电缆深度标定井、仪器校验模拟井介绍材料.ppt

测井大队电缆深度标准井、仪器校验模拟井相关知识介绍,介绍人：高卫斌,1、电缆深度标准井（延标1井）2、电法模拟井（模拟2井）3、固井质量检查模拟井（模拟1井）,1、电缆深度标准井（延标1井）,1.1、测井深度的重要性1.2、测井深度测量的方法1.3、延标1井的基本情况,1.1、测井深度的重要性,测井深度测量是石油测井中最重要的参数之一，它对测井安全、测井解释、油气田后期开发都有着举足轻重的作用。在处理多井的测井数据时，绝对深度的精度尤为重要，其误差对绘图、流体界面深度估算及构造解释均有较大影响，特别是对油田区块划分零碎的情况更是如此。,1.2、测井深度测量的方法,、早期的深度测量是通过电缆的移动带动仪器车中深度测量轮的转动，由此来确定电缆移动的长度，即为测井深度。这种方法简单实用，可以为测井提供一个大致的深度数据，确保测井安全。在浅井测井中（尤其是300米以下的井），这种方法提供的深度数据误差不会很大，可作为油气田后期开发的参考直接使用。但在深井测井中，由于这种方法对各种误差及深度系统的不可靠性都无法消除，累计下来的误差将会很大，所以这种方法不适合深井测井。,1.2、测井深度测量的方法,、后来在前一种方法的基础上，给电缆等间隔的做上磁记号（即电缆标定），测井过程中通过磁记号检测及整理，将深度测量轮产生的深度进行校正，以获取更准确的测井深度。电缆标定的方法很多，方法不同，所产生的效果也不同。下表是常见的几种电缆标定方法的对比：,上表中最后一种CCL驱动注磁法，由于误差小、不累积误差、注磁效率高等优点，目前得到广泛的应用。这种方法的优点在于，不但对测井深度做了初步校正，使其接近绝对深度，同时，只要是用CCL驱动注磁法做过电缆标定的测井队伍，他们的测井深度都有了一个统一的标准。这对多车组协作以及油气田后期开发都带了很大的便利，是目前单井解释、常规油井开发的最佳选择。,1.2、测井深度测量的方法,、随着石油行业的发展，逐渐产生了多井解释、区域解释、构造解释以及成像测井、补中补密测井等，这些技术对测井绝对深度的要求较高，所以就产生了第三种深度测量方法。这种方法是直接采用高精度的由测量轮驱动的深度设备作为主要深度参考，然后结合电缆自身的弹性型变率、温度效应、压力效应建立电缆拉伸图版，对测井深度进行综合校正，使其更接近绝对深度。这种方法成本较高，目前主要用于气井测井、高产油井的直井测井，对于斜井及水平井测井这一方法难度较大，精度不是很高。,1.3、延标1井的基本情况介绍,、延标1井的基本情况、延标1井深度数据的传递与确定办法（即建标办法）、电缆标定深度误差行业规定、电缆标定的其它说明,、延标1井的基本情况,延标1井是一个主要用于统一测井深度的套管完井系统，井深3300米，2800米以上为钢套管，2800米以下为防硫管，3000米以上最大井斜5度。井筒内每隔500米左右设有一个短套管作为标准接箍，短套管的长度都不一样，但都明显小于一般套管的单根长度。可用深度驱动注磁法和套管接箍驱动注磁法进行电缆标定，考虑到精度及操作的便易程度，我们现在只用套管接箍驱动注磁法进行电缆标定。,、延标1井深度数据的传递与确定办法（即建标办法）,定义：设已有标准井为A（我们当时选择的是长庆油田在靖边的一口标准井），在建标准井为B（延标1井）首先确定标准井B的节箍深度数据段。提供标准井B全井段1：200比例的节箍数据（含节箍长度和其对应的深度），选择500米至700米为一标准段，取每个标准段底部100米左右（至少含3个完整记号）处为该段标准节箍效验数据A（含节箍长度和其对应的深度）。,深度传递：目的是把标准井A的深度数据传递到标准井B，至少10盘电缆。,a）、首先要求测井队在标准井A，标注记号并记录全井段磁定位曲线，以1：200比例出图（每个标准段底部100米左右（至少含3个完整记号）为该段标准节箍数据。）至少传递10盘以上电缆数据到标准井B，并记录标准井B的记号和磁定位曲线。