石油测井仪器可靠性指标探析

摘 要：随着新技术的不断发展和测井实践的需要，石油测井仪器变得越来越复杂。不仅仅是硬件，还有软件的成份也在在不断的增加，所以对于石油测井仪器的的可靠性模型也须要重新构建。本文就对石油测井仪器可靠性指标展开了论述。

关键词：石油测井仪器；可靠性；指标

中图分类号：C35 文献标识码： A

前 言：有人曾经提出对测井仪器进行可靠性评估时，应该从系统工程的角度出发，同时根据产品实际的应用环境特点等逐步构建新的可靠性研究模型。同时也应该依据构建出来的这种模型对测井仪器的稳定性、一致性和经济性能等能够直接反映出仪器可靠性的相关指标进行测试。

1石油测井的类型概述

1.1电法测井

运用井下测井设备，发射相应频率电流到地层，对地质层进行勘测，进而获取地层电阻率的石油测井方法被称作“电法石油测井技术”，此法简称为“电法测井”。电法测井是石油测井技术中重要方法之一。

1.2放射性测井

放射性测井在业界又被称为“核测井技术”。该石油测井技术工作原理并不复杂，其依据所发射和测量的放射源物质，通过对地质层岩石见空隙流体蕴含的核物质性质进行分析研究，从而探测出石油层油气储备。放射性石油测井技术类型多样，可划分为：伽马放射性石油测井技术和中子放射性石油测井技术。其中，以自然伽马射线能谱测井、自然伽马密度射线测井以及中子空隙测井技术最为常见。伽马放射性石油测井主要以伽马射线作为技术基础；中子放射性石油测井主要以中子作为技术基础，通过中子和岩石空隙流动的相互作用来完成石油层的勘探。

1.3声波测井

对环井眼地质层进行声学勘测，进而判断井眼地质层现状、推断地质层石油储藏状况的技术被称作声波测井。声波石油测井分为三种技术类型：声幅测井、声速测井、声波全波测井技术。声波测井技术优势显著，该技术可依据声波能量精准判断出石油储备层和井眼特性，还可将岩性空隙密度压力、渗透率、次生孔隙度、流体类型、裂缝方位等石油探测数据进行准确勘测。

1.4套管钻井测井

套管钻井测井是尚未成熟且未能得到广泛应用的测井技术，该技术目前还处于理论化和技术研发阶段。套管钻井测井技术的理论操作方式为：使用套管作为石油勘探钻井的钻杆，当井眼成形，套管同时下放到井下。

1.5开发性测井

在石油层开发期间所进行的多角度全方位发掘工作，被称作开发性测井技术。开发性测井技术的主要工作任务贯穿于整个石油油气储备层开发阶段：包括对石油储藏量进行评价、对开发价值进行评估、对油井实施作业及井下地质状况进行实时监测和石油开发效果评价等。开发性测井技术的重要作用在于对石油储藏饱和度、生产测井、井间测井进行实时数据监测，确保石油层开发工作顺利开展。

1.6套管井测井

套管井石油测井技术通过极低的测井次数，且运用低价格的完井钻机进行高效低成本作业，该测井技术能大幅度降低勘测仪器故障及裸眼井测井风险。同时，套管井测井能将石油储藏层全貌清晰呈现，可全面取代传统裸眼井电缆石油测井技术。据行业内可靠数据披露，在西方发达国家，石油测井工作总量的百分之五十由管套井石油测井技术占据。

2常用的石油测井仪器可靠性指标

在石油测井仪器的研发和生产过程中，人们通常会借助三个例行试验来评价测井仪器的稳定性。这三个实验就是高温、长期和电源拉偏试验。常用的这三个例行试验无乱在时间还是空间上都是各自独立的，实验之间相互没有关系。这三个实验实质把石油测井仪器的基本使用特征静态地分开研究。这种做法的带来的后果就是这个实验虽然有利于试验的顺利的完成，但是却没有正确地模拟出石油测井仪器的基本使用特征。因为在实际的测井的作业中，测井仪器要同时经受多种应力对她的作用。所以显然常规的实验方法不能真实地反映这一实际情况，所以这三种实验指标不能全面的反映出石油测井仪器的稳定性和可靠性。

