石油测井仪器技术创新探索

摘要：测井技术我们又把它叫做地球物理测井技术，主要是在油气田等相关领域的勘探和开发中有比较广泛的应用。在测井技术中，一定要用到的就是测井仪器设备。因此，对这些仪器设备进行技术创新能够快速的推动测井技术发展。本文就是在分析我国石油测井仪器的现状的基础上，解释说明现在遇到的难题，并对国内最近这些年来在石油测井仪器领域的技术创新进行讨论，希望能够帮助人们更深的了解石油测井仪器方面的技术，并对技术创新提供一定帮助。

关键要：石油测井；测井仪器；技术创新；探测器

一、引言

我们都知道，现在世界上已经出现了三次工业技术革命，极大的促进了人类文明的进步和发展。第一次工业技术革命从瓦特发明了蒸汽机开始的，使得人类从手工业作业变成了机器作业；第二次是从法拉第等人对电磁学，电力的研究，使得人类的生产力得到了极大的解放；第三次是起始于现代科学技术的进步，其主要特征就是以原子能和生物科学等现代科学为主，它全方位的改变了人们的思维方式和生活方式。而现在在石油勘探领域最经常使用的石油测井技术就是人类第三次工业技术革命的成果。我国对于原油的依赖非常的严重，因此我国也投入了巨资进行石油测井仪器的研究和创新。近几年来，我们在石油测井技术方面获得了一些进步。本文在我国在石油测井技术方面的前进发展分析基础上，对石油测井技术方面的一些技术创新进行讨论，希望能帮助到石油工业的发展。

二、石油测井技术的现状和困难

最近几年以来，石油测井技术的发展愈来愈快，现在市场上有着很多类型的、来自全球各地的仪器制造商所制造的仪器。然而由不同的单位制造的测井仪器使用的技术不相同，它们所探测的信号也不尽相同，这导致地面系统在测井仪器的指令下发和信号接收过程中遇到巨大的困难，主要表现在以下方面：一方面，假若设计的地面信号接收设备需要兼容多个公司仪器测量的不同类型或不同大小的信号，无疑会使得信号接收仪器的体积增大，进而导致设备的使用变得不容易；另一方面，假若地面仪器需要拥有非常强大的使用性能，就需要拓展仪器的功能，这样会导致仪器的设计过程变得尤为困难，而且设计仪器的投资也会相应的增多。

三、石油测井仪器的技术创新

石油测井技术进行技术革新的办法是综合全世界的所有相关科研成果进行分析研究，并研究这些相关的技术成果是不是可以使用到石油测井仪器上，石油测井技术的技术创新主要是通过石油测井设备进行表现。下面针对石油测井仪器的技术创新进行介绍。

（一）测量方法的创新

测量方法的创新指的是科研人员把相关领域最新研制出的新成果进行综合，分析其是不是可以使用于测井仪器。例如在研究使用何种办法激发地层的物理场的时候，假若使用人工的办法制造激发源，就需要使用现有的一些技术来制造人工电流源等进行信号的激发。假如使用自然界中的某些信号作为信号源，就需要研究该种自然信号的能量以及空间状态。

（二）探测器的创新

进行探测器创新主要表现为目前已有的探测器可以对已发出的某种物理场开展数据采集的相关工作。如果做到在进行新型探测器研发的时候，可以对探测器的种类、个数、排列位置和探测办法等实施更加科学的选择，使得整个探测系统进行相应的优化，完善探测器接收到的信号，使其应用范围也更为广泛，同时使测试性能得到显著改善。现在我们国家使用的新型探测器同以往使用的探测器相比，其优点可以表述为以下几点：一方面，仪器拥有更多的功能，可以使得探测到更加全面的信息；另一方面，创新后的测井仪器拥有更好的测量精确值，测量结果更为可靠。例如电磁流量计在石油测井中的运用电磁流量计是利用电磁感应原理，用来测量流过管道中导电流体的流量。电磁流量计过芯加重上接头与单芯电缆头连接，井下仪器用单芯电缆供电和传输信号。仪器可用于上提连续测量流量和定点测量流量。井下仪器通过单芯电缆与数控测井地面设备配接，地面供直流电压60-80伏，电流约80毫安。连续测井时，流量信号与套管接箍信号通过单芯电缆到达地面设备，经过地面信号分离电路处理成两路单独的信号。接箍信号被处理成模拟信号，可以进到数控测井地面设备的模拟道处理和记录;流量信号被处理成脉冲频率信号，可以进到数控测井地面设备的脉冲道处理和记录。这两种信号是测井仪器最常用的信号。因此，井下仪器可以方便地挂接在其它地面测井设备上使用。测井资料的录取和处理通过数控测井地面设备的注入剖面测井软件完成。使用电磁流量计时，不管流体的性质如何，只要其具有微弱的导电性就可以进行测量。一般来讲，油田三采注入的聚合物混合液的导电性能良好，符合这种测量条件。电磁流量计可以解决聚合物注入剖面的测井问题。该仪器能够测量注入层段各点的流量，并且能随深度连续测量流量，测试结果给出各注入层段的相对注人量和绝对注人量。由于该仪器没有可动部件，所以不受注人液粘度和密度的影响，不影响注入状态和注入方式，并且可靠耐用，准确性好，对测试环境无放射性污染，测井实效高，测井成功率高。

（三）信号采集处理的创新

对于信号的采集和处理方面的创新工作主要表现为对通过探测器获得的信号开展处理和进行测井采集相关装备的创新制造。对测井仪器采集获得的信号开展处理主要是对由探测器获得的原始信号进行处理，并把采集到的复杂信号进行简化处理，从中提取有用信号。进行信号的获取和处理办法的创新需要基于相关算法的研究，同时也需要借助相关软件提供支持。

