摘要:在電磁(cí)流量計 測井中，套(tào)管的接箍曲線作(zuò)爲常規的測井資(zī)料進行測量,用于(yu)測井曲線深度校(xiào)正。由于電磁流量(liang)計的測井工💘藝所(suǒ)限,使電磁流量計(jì)中磁性定位器的(de)測井效果-直不好(hǎo),影響測井資料質(zhì)量。文章簡述了磁(ci)性定位💋器和脈沖(chòng)互感式接箍檢測(cè)器的測井原☎️理,說(shuo)明了傳統磁性定(ding)位器存在的弊端(duan)和脈沖互感式接(jiē)箍檢測器的技術(shù)特點,并通過測井(jing)對比試驗,展示了(le)用脈沖互感式接(jie)箍檢測器取代電(diàn)磁流量計中磁性(xìng)定位器☂️的應用效(xiao)果。
0引言
　　電磁流量(liàng)計測井儀用于聚(ju)合物驅注入剖面(miàn)測井，在油田生産(chan)🈲開發中發揮着重(zhong)要作用。然而,在電(dian)磁流量計測井中(zhōng)磁性定位器不能(neng)錄取到合格的磁(cí)性定位曲線，這個(gè)問題多年來一直(zhí)是困擾在從事電(dian)磁流量計測井的(de)現場操作人員和(he)從事電磁流量計(jì)測井資料解釋人(ren)員✌️的一個難題。爲(wei)了解決這🏃🏻‍♂️個難題(ti),我們🏃從磁性定位(wèi)器的測井原理入(rù)手🔞,找出磁性定位(wei)器在電😘磁流量測(cè)井工藝中所存在(zài)的弊端。傳統磁性(xìng)定位器采用磁鋼(gāng)加線圈的方法,通(tong)過儀器相對井壁(bi)移動,實現在接箍(gū)位置檢測線圈中(zhōng)🈲的磁場重新分布(bu),被動地使接收線(xian)圈産生感生電動(dong)勢，從而達到檢測(ce)接箍的🤟目的,這種(zhong)方法受測速和儀(yí)器居中等因素的(de)影響而無♻️法克服(fu)。脈沖互感式接箍(gu)檢測器采用主動(dong)的脈沖磁激勵互(hu)感方法,達到檢測(cè)套管接箍的目的(de)凹。這種方法受測(ce)速和🈲居中的影響(xiǎng)很小,不僅滿足-般(ban)🍓測井的需要,也比(bi)較适用于電磁流(liú)量測井工♋藝中。
1傳(chuán)統磁性定位器測(cè)井原理
　　常規磁性(xìng)定位器是由兩個(gè)永久磁鋼和-一個(gè)檢測💃線圈組成,當(dāng)♌儀器沿井身移動(dong)時,由于儀器周圍(wéi)介質的👈磁阻發生(shēng)變化,使通過線圈(quān)的磁力線重新分(fèn)布,磁通密度發🛀生(sheng)變化,于是使線圈(quan)中産生感應電動(dòng)勢，大小⭕根據電磁(ci)感應定律爲:
 
