综合录井技术基本原理及资料应用

1、综合录井技术、基本原理和资料应用刘强国、综合录井基本原理和资料应用、主要内容综合录井发展历史综合录井修订基本原理综合录井资料应用、综合录井基本原理和资料应用1957年将钻井液检验技术引入录井范畴。 1964年开发了全自动瓦斯气体量测仪器，1974年开发了SQC-701型瓦斯气体量测仪器、第一代面板式综合录井修正。 80年代初期，第二代离线式综合记录井订。 随着综合录井的基本原理和资料应用、电子技术和计算机技术的高速发展，80年代中期西方国家又发表了第三代上线了式综合录井修订，其中具有代表性的是中国84年引进的法国Geoservices生产的TDC综合录井修订。 80年代后期和90年代，西方国家

2、又发布了没有第4代二次修订器、基于WINDOWS环境的网络式综合记录装置。 近年来，MWD、LWD及高速色谱分析法技术得到了发展。 中国从80年代后期开始研发国产综合记录装置，包括上海石油器械厂于88年发售的SDL-1地质记录装置、SQC882瓦斯气体测量记录装置、新乡二十二所于91年发售的SLZ-1综合记录装置。 综合记录井的基本原理和资料的应用，近年来国内生产厂家也加快了产品升级。 例如，新乡二十二生产的SLZ-2A型综合录井修订、上海神开生产的SK2000型综合录井修订相当于海外生产的第四代综合录井修订。综合录井的基本原理和资料应用、二、综合录井修正的基本原理概要综合录井修正从工作流可以

3、分为一次修正器(传感器)、二次修正器和接口、上线了采集、监测修正计算器三个部分。 下图是SLZ-2A综合记录装置的系统分块图。综合录井基本原理和资料应用、图1.SLZ-2综合录井修正系统分块图、综合录井基本原理和资料应用、传感器组、分量分析器、全烃分析器和地质实验室的各种信号通过接口电路处理0-5V电压(模拟计程仪)或TTL水平规范的脉冲(数字量) 监控站驱动3台打印机，实时打印曲线和记录通讯端口。 应用程序工作站驱动一台打印机，打印应用程序的结果。 3台工作站通过同轴电缆(或双绞线)与网卡连接，实现网络通讯和资源分享。综合录井的基本原理和资料应用；(1)传感器组综合录井系统的基本配置共包括1

4、3种传感器，所有传感器均分为三个区(井台、入口、出口)，在各自的接线箱中汇总，通过传感器信号男低音电缆引入仪器的主机柜。 其中，10种模拟计程仪传感器以4-20mA的电流双线方式传送，3种数字量传感器以大电压(0-8V )脉冲方式传送。 与系统相连的传感器列表如下(以SLZ-2A为例): 井台区：大钩状体负载、立管压力、套筒压力、回转盘扭矩、绕线器、回转盘转速、硫化氢入口区： 1号泵打孔机、2号泵打孔机、3号泵打孔机、入口密度、入口温度、入口导电率、3号体积4号体积、5号体积、综合录井的基本原理和资料应用，出口区：出口密度、出口温度、出口导电率、1号体积、2号体积、黏性系数、出口产水量、硫化氢

5、、综合录井的基本原理和资料应用，绕线器传感器绕线器传感器由定子和转子组成，超小型双脉冲孔探头以90度相位差形成定子槽转子旋转时，转盘上的12个磁力仪不断地扫描霍尔器件的表面，产生使霍尔器件工作的变化磁场、综合录井基本原理和资料应用、输出信号：2*12脉冲/转精度： 0.1/10m安装位置：小滚珠两端、综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资料应用、大钩状体负荷/立管压力/茄克衫压力传感器弹性膜片粘贴应变传感器的压力通过向由应变男同性恋构成的电桥施加一定的激励电压，可以测量被测量压力处于线性关系的电压变化。 测量范围：5/50/100Mpa精度：5%FS。 安装位置：绳索终端/立管/拉径