根据可靠性理论，针对仪器常用可靠性指标主要包括以下的四个方面。即系统的可靠度Rs、系统失效率（或系统故障率）入s、平均的故障间隔时间MTBF、平均的维修时间mttr这四个方面。上述的这些评价指标可以在不同的层面对测井仪器的相关技术性能、维修性能和系统的有效性能进行大体的评估和衡量。但是其中有一些指标在获取或者测量方面存在着一定的难度。所以上述的评价指标也只是局限于理论方面，如果我们具体到测井仪器可靠性评价当中的话，我们一般衡量测井仪器可靠性的指标是从仪器的其他性能来间接体现出来的。例如我们一般利用多次测井井次免维修次数来衡量仪器功能的平均故障间隔。如果利用这种方法就比仪器免维修次数获取更简单我们一般利用其内在的某些联系从而达到评价测井仪器的可靠性。

3石油测井仪器可靠性模型

是否具有一个可靠性模型是研究测井仪器系统可靠性的基础，石油测井仪器的可靠性研究的基本假设是建立石油测井仪器可靠性模型。在测井仪器系统的可靠性时，基本设想主要包含以下的三个设想。A假设测井系统的各个单元只有两种状态―正常工作的的或出现故障的；B测井的各个单元是不可修复的，也就是说―旦一个单元发生故障之后，整个任务期间保持不变不能自己修复；C各单元的统计工作是独立的，工作互补影响。

根据以上的假设，人们提出了一种石油测井仪器的模型。这是一种可修复的机电一体化系统，按照系统工程的观点，我们可以把系统划分为人、硬件、软件和环境这四个子系统。测井的可靠性模型也应该包括这四个方面，而且构成石油测井仪器的4个子系统应该为一个串联的模型。人们对于各个模型都建立了数学模型。

4 测井仪器可靠性评价新方法

针对以上常用的方法因为具有局限性，所以人们又提出了一些新的方法来评价测井仪器的可靠性。这些方法可以更好地测试和评价石油测井仪器的可靠性。

4.1 延长高温试验的最高温度恒温时间，并且同时延长全程温度试验的时间周期长短。根据测井的相关规程，我们知道井段应该至少进行两次测量，以避免事件出现的重复性。这个过程中，仪器承受的温度虽然会有一点的改变，但是都不会超过仪器能承受的最高温度，所以我们可以利用最高温度来进行模拟此仪器受到温度作用的反应。因为最高温度恒温时间一般是三个小时，而且实验一般不超过八个小时，所以我们可以选取八个小时为一个周期。

4.2 在各个阶段进行电源拉偏实验和震动冲击实验。在实际测井作业中仪器要经受振动和冲击这种作用。震动冲击这种作用的大小和仪器的下井速度和土提速度紧密相关。如果在试验过程中仪器一直处于静止状态的话，就不能准确的反映这一种实际情况。所以我们建议在各个阶段同时进行振动、冲击试验。同时在整个实验中进行电源拉偏实验。

4.3 可以进行双应力试验方法来分析仪器的稳定性。我们可以首先把长期稳定性试验作为主线，并且同时进行电源的拉偏双应力试验和长期稳定性试验，每隔一小时测试一次，而且每次都应该在电源拉偏的情况下测试仪器输出的计数率。可以在不同供电电压的情况下进行八次计数测试，最后利用图形处理方法从而正确的处理出双应力试验数据。为评价其稳定性作出一定的参考。

结束语

综上所述，人类技术的发展史，就是指人类不断的挑战人类极限的历史。伴随着石油工业的不断发展，石油测井仪器将会面临着更为严峻的考验。但是同时由于测井仪器可靠性的相关指标中存在着一些无法定量分析的指标，所以这也就直接导致了我们无法使用理论性的工程方法对测井仪器进行可靠性的评价。在实际应用可靠性这个指标的时候，我们获取更多的是通过试验和实际工程应用情况统计来得到相关的数据的。石油测井仪器的可靠性要求是一个不断提高的过程，随着工作的进一步深入，可靠性评价还需要不断的摸索和改进。

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