（四）软件创新

软件创新指的是使用一些有效的数学模型对信号实施有效的数学分析。把由探测器获得的信号进行信号分析软件的处理，使得信息的每个深度点都有相应的数据，想要使得数值可以变为和油井相关的特征值还需要构建联系这两者的桥梁，该座桥梁的构建过程也就是模型的建立过程。对获得的信号开展全方位的软件分析就是把由测井采集到的信息开展有效的分析，借助于分析获得的结果最终可以得出信息的有效性结论。

四、石油测井仪器的使用方法

石油测井仪器的使用方法也是非常重要的，有了先进的技术和成熟的仪器，如果不会用也是空手如宝山，在本文之中将主要对于液压推靠仪器、石油测井电缆以及一些其它的仪器来进行描述。

（一）液压推靠仪器

液压推靠仪器是在石油勘探作业过程之中经常会用到的一种仪器，主要是为了能够全面的分析和收集在石油勘探开发过程之中的测井信号，所以必须要全面的保证探头能够正常的运行，所以在使用的时候，一定要保证仪器处于一个相对较为稳固的位置，从而能够保证液压推靠仪器能够正常的收集信号，并且能够把信号进行正常分析处理和正常将信号进行传递到地面。

（二）石油测井电缆

石油测井电缆作为石油勘探开发作业过程之中非常重要的仪器，其主要能够在实际的作业过程之中，全面的保障数据传递的连续性和完整性。所以在使用的过程之中就一定要全面的保障石油测井仪器相对稳固。在作业的时候，主要是有以下几点需要进行注意。第一点：在使用的过程之中，石油测井电缆相关作业人员需要对于石油测井电缆的各项功能和使用细节有一定的了解，从而能够在实际作业的过程之中，非常熟练的开展工作，减少电缆在装配过程之中造成不必要的浪费和不良操作。而在实际使用石油测井电缆的时候，还需要不断的对仪器进行调试，从而减少仪器被夹住的问题出现，全面提高其工作效率。第二点：在实际作业的时候，还需要全面的了解需要被施工的井况，仪器等设备的情况，从而能够了解到需要对于测井速度进行全面的设定，一般来讲会设定为每小时600-800米，因为在这个速度的情况之下是能够对于仪器起到一定的保护作用，还有能够得到相对较为准确的数据。第三点：因为在实际使用的过程之中，会有一定的损耗现象出现。例如：出现电缆摩擦、损坏的时候，为了能够尽可能的减少维修成本，就可以采取一定的电缆缠绕的方式来减少维修成本。

（三）其他仪器

除了上述的仪器之外，液压发动机、绞车等也是较为常用的仪器，其应用和实践能力都是比较强大的，所以在使用的过程之中，也要根据实际的作业现场来进行使用相应的仪器，不要强行使用，造成很大的破坏。

五、石油测井仪器的养护方法

仪器养护是非常重要的，尤其是在石油测井仪器方面，因为长期的井下作业会对仪器造成很大的损害，所以在本文之中将会对于液压推靠仪器、石油测井电缆以及一些其它仪器的养护方面进行阐述。

（一）液压推靠仪器

液压推靠仪器的使用环境众所周知，大多为石油井下作业，而石油测井的环境是不一样的，但是很多的地方都是问题，湿度对于液压推靠仪器具有一定的损害作用，所以为了能够全面的保障仪器的安全稳定运行，并且满足对于数据处理的稳定性，就需要对于液压推靠仪器进行周期性的养护。

（二）石油测井电缆

在实际开展石油测井工作的过程中，滑轮槽深陷泥浆等问题时有发生，一旦出现滑轮槽深陷泥浆等问题，就有可能造成石油测井电缆的摩擦、损伤，不仅会减少石油测井电缆的使用寿命，还会为石油测井工作带来诸多麻烦与不便，影响石油测井的准确性。基于这样的原因，实际使用过程中，必须加强对石油测井电缆的养护与检修。逐一排查石油测井电缆的弯曲情况、变形情况，并要定期全面清理石油测井电缆。与此同时，也可以定期把防滑油喷涂在石油测井电缆的外表面，以加强石油测井电缆的抗击磨损能力、防腐能力，减小电缆发生损伤的危险系数。

（三）其他仪器

除了上述的两种主要仪器之外，还要对于一些其它的仪器进行适当的护理。例如：石油测井液压发动机，在其养护的过程之中，需要对于液压油进行很好的选择，不能够对其造成伤害。一般都是采用HL型的液压油来对其进行养护，并且还可以在其中添加适量的金属纯化剂从而在保障其正常运行的基础上适当的增强其应用能力。而绞车的养护就需要更多方面的注意，大多为：压力抗磨剂、金属添加剂两种。这些养护方式都是需要进行注意的，但是其养护周期也是非常必要的，养护周期大多和其作业的环境息息相关。

六、结束语

现在我国经济的发展迅速，我国对原油的需求量也不断增大，甚至到了战略的高度。所以，对石油测井技术的创新能够保障我们国家的石油能源。除了技术上的创新我们还需要好好养护这些仪器设备，提高他们的使用时间，确保其能够安全的运行。这些年来，我们国家已经把石油测井技术作为国家重点科研立项，我们相信随着创新研究的逐步深入，我国在石油测井技术方面的创新能力必将愈来愈强，可以给我们国家创造出更多的财富。

参文文献

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作者：刘璐 闫文超 肖坤德 伊培东 单位：中石化中原石油工程有限公司地球物理测井公司