6、管汇，综合录井基本原理与资料应用，综合录井基本原理与资料应用，回转盘转速传感器/泵冲传感器本传感器为电感量型接近开关，内部电路由振荡、检波和输出级组成，振荡线圈在周围产生交变磁场， 金属物体接近线圈时，磁场为金属的工作距离： 15cm输出信号：高低水平安装位置：回转盘/泥浆泵、综合录井基本原理与资料应用、综合录井基本原理与资料应用、力矩传感器力矩传感器分为机械式与电扭矩两大类。 机械式力矩传感器如下： (1)压力式：使用工作原理和压力传感器、桥轮安装在链条箱内；(2)掌门人合十礼式：使用应变电阻安装在回转盘的掌门人合十礼层位置。 电力矩传感器的基本原理是霍尔效应，当导线中流动的电流变化时，其周

7、围的磁场变化，霍尔器件有一定的电压输出。 安装在投入产出动力线上。综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资料应用、H2S传感器H2S传感器应用控制电位电解法原理，在电解槽内设置3个电极：工作电极、对地电极和参比电极，外加一定的极化电压，用薄膜与外部分离，当被测瓦斯气体通过薄膜时， 氧化还原反应发生的测量范围：0-100ppm精度：1ppm安装位置：钻台/下、出口线、放空线、综合记录井的基本原理和资料应用、综合记录井的基本原理和资料应用、池体积传感器该传感器其实是高度传感器，传感器内部有2米长测量杆上每隔1cc的浮动球在测量杆上移动时，会吸附该位置的单簧管，引起总电阻值的变化，通过接口电

8、路将该电阻转换为电信号，从而测量液面高度，可以根据底面积求出体积值。 测量范围：0-2m精度： 1cm安装位置：泥浆罐、综合录井基本原理与资料应用、综合录井基本原理与资料应用、钻井液密度传感器采用差压式原理。 将传感器垂直放置在钻井液中，两个耳朵皮的深度不同，其表面承受的压力也不同，但由于两耳朵皮之间的距离一定，差压仅与液体密度有关。 D=10*P/H式中： d :钻井液密度p :差压h :两耳朵皮间垂直距离测定范围： 0.90-2.76 g/cm3精度： 0.01 g/cm3安装位置：泥浆罐及出口管线， 综合录井基本原理及资料应用铂测温电阻体与温度有关：测量范围：0-120精度：1% FS安

9、装位置：泥浆罐与出口管线、综合录井基本原理与资料应用、综合录井基本原理与资料应用、钻井液电导率传感器基于电磁效应原理。最初，两个平行叠置的吸铁石上缠绕有次级线圈，初级种子文件以等幅稳定频率的正弦波激励信号，次级感应信号随通过两个线圈的闭环的电导率的高低而变化。 测量范围：0-300Ms/cm精度：5% FS安装位置：泥浆罐和出口管线、综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资料应用、钻井液产水量传感器该传感器为靶式产水量修正，内部装有滑动式电位计，阻力的变化反映挡板角度的位移测量范围：相对变化，角度50度精度：5% FS设置位置：出口管线、综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资

10、料应用；(二)地质实验室地质实验室仪器包括碳酸盐分析修订、荧光分析修订、页岩密度修订三种，其中碳酸盐信号由上线了收集和测量。 碳酸盐分析校正安装在仪器室内，其信号变换为4-20mA后，与传感器信号一起连接到工程用针织面料的接口电路，而处理为0-5V的电压值并提供给A/D变换。 综合记录井的基本原理和资料应用，(3)气相色谱仪气相色谱仪是记录井修订的核心部分。 烃类成分和全烃类分析采用高灵敏度氢火焰鉴别器(FID )，非烃类成分采用热传导鉴别器(TCD )。 气相色谱分析法以气体为流动相，利用色谱柱中固定相吸附剂表面对不同成分的吸附能力不同，以分离成分为目的。 鉴定器根据分析方式分为微分型和积分

11、型。 积分型鉴定器测量各成分的累积总量，所得到的色谱是一系列的步骤。 微分型鉴定器测定了载流子瓦斯气体中各成分的瞬时浓度变化，得到的色谱图是一系列库茨格拉夫峰，其特征灵敏度高，可以得到云同步，是综合录井的基本原理和资料应用、各成分的峰面积和保留数据，FID是微分型鉴定器。 根据鉴定器响应信号，鉴定器可分为浓度型和品质型两种。 浓度型鉴定器测定载流子瓦斯气体中成分浓度的变化，其响应值与载流子瓦斯气体流速无关而与试样浓度相关。 质量型鉴定器的响应值取决于每单位时间进入鉴定器的成分的质量。 FID是质量型鉴定器。 FID鉴定器以氢瓦斯气体为瓦斯气体，当载流子瓦斯气体中含有有机物时，化学电离反应生成许

