人熟知作业区块油田公司和当地派出所的应急联系电话。

4.1.5原始数据及解释应用

4.1.5.1饱和度测井原始数据解释应用

（1）常用曲线及用途

SGFC:俘获截面曲线:主要用于体积模型解释评价。

GR:生产GR曲线，主要用于校深。

CCL：磁定位曲线，主要用于校深，判断井下油套管接箍。

LS/LSR:长源距计数率曲线，主要用于辅助解释。

SS/SSR:短源距计数率曲线，主要用于辅助解释。

RATOA:长短源距计数率比值，主要用于植助解释，

MCS1,MCS2,MCS3：用于俘获成谱

（2）解释模型

解释公式及方法如下：

A.体积模型（针对PNC测量模式）

本次RPM测井计算选择经典的岩石物理体积模型，

q=（Z-）+（Z.一二人）匕?十-ZJ

L心-乙）

其中：Sw为含水饱和度；

Ema为砂岩骨架的宏观俘获截面测井值；

Eh为油气的宏观俘获截面测井值；

Esh为纯泥岩的宏观俘获截面测井值；

①为有效孔隙度；

Vsh为泥质百分比体积含量。

E淡水二22

£盐水二22-125

E油=22

£气（甲烷；=0-15

26

£砂岩=8-13

£石灰岩=7-10

£泥岩=25-45

在充分了解单井完井设计及裸眼井资料的情况下，针对井况建立对应蒙特

卡罗模型，通过PNC3D采集模式采集地层Ratol3、Rinl3曲线，再结合俘获截

面曲线通过计算，准确求取气层段含气饱和度和气水界面的变化情况。

4.1.5.2产出剖面原始数据解释应用：

(1)常用曲线及用途

GR:生产GR,主要用于校深。

CCL：磁定位，主要用于校深，判断井下油套管接箍。

TEMP:温度曲线，主要用于辅助计算井下流体相态，定性确定产层。

QPRESS:压力曲线，主要用干辅助计算井下流体相态，定性确定产层。

HYD:持水率曲线，主要用于求井下流体持水率，判断井下流体相态及流型。

FDIDEN：密度曲线，主要求流体密度，判断井下流体相态及流型。

FLOW:流量曲线，主要用于确定产层，计算各产出层产出量。

SPEED:速度曲线，主要用于涡轮流量交汇图计算，

(2)解释模型

A.处理思路

定性分析，确定产气层；

计算气体体积系数；

根据管子常数和流体视速度解释层总流量计算；

计算解释层各相流量；

计算各产气层产量；

井筒产量转换为地面产量，与地面记录的各相产量作比较，检验解释的准

确性。根据气体的状态变化方程：

ZwfPscVsc/Tsc=ZscPwfVwf/Twf..............................①

式中：

Zsc一一常温常压下的气体偏差系数；

Psc----常压(MPa)；

Vsc----常温常压下气体体枳(m3)；

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Tsc-----常温(K)；

Pwf------井下解释层段的压力，MPa；

Vwf------井下气体体积(m3)；

Twf——井下解释层段的温度(K)；

Zwf——井下混合气体偏差系数；

常温常压下,气体状态相当于理想气体，此时Zsc=l)Psc=O.lOIMPa、

Tsc=293K,上式可简化为：

Vwf/Vsc=ZscPscTwf/(TscZwfPwf)=Bg=3.447X10-4ZwfTwf/Pwf....②

Bg——气体地层体积系数；又：

Vwf/Vsc=(Mwf/pgwf)/(Msc/Pgsc).............................③

Msc——常温常压下气体的质量；

Mwf-----井下气体的质量；

Pgsc混合气体常温常压下的密度，kg/n3；

Pgwf---混合气体井下的密度，Kg/m3；

根据物质质量守恒Mwf=Msc,③式变为

Bg=Pgsc/Pgwf............................................④

根据②式和④式，可以确定出气井剖面的两种解释方法。

B.PVT解释法

井下各目的层的产气量可根据流量测试曲线求出，解释方法与常规解释相

同，在将Zwf代入②式，求出Bg,由井下流量换算地面流量可由以下公式算

出：

Q地面气二Q井下气/Bg(pvt求).................................⑤

因而各层的绝对产气量及相对产气量就可以求得。

C.流密解释法

Q地面气二Q井下气/Bg(流密求)

