摘要：随钻方位侧向仪器工作时,由于钻铤长度较长,使表面电位衰减严重,钻铤流出的电流会产生轴向分量,不能严格垂直于钻铤表面流出,导致测量结果不准确。针对该问题,根据方位侧向电阻率成像随钻测井仪(RIT)的电极结构,设计5种软聚焦工作模式,并给出不同工作模式下的方位侧向电极电流和视电阻率的计算表达式;软聚焦工作模式可模拟不同源距的对称天线同时工作,以保持钻铤表面等电位,并通过线性叠加差值近似的方法获得更精确的轴向电流。通过三维有限元方法计算不同软聚焦工作模式在渐变薄互层的响应,并与原始测井响应进行对比,结果表明软聚焦方法能平滑单个发射天线界面处存在的尖峰现象及台阶现象,对薄层的识别及视电阻率计算更加准确,对仪器实际测井数据资料解释有一定的指导意义。

摘要：为降低井眼环境对脉冲中子俘获测井的影响,提高脉冲中子测井功能兼容性。基于蒙特卡罗方法,通过对比双脉冲时序与多脉冲时序条件下脉冲中子俘获测井响应特征,对脉冲中子俘获测井脉冲时序进行优化设计,为一体化核测井仪器研发及应用奠定基础。研究结果表明:双脉冲时序和多脉冲时序下时间谱均能准确地计算地层俘获截面,受井眼流体的影响较小;双脉冲时序下的测井响应具有更低的统计误差、更快的测速,并且更易实现;多脉冲时序更易获取非弹性伽马计数率;对于不同测井参数单独测量时推荐使用双脉冲时序进行脉冲中子俘获测量,对于不同测井参数同时测量的一体化核测井仪器推荐使用多脉冲时序。

摘要：随钻远探测电磁波测井技术与仪器是当前随钻测井技术的研究热点,探边距离、前探距离和界面分辨率是该仪器的重要技术指标,要研发出达到这些指标的仪器及相关处理软件,需要解决多项关键技术问题。基于天线排列方式、测量功能和测量信号,探讨了随钻远探测电磁波测井仪器的探边距离、前探距离和界面分辨率等术语及其指标,并通过数值模拟分析了其影响因素。数值模拟结果表明,探边距离、前探距离和界面分辨率依赖于天线的排列方式、地质信号类型、天线距离、工作频率、地层电阻率及其对比度,并与仪器检测微弱信号的能力密切相关。分析了随钻远探测电磁波测井仪器研发的关键技术:纳伏级微弱信号精确检测处理、抗压抗振防腐蚀耐冲刷的倾斜/正交天线系统制作、多尺度数据快速反演等。阐述了其影响因素,提出了解决措施:在电路上抑制干扰、增强信号强度和稳定性及高精度处理;在天线设计制作上优选高强度材料、提高加工精度、设计使用专用工艺工具;在反演处理上提高反演的速度、精度和稳定性及消除多解性。通过关键技术的讨论分析,旨在给随钻远探测电磁波测井技术与装备的研发人员、数据处理人员提供一些观点或启示,供大家借鉴和参考。

摘要：探头壳体是岩性密度测井仪的核心部件。在测井作业中,探头壳体与油井井壁摩擦形成表面磨损,当磨损达到设计极限时,会造成探头壳体整体失效。针对该问题,提出一种岩性密度测井仪分体式探头壳体的结构设计方案,对耐磨护壳的表面处理和连接方式等方面进行改进,提出了最优表面处理的选用方法及连接螺钉强度计算的经验公式。对新设计的分体式探头壳体进行了高温高压试验,以及加速度为29.4 m/s2的冲击试验和频率为10~200 Hz的振动试验。试验结果表明,该设计完全满足探头壳体的技术要求,有效地解决了岩性密度测井仪探头壳体磨损后不可修复的问题,延长了部件的工作寿命,探头壳体的维修效率提高92.3%,维修成本降低80%。

摘要：由于大斜度井、长水平井及复杂工况井放射性测井作业中存在化学源带来的施工风险,为了安全高效获取地层资料,可采用基于中子发生器设计的随钻可控源中子孔隙度测井仪。该仪器中子发生器以单片机为核心,引入靶压反馈电路,形成自主闭环控制,提升中子产额的稳定性;采用多组He-3管一体化阵列式排布,增加热中子计数,减小统计涨落;合理布局仪器结构,中子发生器钻铤水眼居中放置,He-3管180°对称分布,消减仪器偏心和井眼间隙影响;优化中子计数比参数,提升仪器灵敏度。仪器在大庆油田完成现场测试,结果表明随钻中子孔隙度测井曲线与电缆测井相符,满足解释评价要求。

