王茂林鄧 明李利杰張傳東郭素蘭李同國

(1.中國石油集團測井有限公司華北事業(yè)部 河北任丘) (2.煙臺武寧水利站 山東煙臺)

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2

(1.中國石油集團測井有限公司華北事業(yè)部 河北任丘) (2.煙臺武寧水利站 山東煙臺)

LDLT6450巖性密度測井儀是EILog-06測井系統(tǒng)的重要井下儀器之一。定期進行二級刻度,對于提高儀器的測量準確性有重要意義。此外,可以利用EILog-06采集軟件中的模擬刻度完成主刻度,提高時效性。

EILog-06;巖性密度測井儀;刻度;光電吸收系數(shù)(Pe)

0 引 言

LDLT6450巖性密度測井儀作為EILog-06測井系統(tǒng)配備的放射性測井儀器,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,通過與源相距特定距離的探測器測量伽馬射線與地層物質(zhì)發(fā)生光電效應和康普頓效應產(chǎn)生的次級伽馬射線,來反映地層的屬性與儲集特性,即測定地層巖性和密度[1]。

該儀器利用一對負高壓的光電倍增管和相應的外圍電路組成的探測器進行測量,由于儀器的特殊性,為保證生產(chǎn)中測量的準確性需要定期進行刻度。經(jīng)過實踐,結(jié)合EILog-06地面軟件與硬件系統(tǒng),確定了該儀器二級刻度及模擬刻度方法。

1 儀器技術(shù)特性

該儀器采用長短源距各含有一個穩(wěn)譜源,即雙穩(wěn)譜技術(shù),通過與EILog-06遙傳短節(jié)配接實現(xiàn)地面計算機系統(tǒng)控制自動穩(wěn)譜。巖性密度儀器開設(shè)計數(shù)和穩(wěn)譜窗,科學劃分能量區(qū)間,采用“雙脊雙肋”處理辦法,測量結(jié)果更加準確[2]。采用單片機及厚膜電路,儀器結(jié)構(gòu)簡單,維修方便。

測量范圍[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);

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

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

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

二級刻度測量參考值:

放射性源活度 7.4×1010Bq(2Ci);

Mg塊 長源距能窗計數(shù)率為500cps±150cps,短源距能窗計數(shù)率為480cps±144cps,巖性能窗計數(shù)率為290cps±87cps;

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

Al塊 長源距能窗計數(shù)率為54cps±16.2cps,短源距能窗計數(shù)率為245cps±73.5cps,巖性能窗計數(shù)率為19cps±5.7cps;

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

刻度比值 Mg/Al:長源距計數(shù)率比值范圍為9.55±0.5,短源距計數(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 在常溫下計數(shù)率變化不大于±3%。

2 二級刻度

一級刻度是在標準模塊中建立儀器響應關(guān)系的過程,即建立儀器長短源距計數(shù)率和巖石體積密度之間的關(guān)系,建立長源距巖性窗計數(shù)率與長源距計數(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。二級刻度就是在這些已知標稱值的Mg、Al刻度塊中對儀器進行標定的過程。確定儀器在Mg、Al刻度器中長短源距計數(shù)率比值以及LITH/LS比值。

二級刻度步驟:

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

在高壓控制窗口里,在手動方式下設(shè)置增益值在900～1300之間,參考值1100;確認設(shè)置后,點擊“自動穩(wěn)譜”處,顯示“√”表示進入自動控制方式。

儀器預熱30分鐘后,觀察各能窗計數(shù)率,給儀器做主刻度,開始采集本底計數(shù),采集本底數(shù)據(jù)時應遠離放射性源。

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

圖1 巖性密度儀器刻度示意圖

儀器裝測井源,裝好測井源后,把儀器放入密度標準模塊中,下放深度與所作記號對齊,即儀器限位銷孔與模塊上沿對齊,這時儀器的探測器應該在標準模塊的中間,一個人扶正儀器,使儀器的探測器貼好井壁,另外一個人啟動打壓裝置,這時打壓裝置會將儀器緊緊地貼到井壁上,確保采樣數(shù)據(jù)的準確性。

輸入Mg、Al刻度塊的標稱值,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能窗的計數(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能窗的計數(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能窗的計數(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能窗的計數(shù)率。

利用公式:

公式中,Gb代表本底,LL+LU為長源距能窗計數(shù)率,SS1+SS2為短源距能窗計數(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)過二級刻度后所采集的數(shù)據(jù)如下:

通過公式計算:

SHR1:0.5841;SHR2:0.2437;長源距Mg/Al:9.5421;短源距Mg/Al:2.0129,均滿足刻度范圍要求,故該儀器通過現(xiàn)場二次刻度。

3 模擬刻度

巖性密度儀器刻度數(shù)據(jù)都是通過軟件來計算完成的,既簡單又快捷,并且在其中都加有模擬刻度,便于在主刻度過程中某一步發(fā)生錯誤時,只需要重新做其中一步就可以了,不需要重復其它步驟,免受不必要的放射源輻射?？梢岳貌杉目潭葦?shù)據(jù)用模擬刻度就能快速完成主刻,各種刻度數(shù)據(jù)自動計算并保存,這些方法與以往的刻度方法相比較具有顯著的優(yōu)勢。

模擬刻度步驟:

進入測井主控軟件,選擇該儀器服務表,直接點擊刻度窗口。在巖性密度刻度對話窗口中選擇正確的儀器資產(chǎn)號,刻度類型選擇車間刻度,將已獲得的數(shù)據(jù)填入相應的位置即可。

4 結(jié)束語

LDLT6450巖性密度儀器經(jīng)過在任×井用此方法刻度后,并多次下井試驗,曲線符合標準,與5700巖性密度儀器所測曲線對比良好。

[1] 黃隆基.核測井原理.東營:石油大學出版社,2000

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

[3] 中國石油測井有限公司.EILog-05成套裝備用戶手冊.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)大學畢業(yè),現(xiàn)在中國石油集團測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