王茂林鄧 明李利杰張傳東郭素蘭李同國(guó)

(1.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司華北事業(yè)部 河北任丘) (2.煙臺(tái)武寧水利站 山東煙臺(tái))

LDLT6450巖性密度刻度方法

王茂林1鄧 明1李利杰1張傳東1郭素蘭1李同國(guó)2

(1.中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司華北事業(yè)部 河北任丘) (2.煙臺(tái)武寧水利站 山東煙臺(tái))

LDLT6450巖性密度測(cè)井儀是EILog-06測(cè)井系統(tǒng)的重要井下儀器之一。定期進(jìn)行二級(jí)刻度,對(duì)于提高儀器的測(cè)量準(zhǔn)確性有重要意義。此外,可以利用EILog-06采集軟件中的模擬刻度完成主刻度,提高時(shí)效性。

EILog-06;巖性密度測(cè)井儀;刻度;光電吸收系數(shù)(Pe)

0 引 言

LDLT6450巖性密度測(cè)井儀作為EILog-06測(cè)井系統(tǒng)配備的放射性測(cè)井儀器,其本質(zhì)特征是利用自身的伽馬源向地層發(fā)射伽馬射線,通過(guò)與源相距特定距離的探測(cè)器測(cè)量伽馬射線與地層物質(zhì)發(fā)生光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)產(chǎn)生的次級(jí)伽馬射線,來(lái)反映地層的屬性與儲(chǔ)集特性,即測(cè)定地層巖性和密度[1]。

該儀器利用一對(duì)負(fù)高壓的光電倍增管和相應(yīng)的外圍電路組成的探測(cè)器進(jìn)行測(cè)量,由于儀器的特殊性,為保證生產(chǎn)中測(cè)量的準(zhǔn)確性需要定期進(jìn)行刻度。經(jīng)過(guò)實(shí)踐,結(jié)合EILog-06地面軟件與硬件系統(tǒng),確定了該儀器二級(jí)刻度及模擬刻度方法。

1 儀器技術(shù)特性

該儀器采用長(zhǎng)短源距各含有一個(gè)穩(wěn)譜源,即雙穩(wěn)譜技術(shù),通過(guò)與EILog-06遙傳短節(jié)配接實(shí)現(xiàn)地面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制自動(dòng)穩(wěn)譜。巖性密度儀器開(kāi)設(shè)計(jì)數(shù)和穩(wěn)譜窗,科學(xué)劃分能量區(qū)間,采用“雙脊雙肋”處理辦法,測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確[2]。采用單片機(jī)及厚膜電路,儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維修方便。

測(cè)量范圍[3]:

體積密度ρ 1.3g/cm3～3.0g/cm3,允許誤差:±0.025g/cm3(體積密度在1.6g/cm3～3.0g/cm3范圍,泥餅厚度小于13mm時(shí));

光電吸收系數(shù)Pe 1.3B/E～6.0B/E,允許誤差:±0.2B/E(無(wú)泥漿不含重晶石)。

重復(fù)性 體積密度ρ:±0.025g/cm3,Pe:±0.2 B/E,井徑:152.4mm～558.8,±7.6mm。

本底計(jì)數(shù)率 LITH(巖性能窗計(jì)數(shù)率):13cps±3 cps,LS(長(zhǎng)源距能窗計(jì)數(shù)率):79cps±14cps,SS(短源距能窗計(jì)數(shù)率):135cps±20cps。

二級(jí)刻度測(cè)量參考值:

放射性源活度 7.4×1010Bq(2Ci);

Mg塊 長(zhǎng)源距能窗計(jì)數(shù)率為500cps±150cps,短源距能窗計(jì)數(shù)率為480cps±144cps,巖性能窗計(jì)數(shù)率為290cps±87cps;

Mg塊+Fe片 長(zhǎng)源距能窗計(jì)數(shù)率為255cps±77 cps,短源距能窗計(jì)數(shù)率為250cps±75cps,巖性能窗計(jì)數(shù)率為60cps±18cps;

Al塊 長(zhǎng)源距能窗計(jì)數(shù)率為54cps±16.2cps,短源距能窗計(jì)數(shù)率為245cps±73.5cps,巖性能窗計(jì)數(shù)率為19cps±5.7cps;

Al塊+Mg片 長(zhǎng)源距能窗計(jì)數(shù)率340cps±102 cps,巖性能窗計(jì)數(shù)率為39cps±11.7cps;

刻度比值 Mg/Al:長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率比值范圍為9.55±0.5,短源距計(jì)數(shù)率比值范圍為2.00±0.05,SHR1(Mg塊LITH/LS)比值范圍為0.569±0.45,SHR2(Mg塊+Fe片LITH/LS)比值范圍為0.24±0.02。

穩(wěn)定性 在常溫下計(jì)數(shù)率變化不大于±3%。

2 二級(jí)刻度

一級(jí)刻度是在標(biāo)準(zhǔn)模塊中建立儀器響應(yīng)關(guān)系的過(guò)程,即建立儀器長(zhǎng)短源距計(jì)數(shù)率和巖石體積密度之間的關(guān)系,建立長(zhǎng)源距巖性窗計(jì)數(shù)率與長(zhǎng)源距計(jì)數(shù)率比值(LITH/LS),和光電吸收系數(shù)(Pe)之間的關(guān)系,以及給Mg、Al刻度模塊定值,即確定Mg、Al刻度塊的密度值、Pe值及校正值。二級(jí)刻度就是在這些已知標(biāo)稱值的Mg、Al刻度塊中對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定的過(guò)程。確定儀器在Mg、Al刻度器中長(zhǎng)短源距計(jì)數(shù)率比值以及LITH/LS比值。