　　即感(gan)應電動勢等于磁(ci)通量的時間變化(huà)率的負值,它🌈的大(dà)小.與介質磁阻的(de)變化、測速、磁場強(qiang)度及線💜圈尺寸有(you)🌏關。
2傳統磁性定位(wèi)器存在弊端
2.1儀器(qì)居中的影響
　　當測(cè)井工藝要求下井(jǐng)儀器居中測井時(shí),儀器距井壁有一(yī)定的距離,在測井(jǐng)速度--定的情況下(xia),儀器通過接箍時(shí)檢測線圈内磁通(tōng)量變化量要比貼(tie)靠井壁時的磁通(tong)量變化量㊙️小,線圈(quān)輸出感😍生電動勢(shì)的幅度低,減小了(le)信噪比,降低了磁(cí)性定位器對接箍(gu)的分辨率。
2.2管柱内(nèi)徑的影響
　　同樣是(shi)在居中和測井速(sù)度一定的情況下(xià),在直徑大的💛管柱(zhu)内測井時,線圈中(zhong)磁通量的變化量(liang)要比在直徑小的(de)管🏃柱内🌏小,線圈輸(shu)出的感生電動勢(shi)幅度降低，輸出信(xìn)‼️号的信噪比小,接(jie)箍的分辨率差。
2.3測(ce)井速度的影響
　　不(bú)管是貼近井壁的(de)測井工藝還是居(jū)中的測井工藝,如(rú)果測井速度快,磁(ci)性定位器通過接(jie)箍時,其線♉圈内部(bu)磁通量變化率大(da),輸出感生電動勢(shi)高;反之測井速度(du)慢，磁😘通量變化率(lü)小,輸出感生電動(dòng)勢低。因此,測井速(sù)度不同、磁性定位(wèi)器的分辨率也不(bú)同。
　　在測井過程中(zhōng),當管柱狀況、測井(jǐng)速度靠近井壁和(hé)儀器居中等🧑🏽‍🤝‍🧑🏻因素(su)發生變化時,這種(zhǒng)磁性定位器對接(jiē)箍的分辨率也随(sui)之發生變化，,改變(biàn)了信噪比,影響測(cè)井❌資料的質量。這(zhe)就是磁鋼加線圈(quan)檢測方法的弊端(duān)所在。
3脈沖互感式(shì)接箍檢測器測井(jing)原理
　　脈沖互感式(shi)接箍檢測器的物(wu)理基礎是法拉第(dì)電磁感應定🚶律,其(qi)檢測方法是:給傳(chuan)感器激勵線圈提(ti)供-一個直流電脈(mò)沖,在脈沖維持期(qī),激勵線圈周圍産(chǎn)生-一個穩定磁場(chǎng),當直流脈沖停止(zhi)後,這個穩定磁場(chǎng)在油管和套管中(zhong)便産生沿套管壁(bi)旋轉的環形感生(shēng)電流,該感生電流(liu)在套管内部🔞産生(sheng)次生磁場，這個次(cì)生磁✊場便使傳感(gan)器檢測線圈産生(sheng)--個随時間而衰🌂減(jian)的感生電動勢。當(dāng)激勵線圈的直流(liu)電流♋--定時,檢測線(xian)圈中🐕感生電動勢(shi)的大小和線圈周(zhou)圍油管或套管的(de)厚度、形狀幾何位(wei)置以及磁導率☔、電(dian)導率有關。當管柱(zhù)的幾何位置、磁導(dǎo).率、電導率相對不(bu)變時,而在接箍位(wèi)置管🍉柱的形狀(厚(hòu)度增加)有明顯的(de)變化,降低了磁阻(zu),增加了沿套管壁(bi)旋轉的環形感生(sheng)電流強度，由感生(shēng)電流産生的次生(sheng)磁場強度加強,提(ti)高了檢測線圈中(zhōng)感生電動勢的幅(fu)度,因此對檢測線(xiàn)圈感生電動勢的(de)處理和記錄,便可(kě)獲得接箍曲線。
4脈(mo)沖互感式接箍檢(jian)測器技術特點
(1)在(zai)儀器居中和測井(jing)速度比較慢(50m/h~100m/h)的條(tiao)件下,該儀器對油(yóu)套管接箍具有較(jiao)好的分辨率,因此(cǐ),可應用到低速居(ju)中的測井工藝中(zhong)。
(2)該儀器能夠對管(guan)柱周身狀況進行(hang)檢查,能夠定性🏃🏻‍♂️地(di)給出管柱的變形(xing)、腐蝕、裂縫、管壁厚(hou)度和内徑變✂️化等(děng)信息。
(3)适應于範圍(wéi)較寬的測井速度(du)(50m/h~1200m/h)。
(4)适應于管柱直徑(jing):50mm~320mm。
(5)适應于管壁厚度(dù):3mm~12mm。
5測井對比試驗
　　爲(wei)了能充分說明脈(mo)沖互感式接箍檢(jiǎn)測器在電磁流量(liang)計中的應用效果(guo),我們分别在三種(zhǒng)不同管柱🏒類型的(de)井中進行了測井(jǐng)對比試驗。試驗過(guo)程是先用帶有🔅磁(ci)性定位器的電磁(ci)流♻️量計進行測井(jǐng),磁性定位器用💔模(mo)拟量輸🏃‍♂️出;然後用(yong)脈沖互感🌍式接箍(gū)檢🙇‍♀️測器替換電磁(ci)流量計中的磁性(xìng)定位器,檢測器用(yong)正脈沖輸出,分别(bie)以100m/h.500m/h.800m/h和1200m/h的測速⭐進行(háng)測井,錄取多條曲(qu)線。從測井結果✍️看(kàn),脈沖互感式接箍(gu)檢測器分辨率比(bi)較高,曲線重複性(xìng)比較好。
5.1在套管井(jing)中測井對比試驗(yan)
　　圖1是在拉15-丙XXX套管(guǎn)井中的測井曲線(xian)對比圖。
 
