测井电缆注磁系统的设计毕业设计(编辑修改稿)

测井电缆注磁系统的设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

ing. Designed a depth of 8031 simulated puterized logging instrument system, it can be to the logging depth, speed measurement, detection and automatic correction. All data, screen display and keyboard controls, you can fully simulate the system function of depth in the 3700 NClogging tool. Hardware structure is simple, fast measurement speed, high precision and reliable operation. Key words: logging cable, magizing mark, realtime control, standard well model Computerized logging。 depth。 data acquisition。 microcontroller。 system design (1)前言 在油井探测中 , 井深是计算各种地层参数的重要基础数据之一 , 能否准确地记录油井参数测量仪器的下放深 度 , 将直接影响到对各种测试资料的收集与分析。 现行测井方法中广泛采用将马丁代克法和电缆磁标记法两种方法相结合来保证油层深度测量的准确性。 但在实际应用中，由于马丁代克和机械传送特性，长期使用会出现测量轮磨损，出现打滑现象。 冬季使用也会因电缆结冰造成成测量轮打滑，影响测量精度。 随着我国经济的快速发展，国家对石油的需求越来越大。 我国陆上的油气勘探主要是构造一岩性等陷蔽油藏、山前等复杂油气的勘探。 使用传统的较低分辨率、较差直观性、容易出现多解性等的测井技术和方法，已经不能满足实际的需要了。 井深测量的准确性是一项重 要的指标。 井深准确与否，直接影响与其相关的井斜、井深和方位、钻压等众多井深参数的准确性。 而且，在钻井过程中，影响深井机械钻速因素众多，情况复杂，且各因素对结果的影响难以用一定量公式准确的表达出来。 随着井深的增加，井底岩性、温度、压力等随之发生变化，钻压、转速等钻井参数等因素对机械钻速的影响也会有所改变。 例如：如果井深不对，就难以说明钻石到底是哪一米的，也不知道钻压是哪一米的，与之相对应的其他钻井参数自然都值得推敲。 由于我国北方的冬天，高原上的最 低温度可达零下 20 多度，附着电缆上的泥浆液经过天地滑轮，到达马丁 代克时早已结成一层厚厚的冰，这不仅会造成电缆的打滑，而且常常会冻结马丁代克，使测井资料上的深度丢失，影响测井的顺利进行。 国内现有的测井电缆注磁系统大都难以解决电缆累积误差与深度记号间隔不均匀的问题。 如何提高节能减排，为石油开采提高有效的帮助是摆在测井行业的一个课题。 本文提出了一种测井电缆（室内）注磁系统设计方案。 国内目前测井电缆标定方案主要有两种 , 一种是水平 ( 室内 ) 标定 , 该方案不受天气影响 , 且标定均匀性好 , 但注磁结束后 , 必须在标准井上进行检验 , 其工作量大。 另一种则是井口 ( 室外 ) 标定 , 其特点是接箍信号校正与注磁标定同步进行 , 累计误差小 , 且操作过程简单 , 便于维护。 本文提出了一种全自动的测井电缆注磁系统设计方案 , 该方案硬件结构简单、成本低 , 标定效率高 , 标定精度高且稳定性好。 (2)选题背景 为了解决国内现有的测井电缆注磁系统大都难以解决电缆累积误差与深度记号间隔不均匀的问题。 测井电缆注磁系统设计方案具有运行稳定可靠，电缆标定准确性高、系统操作简便、文件管理方便的特点。 提出了一种测井电缆（室内） 测井电缆注磁系统设计的方案， 系统实现了注磁标定过程全参数测控与显示，安全保护与故障信息 提示，以及历史文件与标准井刻度尺管理等功能，有效降低了电缆深度记号累积误差，解决了深度记号不均匀问题。 与测井电缆水平 ( 室内 ) 注磁标定系统相比较 , 测井电缆注磁系统设计 无疑具有机械结构简单、操作维护方便、标定效率高等诸多优点。 此外 , 测井电缆注磁系统所标定的电缆基本不存在较大的深度 / 长度累计误差 , 一般误差都能够控制在 50mm范围内 , 电缆井口标定成功率几乎 100%。 