二級(jí)刻度步驟:

將馬龍頭、430k遙傳短節(jié)和本儀器依次連接好,啟動(dòng)EILog-06地面系統(tǒng),選擇該儀器的服務(wù)表,給儀器供220V主交流,電流應(yīng)該在180mA±20mA,觀察“ACME”測(cè)井軟件主控制臺(tái)“RawView”窗口上傳原始數(shù)據(jù)標(biāo)志字應(yīng)為“0297”,否則應(yīng)判斷為儀器通訊錯(cuò)誤,檢查儀器數(shù)據(jù)接口板是否正常。

在高壓控制窗口里,在手動(dòng)方式下設(shè)置增益值在900～1300之間,參考值1100;確認(rèn)設(shè)置后,點(diǎn)擊“自動(dòng)穩(wěn)譜”處,顯示“√”表示進(jìn)入自動(dòng)控制方式。

儀器預(yù)熱30分鐘后,觀察各能窗計(jì)數(shù)率,給儀器做主刻度,開(kāi)始采集本底計(jì)數(shù),采集本底數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離放射性源。

在標(biāo)準(zhǔn)模塊中采集數(shù)據(jù):在給儀器裝上測(cè)井源前,裝源人員應(yīng)在儀器上制作儀器下方深度記號(hào),如圖1所示,在限位銷孔的位置用記號(hào)筆做一記號(hào)。

圖1 巖性密度儀器刻度示意圖

儀器裝測(cè)井源,裝好測(cè)井源后,把儀器放入密度標(biāo)準(zhǔn)模塊中,下放深度與所作記號(hào)對(duì)齊,即儀器限位銷孔與模塊上沿對(duì)齊,這時(shí)儀器的探測(cè)器應(yīng)該在標(biāo)準(zhǔn)模塊的中間,一個(gè)人扶正儀器,使儀器的探測(cè)器貼好井壁,另外一個(gè)人啟動(dòng)打壓裝置,這時(shí)打壓裝置會(huì)將儀器緊緊地貼到井壁上,確保采樣數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

輸入Mg、Al刻度塊的標(biāo)稱值,保存。

第一步把儀器放入Mg刻度塊,儀器貼好井壁后記錄各個(gè)能窗的計(jì)數(shù)率;第二步在Mg刻度塊中插入Fe片(重泥餅),儀器貼好井壁后記錄各個(gè)能窗的計(jì)數(shù)率;第三步把儀器放入Al刻度塊,儀器貼好井壁后記錄各個(gè)能窗的計(jì)數(shù)率;第四步在Al刻度塊中插入Mg片(輕泥餅),儀器貼好井壁后記錄各個(gè)能窗的計(jì)數(shù)率。

利用公式:

公式中,Gb代表本底,LL+LU為長(zhǎng)源距能窗計(jì)數(shù)率,SS1+SS2為短源距能窗計(jì)數(shù)率。檢查刻度結(jié)果是否符合刻度要求。

按照操作規(guī)程卸源,儀器斷電,完成刻度。

001#LDLT6450巖性密度儀經(jīng)過(guò)二級(jí)刻度后所采集的數(shù)據(jù)如下:

通過(guò)公式計(jì)算:

SHR1:0.5841;SHR2:0.2437;長(zhǎng)源距Mg/Al:9.5421;短源距Mg/Al:2.0129,均滿足刻度范圍要求,故該儀器通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)二次刻度。

3 模擬刻度

巖性密度儀器刻度數(shù)據(jù)都是通過(guò)軟件來(lái)計(jì)算完成的,既簡(jiǎn)單又快捷,并且在其中都加有模擬刻度,便于在主刻度過(guò)程中某一步發(fā)生錯(cuò)誤時(shí),只需要重新做其中一步就可以了,不需要重復(fù)其它步驟,免受不必要的放射源輻射。可以利用采集的刻度數(shù)據(jù)用模擬刻度就能快速完成主刻,各種刻度數(shù)據(jù)自動(dòng)計(jì)算并保存,這些方法與以往的刻度方法相比較具有顯著的優(yōu)勢(shì)。

模擬刻度步驟:

進(jìn)入測(cè)井主控軟件,選擇該儀器服務(wù)表,直接點(diǎn)擊刻度窗口。在巖性密度刻度對(duì)話窗口中選擇正確的儀器資產(chǎn)號(hào),刻度類型選擇車間刻度,將已獲得的數(shù)據(jù)填入相應(yīng)的位置即可。

4 結(jié)束語(yǔ)

LDLT6450巖性密度儀器經(jīng)過(guò)在任×井用此方法刻度后,并多次下井試驗(yàn),曲線符合標(biāo)準(zhǔn),與5700巖性密度儀器所測(cè)曲線對(duì)比良好。

[1] 黃隆基.核測(cè)井原理.東營(yíng):石油大學(xué)出版社,2000

[2] 中國(guó)石油測(cè)井有限公司.EILog-06成套裝備用戶手冊(cè).2009(資料)

[3] 中國(guó)石油測(cè)井有限公司.EILog-05成套裝備用戶手冊(cè).2007(資料)

P631.8+17

B

1004-9134(2010)03-0030-02

2009-11-05 編輯:姜 婷)

王茂林,男,1982年生,助理工程師,河北工業(yè)大學(xué)畢業(yè),現(xiàn)在中國(guó)石油集團(tuán)測(cè)井有限公司華北事業(yè)部從事EILog井下設(shè)備維修工作。郵編:062552