　　測井條件(jiàn)是套管内徑124.6mm,平均(jun1)測速90m/h,儀器居中測(ce)井。圖1中右😄側是原(yuán)磁性定位器測井(jǐng)曲線,左側:是用脈(mo)沖互感式接箍檢(jiǎn)測器替換👄電磁流(liu)量計中磁性定位(wèi)👅器後的測井曲線(xian)。左側曲線套🏃‍♀️管接(jiē)箍顯示清楚,管外(wài)扶正器也從曲線(xiàn)中顯示出來,在799m~803m之(zhi)間是個套管短接(jie)。右側曲線有幹擾(rao),接箍多處丢失，如(ru)果沒有對比是很(hěn)難确定曲線上哪(nǎ)個是接箍。
5.2在配注(zhu)中測井對比試驗(yàn)
 
　　圖2是在中40-PXX配注井(jing)中的測井曲線。測(ce)試條件是儀器在(zài)油管🐅和配注工具(jù)内居中測井。左側(cè)是原磁性定位曲(qǔ)線,測井速度90m/h,曲😘線(xian)幹擾嚴重，無法辨(bian)别出接箍和工具(ju)✌️的設置情況。右側(ce)是更換後的接箍(gū)曲線,測井速度1200m/h,在(zài)997m以上是油管段,各(gè)接箍位置清楚,在(zài)997m以下是工具段,各(ge)工具顯示清⚽楚。在(zài)1006m~1007m和1032m~1034m兩處是φ114mm封堵器(qì);在1016m~1018m和1043m~1045m兩處分别是(shi)φ54mm和φ56mm的配水器短接(jiē),因其内徑小💚而幅(fú)度高;1018m~1023m是5個配接短(duan)接。
5.3在籠統聚驅井(jǐng)中測井對比試驗(yàn)
 
　　圖3是在中31-PXX籠統聚(jù)驅井中的測井曲(qǔ)線。.測試條件是井(jǐng)内既有油管又有(yǒu)套管,在1124m以上是内(nei)徑爲62mm油管段,以下(xià)💛是内徑爲124.6mm的套管(guan)段,儀器居中測井(jǐng)。左側是原磁性定(ding)位曲線,在油管🔆段(duàn)測速是900m/h,曲線❌有部(bu)分幹擾;在套管段(duàn)測速是90m/h,接箍曲線(xiàn)幅🏃‍♀️度低,部分接箍(gū)不能确定其具體(tǐ)位置。右側是更換(huan)後的接箍曲線,測(ce)井速度100m/h,在油管段(duàn)由于管柱内徑小(xiao),曲線整體幅度高(gao),接箍顯示清楚,1113m~1115m之(zhī)🥵間是封堵器,1124m處是(shì)油管喇叭口;在🌈套(tao)管段由于管柱内(nei)🐅徑大,曲線整體幅(fu)度低,接箍顯示清(qīng)楚。圖中不僅清楚(chu)🍓地顯示出油管和(hé)套管的接箍位置(zhi),而且還能通過管(guǎn)柱内徑的變化反(fǎn)映出不同的管柱(zhù)結構。
6結束語
　　傳統(tong)磁性定位器和脈(mo)沖互感式接箍檢(jian)測器的物理基礎(chǔ)都💞是法拉第電磁(cí)感應定律,但二者(zhe)的檢測方式不同(tong)。前者通過🈲儀器和(he)井壁的相對移動(dòng),使線圈中的磁通(tong)量發生變化來産(chǎn)生感生👈電動勢;後(hòu)者是通過激勵線(xian)圈在管柱周身🍓産(chǎn)生感生電流,再由(yóu)感生電流産生的(de)二次磁♋場在檢測(ce)線圈中産生感☔生(sheng)電動勢。前者是被(bèi)動的檢測方式,後(hòu)者是主動的💘檢測(ce)方式。測速和居中(zhōng)等影響前者分辨(biàn)率的因素,對後者(zhe)幾乎沒有影響。通(tong)過上述測井對比(bi)實驗,說⛱️明脈沖互(hu)♊感式接箍檢測器(qi)有效地克服了傳(chuan)🎯統磁⛱️性定位器存(cún)在的弊端,并在電(diàn)磁流量計測井儀(yí)中得到了很好㊙️的(de)應用,是傳統磁性(xìng)定位器的更新換(huàn)代産品。

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