而 测井电缆注磁系统设计 不仅实现了注磁标定全参数显示、故障信息提示以及历史文件管理等功能 , 而且该系统无论是在软硬件功能、可靠性、操作与维护 方面 , 还是在电缆标定精度上都完全满足实际需求。 外国有很多国家已经掌握制造生产测井高新科技的技术，具有垄断性，他们能用先进的科技为石油开采提供支撑。 我国陆上的油气勘探主要是构造一岩性等陷蔽油藏、山前等复杂油气的勘探。 使用传统的较低分辨率、较差直观性、容易出现多解性等的测井技术和方法，已经不能满足实际的需要了。 目前来说大量需要深探测、高分辨率和高测量精度的测井仪器和解释方法。 测井仪器目前已经经历了五次换代，近几年来在国内陆上油气田主要使用的是第四代数控测井仪和第五代成像测井仪。 油田勘探与开发过程中，测井是 确定和评价油、气层的重要手段，也是解决一系列地质问题的重要手段。 核测井又称为放射性测井，它是根据地层岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究地层性质、深测油气等的一类测井方法。 根据所使用的放射性源或测量的放射性类型以及所研究的岩石物理性质，可将核测井方法分为两类：以研究伽马辐射为基础的核测井方法称为伽马测井；以研究中子与岩石及其孔隙流体相互作用为基础的核测井方法称为中子测井。 包括自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、中子孔隙度测井等。 核测井又称为放射性测井，它是根据地层岩石及其孔隙流体的核物理性质，研究地层 性质、深测油气等的一类测井方法。 根据所使用的放射性源或测量的放射性类型以及所研究的岩石物理性质，可将核测井方法分为两类：以研究伽马辐射为基础的核测井方法称为伽马测井；以研究中子与岩石及其孔隙流体相互作用为基础的核测井方法称为中子测井。 包括自然伽马测井、自然伽马能谱测井、密度测井、中子孔隙度测井等。 套管井测井能减少仪器故障和井眼不稳定所伴随的裸眼井测井风险，另外，通过较少的测井次数和使用不太贵的修井或完井钻机，套管井测井能显著地降低作业成本。 套管井测井在某些环境，如地质和构造已完全清楚的油田，能完全取代裸眼井 电缆测井。 国际测井市场上，套管井测井占总测井工作量的 47％。 ①油藏评价测井技术起步较晚，技术落后，没有开发出与国外技术水平相当的井下仪器、国产开发的小直径脉冲中子仪功能单一，碳氧比等测井精度偏低，中子发生器没有自主的知识产权。 ②高分辨阵列感应电阻率、微扫等声电成像仪等研究水平低，仪器精度、分辨率、耐温等与先进仪器相差较大。 ③三维感应电阻率、交叉偶极声波、核磁共振测井仪、电缆地层测试器等研究刚开始。 ④井壁取心技术成功率和效率较低。 ⑤随钻测井仪器及传输方式研究远远落后，从事基础研究较少，仪器仿造能力低下。 ⑥高 含水情况下，没有很好的持率测量方法，氧活化、流动成像仪器没有。 ⑦永久传感器应用以引进为主，自研发能力认识不足。 ⑧国内光纤技术研究滞后，国内开发的光纤传感器尚未应用。 国内光学电视成像测井仪功能不佳，应用条件苛刻。 ⑨国内的过套管井地层电阻率、套管井地层测试器、过套管密度仪及水流仪研究空白。 ⑩新型的生产测井仪传感器、编码及传输方式的仿造水 平较低。 ⑾套管井损毁测井成像仪落后国外，仿造能力不足。 ⑿水泥胶结评价测井还是以 CBL/VDL 及国外引进为主，自主研发落后于国外先进理念。 （ 13）大斜度、水平井测井方法、仪器及解释 模型研究力量较弱。 测井技术经过 70 多年的发展，特别是近十几年来，油气勘探开发的新的需求成为测井技术发展的重要动力之一，相关领域的技术进步推动了测井技术的发展，成像测井的新技术测井项目系列如阵列感应成像测井、微电阻率扫描成像测井、偶极声波测井、核磁共振测井、模块式地层测试器等测井新技术以其针对性强、测量信息大且精度高的特点在油气勘探的油气储层识别和评价中正日益发挥出重要作用，这些测井新技术在国内陆上油田勘探开发中的应用显示出其良好的应用前景。 1)测井装备和技术向高可靠、高精度、高效率、网络化方向发展，以适应新 的地质和工程环境的要求。 测量方法向多源、多波、多谱、多接收器方向发展，测量参数由二维向三维成像发展，更大提高井眼覆盖率，以适应对地层非均质测量的需要。 通过各种传感器集成，以及电子线路和电源共用，缩短仪器长度，提高测井时效，降低服务成本。 为适应老油田开发需要，套管测井仪器系列不断完善和改进。 井下永久传感器技术将更加成熟。 