求出各层的绝对产气量及相对产气量...............⑥

28

根据涡轮转速曲线和电缆测速曲线交会可得出流体的视速度，测井资料分

析确定井下流体流型，再根据井下流体流型确定解释模型，解释模型确定气的

表观速度，得出各层的产气量。

由Bg,得出地面产气量Q气（Q地面气二Q井下气/Bg）,根据

Q凝析油二Q气/S气油

计算出凝析油量。其中S气油代表气凝析油比...............⑦。

如井下流体为单相气体，可以选择两种解释方法，两相及三相则只能选择

PVT解释法，根据以往的解释经验PVT解释法比流密解释法精确度要高。

4.1.5.3噪声测井原始数据解释应用

（1）常用曲线及用途

⑵解释解释模型:

噪声频谱解释模型

29

编号里声源NoiseSource噪声形态频率范围Frequency

1管中流动BoreholeVerticalFlow纵向条带状小于IKHz

完井工具ConpletionElement

2无固定形态无固定颉率

封隔器Packer,油套泄漏TBG/CSGLeak

3管后窜流hCannellingBehindCasing纵向条带状l-5KHz

4储层裂缝流动Rawrvc：rFactirrRFlnw无固定形态3-SKHz

5储层孔隙流动MatrixFlow横向条带状10-2CKHz

6地表噪声SurfaceNoise无固定形态无固定频率

4.1.5.4能谱水流原始数据解释应用：

（1）常用曲线及用途

GR:生产GR（用于校深）

CCL：磁定位（用于校深）判断井下油套管接箍

TEMP:温度曲线主要用于辅助定性确定吸水层。

PRE:压力曲线主要用于辅助于辅助定性确定吸水层。

WFL:能谱水流谱曲线，主要用于计算某个深度点水流流速。

（2）解释模型

测量能谱水流时，井下的水流通道均为环形通道，如油管一一套管环形通

道、油管一一仪器环形通道、套管一一仪器环形通道等，以油管一一套管环形

通道为例，以均流模型为基础，不考虑在管壁的咕滞作用，在垂直管流情况

下，计算不同注水量的情况下活化水到达探测器的理论时间T的公式如下：

,21600R（R2一/2）

I=------------------------------------

Q

式中：R一一为套管内径（单位：m）,

r一一为仪器外径（单位：m）,

L——为中子管到探测器之间的距离，（单位：m）,

Q——为注水量，（单位：m3/d）

T——为活化水到达探测器之间的时间（单位：s）

30

根据公式1就可以计算出注水量Q对应的到达探测器的时间T,就可以建

立注水量Q与时间T的关系。

其中：Q—该井日注水量(m3/d)。

4.1.5.5吸水剖面原始数据解释应用：

(1)常用曲线及用途

GK：生产GK(用于校深)

CCL：磁定位(用于校深)判断井下油套管接箍

TEMP:温度曲线主要用于辅助定性确定吸水层。

PRE:压力曲线主要用于辅助于辅助定性确定吸水层。

FLOW:流量曲线，主要用于确定产层，计算各吸水层注入量。

SPEED:速度曲线，主要用于涡轮流量交汇图计算，

IT:同位素曲线，主要用于计算吸水层段绝对注入量。

(2)解释模型

利用同位素和伽马本底曲线确定吸水层，把经过深度校正的同位素和伽马

本底曲线绘制成叠合曲线，让这两条曲线在非射孔段重合，在射孔段，同位素

曲线幅度超过伽马本底曲线幅度的1.5倍就认为是吸水层。

计算每个单层的吸水面积Si并累计吸水面积ESi：

£Si=S1+S2+...+Sn

相对吸水量Si：

Pi=Si/(ESi)