摘要：声波测井换能器是声波测井装备的核心部件,是制约声波测井仪器发展的瓶颈。采用有限元方法对换能器进行数值模拟,通过建立“水域-透声窗-油腔-换能器-骨架”声波测井换能器整机有限元模型,完成不同材料、结构、尺寸条件下的换能器总成声学性能计算对比分析,优化换能器设计及详细结构参数,可得到性能更优的安装骨架结构、声辐射效果更优的透声窗材料与尺寸,解决以往模型计算误差问题,大幅提升数值模拟有效性。通过开展换能器声学性能实验室测试与勘探井现场试验,验证设计效果。研究结果表明,通过换能器整机有限元模型多物理场耦合数值模拟,系统研究和分析换能器的声学性能、材料和工艺,可减少原型测试的原型数量和测试次数,进行设计迭代优化,形成最终设计方案,为换能器研制提供理论依据和技术指导。

摘要：套管外永置式光纤动态监测已成为智慧油田发展的重要方向,不损伤光纤的安全射孔技术作为其关键配套技术显得十分重要。围绕避光纤射孔需求,将磁性定向测井方法与陀螺定向射孔技术相结合,提出了一种适应于定向井的新型避光纤射孔技术,在对光缆固定器重力高边方位角进行探测解析的基础上,设计安全射流方位,将支撑定位装置和安装了定位导向捕捞装置的零相位单翼射孔枪组合,实现精准避光纤射孔。在长庆油田的应用结果表明,定向井避光纤射孔技术可在井斜大于5°的定向井中实现安全避光纤射孔作业,应用效果良好,值得进一步推广。

摘要：在油气井射孔作业中使用的电雷管,均含有以叠氮化铅为主要成分的敏感起爆药,虽然电雷管在生产过程中,会使用羧甲基纤维素包覆叠氮化铅颗粒对起爆药做钝化处理,但是其敏感度仍远高于常用的猛炸药。在储存、运输、使用等过程中,机械冲击、无线电信号、地面仪器漏电、静电放电等因素均可能引起电雷管的意外起爆。结合电雷管的起爆原理,对无起爆药安全起爆技术、井下高压放电技术、炸药燃烧转爆轰技术进行了研究。基于冲击片雷管的引爆原理,研制了不含起爆药的油气井射孔用分离式高能激发器。与冲击片雷管相比,该高能激发器实现了高压放电装置、能量转换装置和主装药柱的分离运输与储存,在油气井射孔作业中做到了本质安全。

摘要：为解决测井过程中声波变密度仪器偏心导致的声波幅度降低及固井质量评价不准确等问题,分析了声波变密度测井偏心影响及产生原理;在声波变密度测井数值模拟的基础上提出了均匀介质条件下声波变密度测井偏心影响的校正模型,设计了声波幅度偏心校正模型的验证装置,其室内实测数据证明了偏心校正模型的可靠性;从偏心距大小和准确获取首波数据两方面分析了该校正模型的适应性。偏心校正模型在长庆油田余X井的现场应用表明,利用偏心校正模型校正后的声波幅度与扶正条件下的声波幅度基本一致,证明该模型能有效校正仪器偏心引起的声波幅度偏差。研究结果表明偏心校正模型在偏心距小于9.37 mm时,可为声波变密度测井数据的校正提供技术支持。

摘要：为解决现有声波测井仪探测深度浅、方位分辨率有限的问题,研制了方位远探测声波测井仪,该仪器的关键技术之一是有源发射声系和有源接收声系的结构设计,配套的电子系统是实现这种声系结构的关键部件。采用阵列化传感器与多通道电子系统一体化的设计技术,设计了由主控电路、多节点接收采集电路、相控激励电路构成的仪器电子系统。基于主节点和多个子节点的模式实现仪器电子系统互联,将主控电路设计为主节点,其他电路设计为多个数字化功能子节点,通过专用的仪器模块互联总线实现仪器内部各节点互联。现场实验测量得到的波形信噪比高,波形特征清楚,单极方位模式在实验中的探测深度约为40 m。方位远探测声波测井仪电子系统实现了声波远探测大动态范围信号的采集,能够满足方位远探测声波仪器的测量要求,为仪器在多方位大探测深度测量模式下提供可靠且高信噪比的测量数据。