電磁感應(yīng)技術(shù)在石油測井行業(yè)的應(yīng)用

電磁感應(yīng)技術(shù)在石油測井行業(yè)的應(yīng)用

機(jī)電一體化1001張東明指導(dǎo)老師摘要：電磁感應(yīng)測井技術(shù)能通過油管測量油管、套管的技術(shù)現(xiàn)狀,提供油套管剩余壁厚、油套管裂縫、腐蝕、變形、錯斷等定量定性信息，評價井下管柱技術(shù)狀況指導(dǎo)井下作業(yè)。油套管的損傷對井內(nèi)安全和油氣開采的影響很尢因此，套管損傷的檢測就顯得十分重要。通過電磁感應(yīng)技術(shù)與測井原理的介紹,結(jié)合測井解釋實例說明電磁感應(yīng)測井技術(shù)的應(yīng)用效果。引言：測井技術(shù)于1927年起源于斯倫貝謝，1939年中國開始將測井技術(shù)應(yīng)用于石油工業(yè)。70多年來，測井技術(shù)經(jīng)歷了從模擬測井到數(shù)字測井、數(shù)控測井、成像測井的發(fā)展歷程，目前已發(fā)展成為十大石油學(xué)科之一?，F(xiàn)在電磁感應(yīng)技術(shù)它被廣泛應(yīng)用于油氣田勘探與開發(fā)的全過程，為石油地質(zhì)和工程技術(shù)人員尋找和評價油氣層提供了重要的資料和數(shù)據(jù)，解決了一系列的地質(zhì)勘探難題。同時，電磁感應(yīng)測井技術(shù)還是進(jìn)行煤炭、金屬等礦產(chǎn)資源勘探的重要手段，并被擴(kuò)展到工程及其它領(lǐng)域。原理結(jié)構(gòu)：磁電感應(yīng)式傳感器又稱作電磁感應(yīng)式傳感器，是利用電磁感應(yīng)原理將被測量的單位運動狀況轉(zhuǎn)換成電磁信號的一種傳感器。它不需要輔助電源就能把被測對象的機(jī)械量轉(zhuǎn)換成易于測量的電信號，是一種有源傳感器。由于它的輸出功率大而且性能異常穩(wěn)定，所以它得到了廣泛的應(yīng)用。工作原理：根據(jù)電磁感應(yīng)定律，當(dāng)導(dǎo)體在穩(wěn)恒均勻的磁場中，延垂直磁場方向運動時，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢。具體公式為公式中：B 穩(wěn)恒均勻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度l—導(dǎo)體有效長度v導(dǎo)體相對磁場的運動速度在測井行業(yè)的應(yīng)用：電磁傳感器主要安裝于測井工程車輛上的測井儀器中，在施工過程中通過工程車輛上的電纜拉動磁定位裝置來對油氣井進(jìn)行深度測量和油井探傷。而電磁傳感器式測試儀器的最主要部件，他的基本結(jié)構(gòu)由探測線圈，永久磁鐵以及磁引導(dǎo)體組成。油氣井測井行業(yè)中應(yīng)用電磁傳感器的技術(shù)關(guān)鍵：（1）：本技術(shù)應(yīng)用特殊的磁引導(dǎo)體材料，采用磁鏡聚焦技術(shù)，將永久磁鐵產(chǎn)生的磁場把儀器產(chǎn)生的磁場經(jīng)磁引導(dǎo)體聚焦于探頭處，從而人為的加強(qiáng)磁感應(yīng)的強(qiáng)度，達(dá)到提高信號強(qiáng)度，檢測精度的目的。經(jīng)磁引導(dǎo)體式磁力線水平穿過探測線圈，聚焦于探頭表面處，增強(qiáng)射孔時孔眼位置的磁場強(qiáng)度，從而增強(qiáng)探頭傳感器對孔眼的探測信號強(qiáng)度，提高探測精度。