b）、根据所出的1：200曲线校深，（以第一根套管头为深度起始点）。从井口到井底丈量所有节箍长度，（若记录仪有大小格还需要平差）并累加确定深度。c）、根据这十次的记录曲线，在相应段取深度和节箍长度并求和取平均值。d）、根据c整理出的测量段节箍和深度数据作为标准井B的标准套管数据B。,二次校深：目的是检查标准套管数据B是否准确。,根据所测标准井B的套管数B，在标准井B标注记号并再到标准井A进行二次校深（标准是应该满足标准井A的误差范围），检查修改标准套管数据B。根据整理出来的这几段数据B进行二次校深。到标准井B后电缆下至井底，连接电缆标定仪后开始给电缆作记号，并对指定测量段以1：100比例记录出图，在该记录段计算出记号所对应的深度由此推算出该盘电缆的标图零长，且该深度与相应测量段上最近的节箍处的深度误差应小于万分之二。依次类推对所记录的这几段测量段在现场检查，若均满足相应段的误差要求，且有电缆标图零长推算出的电缆零长与实际丈量后的电缆零长相一致（应该满足相应段的误差），既电缆记号合格且套管数据准确。,电缆标定深度误差行业规定,电缆标定的其它说明,仪器下井前需要对仪器零长和记号高度作准确测量，电缆实际零长为第一个记号到电缆鱼雷头之间的距离。电缆标定时上提速度小于2000m/h，下放速度小于4000 m/h。,2、电法模拟井（模拟2井）介绍,2.1、电法模拟井的作用2.2、电法模拟井的基本要求2.3、电法模拟井的理论依据2.4、模拟2号井井深的确定2.5、模拟2井深结构2.6、各种类型玻璃刚套管孔位组合对电法模拟和声法模拟所产生的效果。2.7、各类仪器的模拟,2.1、电法模拟井的作用,目前所有的测井地面仪几乎都有它的自检系统，而且都比较完善，基本上能满足地面仪器质量检测的需求。而下井仪器面对的是井下地层，所以它的质量检测必须由井下地层来完成，这样电法模拟井就应运而生，它是一种用人工模拟井下地层，用来校验下井仪器各项技术性能的仪器校验刻度井。,2.2、电法模拟井的基本要求,模拟井应是一口能长期、经常使用的井。为了防止地层垮塌和变化，它必须下套管，而且套管内外必须隔离，即套管不能泄露。根据测井原理、条件，除固井质量检查的模拟井段（有些放射性仪器也可）可使用钢套管外，其它仪器的模拟井段均需采用经特殊处理、加工的玻璃钢套管。,2.3、电法模拟井的理论依据,为了达到侧向声速类仪器的模拟地层要求，必须在套管上镶嵌不同分布密度的导电模块。通过多次实验发现导电模块分布密度不同产生的模拟地层电阻率不同，例如：在地表挖一长槽，先后放入二种玻璃钢套管:在套管上对称排列二行导电模块，模块间距5厘米，直径6毫米。在套管圆周上均匀分布10行导电模块，模块间距5厘米，直径12毫米。套管内外充满电阻率约20.m的淡水,用侧向仪器测量:长槽内不放玻璃钢套管电阻率:22.m。长槽内放入型玻璃钢套管电阻率：90.m。长槽内放入型玻璃钢套管电阻率：28.m。,2.3、电法模拟井的理论依据,从上可见模块较密时玻璃钢套管可以等效看成与外界地层电阻率基本相同的模拟地层，也即可测出管外地层电阻率。当模块较稀时它反映的电阻率受模块密度影响，模块越稀则反映地层电阻率越高，这为设计检查侧向仪器的模拟地层提供了很好的依据。另外在模拟井中还发现模块越密，声速越慢，时差越大（305310us/m）而无模块处声速变快（270 us/m）。据此也可设计检查声速仪器的模拟地层。,2.4、模拟2号井井深的确定,根据各种条件综合考虑，一般电法模拟井建造的深度为500600米。但具体深度上则需从侧向、感应对模拟地层的需要来定。一般侧向的低阻模拟地层必须建造在原生地层为低电阻率地段，而感应的模拟地层则需建立在原生地层有高、低电阻率变化地段，因此设计模拟井必须知道井下原始地层电阻率情况。为此我们选用了模拟井附近的，庙7井的2.5m电阻率测井资料作为参考来设计各种模拟地层下入深度，见图一。