12、多络离子，180伏的极化电压使带电络离子的取向运动形成络离子流，能够通过采集、放大处理对有机物进行量化分析。 综合录井的基本原理和资料应用，TCD (导热)鉴定器主要由池体和热敏器件组成。 选择像热敏器件一样电阻率高、电阻温度系数大的铼钨线，由热敏器件构成惠斯通电桥。 当只有载波瓦斯气体通过桥接器时，桥接器平衡，并且输出信号变为0，并且当分量通过测量臂时，分量的导热系数与载波瓦斯气体的导热系数不同，因此桥接器失去平衡，从而产生电压输出信号。综合录井基本原理和资料应用，下图为烃成分瓦斯气体路径工作原理示意图，综合录井基本原理和资料应用，上图状态1，载体瓦斯气体将定量管中的样品瓦斯气体吹入预分离柱

13、a和分离柱b中进行分离，占总循环时间的30%左右(约40s )； C1-C5的轻成分从预备分离柱a进入分离时切换到状态2，载体瓦斯气体通过b柱将C1-C5的轻成分注入FID中分析峰值，将C5以后的重组部向a柱反向吹出而进行释放。 样品瓦斯气体进入云同步定量管，准备下次分析。综合记录井基本原理和资料应用，下图为SLZ-2A综合记录井修正成分分析修正的最小检测浓度实验结果：综合记录井基本原理和资料应用，全烃通道最小检测浓度： 100ppm测定范围： 100%重复误差：=3%信号输出： 05V烃成分通道的最小检测浓度： 硬件自动调零非烃通道的最小检测浓度： H2:200ppm CO2:2000ppm

14、测量范围： H2:30% CO2:100%重复误差：=3%信号输出： 05V； e基线2.5V，双向高峰f硬件自动调零，综合录井基本原理和资料应用，三，综合录井资料应用工程异常预报钻井工程残奥表异常变化比较表见下页。 钻井工程残奥表异常变化比较表、钻井液残奥表异常变化情况比较表、综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资料应用、石油气层检测与判别瓦斯气体解释方法多种多样，目前常用的方法有：1:瓦斯气体比法、瓦斯气体比法、 综合2 .三角法三角法是目前常用的解释方法，解释步骤如下：首先求出C2/C、C3/C、nC4/C之比，然后用C2/C的值制作C3/C轴的线面

15、平行，用C3/C的值制作nC4/C的解释原则如下： a 33 解释为无产值B:得到的三角形为特大三角形，顶点在上，m在价值区，解释为干瓦斯气体，应用综合记录井的基本原理和资料，(C:得到的三角形为大三角形，顶点在上，m在价值区，解释为重的m落入价值区， 石油气同层E:得到的三角形为小三角形，无论顶点向上还是向下，如果m落入价值区，则石油气传送带F:得到的三角形为中-大三角形，顶点向下，如果m落入价值区，则解释为油层，综合记录井的基本原理和资料应用，3，3 BH=(C1 C2 ) (C3 C4 C5) (平衡比):CH=(C4 C5)/C3(特征比) :利用三个比，综合判断含有石油气的水的状况。

16、 判别标准为0.50.5的话，该层就是油层。 如果WH40.0且BH小，则该层为水层。 如果WH0.5且BH大，则该层为干层。综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资料应用、地层压力力监测和预报异常地层压力力形成反应历程： A:沉积物的快速堆积和压实不平衡B:地热增压作用C:矿物脱水作用D:渗透作用E:大地构造运动， 综合录井基本原理和资料应用地层压力力评价技术： A:地震资料中地层压力力B:瓦斯气体测量残奥仪(背景瓦斯气体、单根瓦斯气体、钻井瓦斯气体等) C:岩屑性质D:钻井液电导率E:钻井液资料f:指数G:粘土岩密度H:泥质因子(粘土岩阳络离子) I为做评估压力异常残奥仪变化比较表、综合录井基本原理和资料应用、综合录井基本原理和资料应用、钻孔报告分析使用中的各残奥仪、钻孔成本绘制曲线。