（2） ：增加探頭傳感器數(shù)量，消除檢測盲區(qū)，保證井周全方位探測（3） ：采用升深度歸一技術(shù)，保證深度信號精準(zhǔn)無誤，測試儀器主要采用電磁傳感器對孔眼進(jìn)行量化檢測。信號檢測與處理：安裝在儀器內(nèi)的信號檢測處理系統(tǒng)有2大主要功能（1）將地面經(jīng)電纜送下來的直流電壓源轉(zhuǎn)換成各電路部分所需的低壓直流電源。（2）將每個探頭傳感器檢測到的信號進(jìn)行放大，轉(zhuǎn)換并處理最后變換成頻率信號定時發(fā)送到單芯供電電纜上。過程如下圖：A/D轉(zhuǎn)畏12路愕夠器信號n過程如下圖：A/D轉(zhuǎn)畏12路愕夠器信號n定時繪富到件輸電縷謂制wi■轉(zhuǎn)煥檢娛放大1?地面儀器：地面儀器主要由便攜式計算機(jī)和數(shù)據(jù)回放線組成。計算機(jī)內(nèi)置Endows操作系統(tǒng)，控制測量數(shù)據(jù)的回放、存儲、處理及測井報告的生成。數(shù)據(jù)回放線是實現(xiàn)井下儀器和計算機(jī)通訊的電纜，它的一端是雙芯插入塞，與井下儀器對接；另一端是九針插頭，與計算機(jī)聯(lián)接。井下儀器與計算機(jī)聯(lián)接好以后，在專用數(shù)據(jù)處理軟件的控制下實現(xiàn)井下儀器存儲數(shù)據(jù)的接收，畫出測試卡片，用人機(jī)對話的方式完成數(shù)據(jù)處理和測試成果輸出工作。2.井下儀器的原理與結(jié)構(gòu)：井下儀器主要由電磁流量計、加重桿、扶正器、繩帽等幾部分組成。根據(jù)需要可以在電源密封件以上部位配接加重桿，克服井口阻力使儀器下入井內(nèi)。井下儀器的流量傳感器主要由磁路系統(tǒng)、測量導(dǎo)管、電極、外殼、干擾調(diào)整裝置及若干引線組成。有內(nèi)流式、外流式兩種結(jié)構(gòu)滿足不同的測量需要，如圖1所示。圖1中左邊的是外流式傳感器，右邊的是內(nèi)流式傳感器。這種儀器傳感器探頭內(nèi)沒有任何機(jī)械活動部件，所以它有以下技術(shù)優(yōu)點：①測量啟動值小，實測為0.3m3/d②測試成功率高。3?井下儀器的主要技術(shù)指標(biāo)：①流量測量范圍:0-700m3/d②流量測量精度：±2%；③耐溫：90°C:④耐壓：50Mpa.測井工藝及資料解釋電磁流量計測井技術(shù)主要包括井下流量計、測量數(shù)據(jù)地面回放處理設(shè)備和測試井口密封裝置，以及起下儀器用的絞車，其中流量計是這項技術(shù)的關(guān)鍵。電磁流量計測井時，采用鋼絲懸掛下井。儀器從井口防噴管下入，通過注水管柱到達(dá)測量段。儀器停在適當(dāng)位置位置即可測量。從上往下逐點測量和從下往上逐點測量都是允許的。儀器隨便起下，在保持注入壓力不變，改變儀器的位置即可測出這個壓力點下的各層吸入量。儀器一次下井能完成幾個注入壓力下的分層吸水量的測試，在調(diào)壓時不必將儀器提出井筒，能大幅度提高勞動效率。數(shù)據(jù)處理完成后，選擇適當(dāng)?shù)膬x器標(biāo)定卡片，計算機(jī)自動畫出流量卡片，上面包含井號、測井日期、測量起始時間、實時流量、儀器號、調(diào)用的儀器標(biāo)定數(shù)據(jù)等。根據(jù)測試的實際情況選擇適當(dāng)?shù)牧髁繀^(qū)間，輸入壓力值，自動計算出分層吸入量，擬合出分層吸

水指示曲線，給出分層吸水指數(shù)值。再輸入井下管柱數(shù)