当然在模拟井打井后根据各种电测结果，最后还需调整各种套管下入的准确深度。根据资料表明在140460米左右适合我们建造声、感、侧等仪器的模拟地层，加上40米左右的钢套管井底和120米左右的裸眼井段，确定整个模拟井井深为624米。,2.5、模拟2井深结构,020米，下406的表层套管，并用水泥自井深20米固井至地面。0140米，下入7钢套管，并用水泥自井深100米处往上固井至地面。140344米，井段下入246带导电模块的玻璃钢套管，以建造检验侧向测井仪、声速测井仪的人工模拟地层。344356米，井段下入经过人工加工制造的246玻璃钢套管，以建造检查声成像类仪器的模拟地层。356464米，井段下入不加工的246玻璃钢套管，以建造检验感应类仪器的模拟井段，同时也可用它来检验自然伽玛、阵列感应、介电感应测井仪。464504米，井段下入四根7钢套管，用作套管井的井底。504624米，为5.5裸眼井段，可用来检测全部测井仪器的测井状况，特别是带推靠的微球、密度测井仪等只能在此井段进行检测的仪器。,2.6、各种类型玻璃刚套管孔位组合对电法模拟和声法模拟所产生的效果。,2.7、各类仪器的模拟,图二薄层系列安装示意图,2.7、各类仪器的模拟,a）、在井深212236、248272、308332米安置了三组薄层模拟地层，见图二，左边代表4根玻璃钢套管组成的一串，每根套管上的剖面线代表薄层，其旁边的数字代表薄层厚度。右边数字代表每组套管下入深度。阿拉伯数字代表套管安置模块的型式，中间代表薄层安置模块型式，上、下代表围岩安装模块的型式。（8侧向）,2.7、各类仪器的模拟,井深212236米，用4根玻璃钢套管制造声速薄层模拟地层系列，围岩声速305310s/m，而薄层声速270275s/m。井深248272米，用4跟玻璃钢套管制造侧向低阻薄层模拟系列。围岩模拟电阻率控制在200300m左右，薄层模拟电阻率控制在1020m左右。井深308332米，用4根玻璃钢套管制造侧向高阻薄层模拟系列。围岩模拟电阻率控制在1020m 左右。薄层模拟电阻率控制在200300m左右。每个薄层模拟系列的层厚：2米，1米，0.5米，0.2米。（见图二）,2.7、各类仪器的模拟,b）、成像（主要为声成像）模拟井段：见图二，在井深344356米，安装2根经特殊加工的玻璃钢套管作为检查声波成像测井仪的模拟井段。这2根套管用同一种方法加工并制造相同的几何图形。其具体做法为：在套管的中部以0.15米间距打三排M3、M5、M8、M10、M16的螺母孔并相应装入M3、M5、M8、M10、M16不锈钢螺钉，此三排孔在套管圆周上以120均匀分布，并要求各孔密封。用这些，形成模拟声成像空洞检测环境。在套管的一端自距端头200mm起向内以100mm的间距车四个槽，槽宽分别为4mm、3mm、2mm、1mm，槽深6mm，在槽中安置相应宽度的不锈钢环以模拟水平裂缝检测环境。在套管的另一端，自端头向内至500mm处，在内壁沿套管方向铣四个槽，槽宽分别为4mm、3mm、2mm、1mm，槽深6mm。此四道槽在套管圆周上以90间距均匀分布，在槽中安置相应宽度的不锈钢条以模拟垂直裂缝检测环境,2.7、各类仪器的模拟,c）、感应、自然伽玛等测井仪的模拟地层：在井深356464米安装18根未镶嵌导电模块的型玻璃钢套管，建造感应、自然伽玛等类仪器的模拟地层，此段套管外，经2.5米电阻率测量，发现其原生地层电阻率变化较多，既有1020m、2030m、40m左右地层又有6070m、8090m地层。在356464米井段庙7井的自然伽玛有60API140API各种地层，因此此井段可以选择足够的模拟层供检查伽玛测井仪。,2.7、各类仪器的模拟,d）、其它仪器的模拟地层的确定：上面设计了用人工方法制造各种模拟地层，能方便地检测多数主要的常规测井仪器，但是有些测井仪所需的模拟地层不可能人工制造（或制造成本太高）。因此可利用玻璃钢套管的自然条件，选择合适的自然层位对该类仪器进行检测。