试论储存式水泥胶结测井技术

彭峰

摘要：存储式测井是一种综合了多门学科的技术和知识的新型的测井技术，它完美的解决了复杂井例如大斜度井、水平井、超深井等的电缆测井的难题，而采用的是一种无电缆测井的方式，通过一系列的地面系统的组装和参数配置，可以实现对一些复杂井的测井技术，提高了石油勘探的效率。

关键词：储存式水平测井;水泥胶结;

1 引言

我国石油勘探开发的进度在不断深入，各种复杂井不断的挑战着石油勘探者的极限，例如水平井、超深井、大斜度井等，这些复杂井的电缆测井非常困哪，如果采用常规的测井方式，会给石油勘探测井带来各种技术问题，而且容易引发电缆安全问题[1]。存储式测井技术就是在这样一种背景下发展起来的一种新型的测井技术，存储井相比传统的测井技术来说，更加容易降低作业周期，从而可以降低测井的作业成本，而且更加适应各种复杂的井下环境，可以将测井的安全风险降到最低。存储式测井技术最为有优势的一点就是，它将湿接头式钻具输送电缆在水平井、大斜度井中的技术难题。传统的钻井工程中，井下工具都是通过爬行器进行输送，因此，对井况的要求比较高，要求井液是清水，而且要求刮管，一旦发现套管出现了开裂和变形，就很难对井下工具进行输送。因此实际施工的时候，水平爬行的距离不能超过750m，这一条件并不适用于复杂井的井下工具输送。

2储存式声波变密度测井系统

2.1储存式测井的原理

相比于传统的电缆测井的方式来说，储存式的测井技术采用的是一种无电缆测井的技术，这种技术结合了地质、钻井、测井等专业，更加适合复杂井的测井数据采集。在测井时，可以将仪器安装在钻具的内部，再通过钻具，将测井仪器输送到井底，仪器有自带的电池可以对仪器进行供电，井下仪器对数据进行一定的采集，这些数据可以储存在仪器的芯片中，当钻具带着仪器到达地面时，就可以对测井的数据进行读取，也就可以获得井的相关数据[2]。

2.2 储存式测井系统组成

储存式测井系统由三个部分组成，包括地面系统、深度系统和下井仪系统。

地面系统负责的是仪器下井前的参数配置和工作状态检查，还要负责完成时间-深度的转换，除此之外，还要负责钻杆传输过程中的深度的测量、记录、深度跟踪状况。地面系统还有一个重要的任务，就是负责仪器出井后的数据处理工作。深度系统顾名思义就是负责传感器的状态，进行深度数据的判别。可以对深度-时间数据进行记录，从而完成深数据文件，通过深数据文件，可以对地面系统取得的测井数据进行匹配。下井仪系统的任务是实现和地面的通讯，完成测井数据的存储和采集，从而对测井的参数进行配置。通过测井完毕后，这些数据要被传送给地面系统[3]。

3 井下工具的组成

3.1存储式井下工具的原理与组成

存储式测井仪有三个部分，其中包含信号处理、电池短节、数据的存储和处理单元。为了符合大斜度、小井眼的复杂井的水平井或者固井，测井仪的外径被设计为60 mm，可以将测井仪直接挂在钻具的底部，或者采取泵出的范式，将测井仪输送到需要测量的井段。地面处理系统对井下的工具进行参数配置，就可以完成数据存储、仪器检查、测井读取的功能。

3.2 信号的接收与发送单元

信号采集单元由声波探头、伽马短节、磁定位短节等三个部分组成，发射储能电容的供电问题由声波发射电路负责，发射储能电容负责的是向声波探头发射器发射声波探头，可以让声波探头产生3ft和5ft信号，而这些信号再由信号处理电路进行滤波、放大和隔离等操作。主控采集电路再对这些信号进行采集和存储，在测井结束以后，数据处理面板和电路短节进行配接，再通过USB或者CAN总线的通讯方式对数据进行读取。

3.3 电池单元与储存系统

三星公司的NAND FLASH芯片具有优良的数据存储性能，它采用的是与非结构来对容量进行增大。它可以实现高速处理，例如在800us内，就可以完成长达2000字节的编程操作，128K字节的擦除工作，可以在1m中完成，因此比较适合做储存系统的存储单元。

3.4 计时处理电路

计时处理电路中需要解决的就是实时时钟的计时问题，一般可以采取两种方式进行实时时钟计时，可以采用时钟日历芯片进行计时，还可以通过CPU的定时器进行计时，采用CPU的定时器进行计时有一个优势就是，不用附加其他的外圍器件，只需要进行一定的编程，就可以获得时钟的功能。但是由于CPU有电容和外接晶振等元件的影响，误差比较大。如果以24h为一个周期，累计误差可以达到10s以上，因此，这种计时只能用于精度要求不高的场合，采用时钟日历的芯片，相比起来精度就高的多，24小时的误差只有几秒，而且接口也很简单，能够选择的计时器也有很多种，相比之下适用性更好。

4结语

目前，我国有很多油田投入使用了存储式钻具输送测井系统，而且在固井的质量测井或者开发井的领域都有了很多的应用。传统的水平井钻具的输送和测井技术，都受到井况的影响，遇到复杂井的时候，特别是遇到大斜度井和水平井，如果采取电缆测井，则容易出现电缆的事故安全，采用储存式水泥胶结测井技术，可以对小井眼的直井和斜井进行准确的测井，还可以实现固井质量评价。但是在水平井段，考虑到重力的原因，最好采用仪器扶正器对仪器进行扶正和改进，才能更好的达到仪器居中的效果。

参考文献：

[1]存储式钻具输送测井系统操作手册[Z]，中国电子科技集 团公司第二十二研究所，2012。

[2]郑宇生、占庆，存储式钻具输送测井系统在油田的应用 [J]，石油工业计算机应用，2013年第1期.

[3]张正玉，泵出式测井系统在四川地区复杂井中的应用[J]，测井技术，2012年8月第4期。