随钻测井数据传输方式多样化，数据传输率不断提高，仪器可靠性更强。 安全环保要求使非化学源的核测量探头得到进一步商业化应用。 2)测井资料应用由单井处理解释转向于多井综合对比分析，以提高解释符合率。 由静态评价转向于动态分析，得到地层动态信息。 非均质、各向异性地层的评价以及测井与其它资料的综合应用 (如数据管理、测井 —— 地震、地质建模等 )成为发展的重点。 测井应用软件的采集、处理、数模转换、解释及应用的功能一体化，适应不同层次需要的应用综合化，实现数据共享和提高决策效率的信息网络化；测井评价从目前的单井解释和多井评价，发展为以测井为主导在地质认识约束下的具有多学科结合特征的油气藏测井评价技术，为油气勘探开发提供重要保障。 3)测井采集向阵列化和集成化发展。 变单点测量为阵列测量，以适应复杂储层非 均质的需要；变分散项目的测量为高精度组合测量，以适应质量和效率的需要；随钻和套管井电阻率测井系列不断完善，应用范围不断增加，以适应复杂井况探井和老井测井评价的需求。 科学技术的发展必定给我国测井技术带更大的挑战和发展机遇。 在今后的发展进程中，进一步加强基础理论的应用性研究、仪器制造、实验方 法与手段、软件开发、科研开发的组织管理，测井科技发展必须要突出自主创新的作用，采取自主研发、合作研发、技术引进等多种方式，提高自主创新能力，实现跨越式发展，快速提升我国测井技术整体水平，缩小与西方国家的差距。 它在实际应用中 主要解决了国内以前测井电缆标定方法中电缆深度记号累计误差的问题和深度记号不均匀的现象。 主要研究的内容、需要重点研究的关键问题及解决思路：注磁： 1 能检测出峰值为 500mv 的 CCL 信号； 2 每检测出 3个 CCL 信号，发出注磁控制信号，正向注磁时 间 500ms，反向注磁时间 500ms； 3 每检测出 10个 CCL 信号，发出大标注磁控制信号，连续产生 3 组注磁控制信号； 4 对深度信号进行计数，记录仪器运行的深度。 重点研究：如何每次检测出 3个 CCL 信号，如何正反向注磁 500ms,如何每次检测出 10个 CCL 信号。 解决思路：用一个整波电路和一个驱动电路来分别解决这些问题 (3)方案论证 测井电缆 图 1 测井电缆图 用途 承荷探测电缆属电气装备用电缆，其主要功用是承受拉力、系统供电、讯号传输、深度控制。 用于各类油、气井的测井、射孔、取芯等作业。 测井电缆测井的目的是为了 探测井下各种参数。 测井电缆的重要作用就是输 送各种下井仪器、传送地面控制系统与井下仪器之间的各种信号、获取井下信息的深度位置。 执行标准 承荷探测电缆执行企业标准，（高于 SY/T660020xx 和 JB/T3302 标准）目前可生产 150℃ 、 180℃ 、 232℃ 、 260℃ 四人温度级，电缆直径范围 ～，单芯至七芯等三十多个品种的承荷探测电缆。 测井电缆注磁系统设计的原理 国内电缆测井深度记号标定方法有以下 2 种 ,一种是将深度记号接收器和深度记号注磁器之间的距离设定为 25 m, 并以此为标尺对电缆进行深度记号的标定 [ 1]。 另一种是以编码器的脉冲个数来确定 25 m 的距离并进行深度记号标定。 这 2 种方法所标定的深度记号都会产生累计误差及深度记号大小不一的现象。 随着测井行业标准和测井作业任务时效要求的不断提高 , 需要有新的方法来进一步提高标定深度记号的精度与时效。 通过编码轮的脉冲数确定 25 m 的长度 , 并以此为标准触发控制信号对测井电缆进行注磁 , 每 500 m 进行双注磁。 这种方法所标定出的深度记号存在着深度记号大小不一、累计误差大的现象。 原因是编码轮的计数由井口马达 传送 , 而井口马达又是依据地滑轮的运转来工作的 , 由于滑轮的磨损和电缆的磨损以及电缆拉伸量的变化都能造成滑轮所提供的深度产生误差；电缆在运行过程中也有可能受到滑轮表面形成的薄冰层以及泥浆等因素造成的滑轮打滑丢转的情况 , 因此依据滑轮提供的深度所标定出的记号会出现不准确的现象 , 随着所标定深度记号电缆的长度增加累计误差也越来越大。 测井电缆注磁系统设计方法的原理是依据标准井井下套管为参考深度对测井电缆进行注磁。 该方法将井下的每一节套管都作为标准尺 , 井下仪器每接收到 1 根套管就对系统深度进行 1 次修正 ,根据所修 正的深度对测井电缆进行注磁 , 标定出 25m 及 500 m 的标准深度记号。 由于井下套管所具有的特殊性使得它作为深度依据的优势大大超过了滑轮。 首先井下套管接箍具有无磨损的特性 , 其次作为井壁它的整体具有很。