虽然检测的动态范围较前者小，但基本能完成该类仪器检测任务。如补偿中子、中子-中子、倾角等测井仪器。在已建成的玻璃钢套管井中已取得较好的检测效果。,2.7、各类仪器的模拟,e）、裸眼井模拟地层建立：见模拟2井井深结构示意图，裸眼井段井深504624米，此段重点是建立对微球测井仪和密度测井仪的检验井段。这必须等成井建标后选择合适的地层作为它的模拟检测地层。此井段还可作为前面提到的各种测井仪辅助检测井段以补充人工模拟地层的不足。,3、固井质量检查模拟井（模拟1井）,3.1、模拟1井井身结构 3.2、模拟1井的设计 3.3、模拟1、2号井建标,3.1、模拟1井井身结构（图三）,见附图三，本井设计井深181米表层套管（298mm）下至140米，以保证7钢套管在固井时一次性地由地面下至181米，固井水泥自井底固上返至井深40米左右，水泥返高面设计在井深40米左右（3米）米之间以保证水泥面上有3-4个套管接箍和一段无水泥的套管井段。在井深60-120（六根套管），140-160米（二根套管）上，人工制造各种使一次介面胶结不好井段，以得出固井质量检查仪器检查的模拟井段。井深140-160米处可作为VDL二次介面胶结状况的检查。在井深139-140米 129.5-130米表层套管内壁各试做1米及0.5米厚的二次界面胶结不好的模拟井段。在井深下二根外径大约在200mm的玻璃钢套管，以便制造声速测量检查环境，在二根玻璃钢套管上分别制造1米、0.3米二个低速夹层，其围岩声速大约为170us/m夹层声速大约为300-310us/m。,3.1、模拟1井井身结构,3.2、模拟1井的设计,见图三、模拟1号井设计示意图利用玻璃布及特殊胶在7钢套管还未下入井中时，在其外表面预先做好各种形状的图形，当套管下入井中固井后，这些图形范围内水泥不可能与7钢套管胶结，因而对套管形成了该图形胶结不好的井段，以模拟实际固井胶结不好井段，用来检查固井质量测井仪。在井深90-120米的三根套管上分别制造三条，二条，一条胶结不好的与套管平行的条带，用以模拟固井窜槽情况。这些条带长度均为6米，宽0.1米，距本根套管上、下端面均为2米。其分布：二条胶结不好的条带呈对称180度安装，三条胶结不好的条带呈相隔120度等距分布安装。,3.2、模拟1井的设计,在井深160-170米套管，距本套管底部端面2米向上制造一个3米环形胶结不好井段，在距套管顶部端面1.5米向下制造一个0.5米环形胶结不好井段。在井内80-90米套管上距套管顶部端面2米向下制造一个6米环形胶结不好的井段。在70-80米套管上距底部2米向上制造一个2米环形胶结不好的井段。距套管顶部1米向下制造一个1米环形胶结不好井段。以上均为模拟厚度不同的胶结不好井段，把它们结合起来也可定性地检查不同类型固井质量检查仪的分辨性能。在井深60-70和150-160米二根套管上，分别在距底部2米向上制造一个底边为套管周长，顶点高6米的三角环形胶结不好的井段，用以模拟套管胶结从不好过渡到胶结良好井段。这也检查不同类型仪器反应速度，以选择较好类型的仪器。以上是把每根套管标准定为十米长，它和井深一一对应，这在实际中是不可能的，因为套管长度参差不等，而且也不是标准10米因此在制作过程中可把深度与套管长度适当调整，但是所有模拟的几何形状的尺寸大小是不变的。,3.3、模拟1、2号井建标,模拟井建成后便要对井内为各种仪器制造的模拟地层建立数值标准，也即通常所说的建标。模拟井的建标并不是想建立各种仪器的全行业公用测量标准（绝对标准），而是想建立本企业内部的各种测井仪器在模拟井测量时的相对标准，即模拟井各层位对各种测井仪器的标准反映。模拟井中各层位测量标准值既不能预先知道也不能由上级标准传递，因此只能在测量误差原理指导下，使用较多的被检验仪器来确定公认的、较准确的测量值作为各层位标准值，以衡量今后在此井检测仪器的好坏。建标原理跟延标1井的建标有点像，主要是求平均，降低误差，在这就不做详细说明了。,thanks,