李俊武 鄧玉倫 劉力福 趙宏梅 房俊輝

中國石化河南石油工程有限公司測(cè)井公司

聲波—自然伽瑪儀組合測(cè)井干擾問題的解決

李俊武 鄧玉倫 劉力福 趙宏梅 房俊輝

中國石化河南石油工程有限公司測(cè)井公司

目前各油田普遍使用不同型號(hào)組合型補(bǔ)償聲波測(cè)井儀與自然伽瑪組合測(cè)井，該儀器具有較強(qiáng)的組合測(cè)井功能，使用方便可靠，在測(cè)井施工中扮演著重要角色。但在實(shí)際聲波—自然伽瑪儀組合測(cè)井中，自然伽瑪信號(hào)對(duì)聲波信號(hào)有干擾影響，影響聲波曲線質(zhì)量及測(cè)井成功率的提高。解決聲波儀—自然伽瑪儀組合時(shí)自然伽瑪信號(hào)對(duì)聲波測(cè)量信號(hào)的干擾，從根本上消除了儀器的組合干擾問題，自然電位曲線的優(yōu)等率得到了提高，干擾解決后共進(jìn)行了45井次的上井施工，測(cè)井一次成功率提高到了98%。達(dá)到了滿意效果。

聲波儀；自然伽瑪儀；干擾信號(hào)；控制信號(hào)；電源

目前各油田普遍使用不同型號(hào)組合型補(bǔ)償聲波測(cè)井儀與自然伽瑪組合測(cè)井，該儀器具有較強(qiáng)的組合測(cè)井功能，使用方便可靠，在測(cè)井施工中扮演著重要角色。但在實(shí)際聲波—自然伽瑪儀組合測(cè)井中，自然伽瑪信號(hào)對(duì)聲波信號(hào)有干擾影響，影響聲波曲線質(zhì)量及測(cè)井成功率的提高。

1 聲波—自然伽瑪儀組合干擾分析

1.1 自然伽瑪信號(hào)對(duì)聲波發(fā)射同步信號(hào)的影響

根據(jù)電纜纜芯分配情況可知，聲波和自然伽瑪組合測(cè)井比較方便，但是由于使用的電纜種類不同，雖然兩種儀器使用不同的纜芯傳送信號(hào)（聲波：7#—10#、自然伽瑪：2#—5#），但是由于纜芯間的信號(hào)相互感應(yīng)而產(chǎn)生干擾，影響測(cè)井。尤其是自然伽瑪脈沖信號(hào)對(duì)聲波信號(hào)的干擾比較嚴(yán)重。

隨機(jī)產(chǎn)生的自然伽瑪信號(hào)對(duì)聲波發(fā)射同步信號(hào)產(chǎn)生影響。從示波器上觀察可以清楚地看到發(fā)射同步標(biāo)志左右隨機(jī)跳動(dòng)，致使地面儀器無法準(zhǔn)確判別發(fā)射標(biāo)志的位置，聲波測(cè)井曲線突跳。

當(dāng)伽瑪脈沖信號(hào)偶然出現(xiàn)在首波附近時(shí)，地面儀器的首波“門檻”會(huì)把其錯(cuò)判為首波，這樣就會(huì)計(jì)算出錯(cuò)誤的時(shí)差值，造成測(cè)井曲線異常。

1.2 自然伽瑪門控電路影響

用于組合測(cè)井的自然伽瑪儀器一般都有控制自然伽瑪脈沖傳輸?shù)慕涌冢灰谄淇刂贫思右环讲ㄐ盘?hào)就可關(guān)斷伽瑪脈沖。常用的SGZ—3型自然伽瑪測(cè)井儀器已在許多油田使用，利用此型號(hào)儀器和聲波組合測(cè)井時(shí)，可利用其自身的控制門對(duì)自然伽瑪信號(hào)進(jìn)行抑制，也就是在7#纜芯傳送聲波信號(hào)的瞬間，2#纜芯不傳送自然伽瑪信號(hào)。自然伽瑪信號(hào)的控制脈沖可以利用聲波儀器自身產(chǎn)生。

2 聲波儀器電子線路的改進(jìn)

SCB—501型聲波測(cè)井儀器性能穩(wěn)定，已在許多油田使用。該儀器進(jìn)行大滿貫測(cè)井時(shí)，由電纜遙測(cè)儀（TCC或PCM）控制聲波信號(hào)的分時(shí)傳送，其本身沒有設(shè)計(jì)控制信號(hào)。若用此種儀器和SGZ—3型自然伽瑪儀器組合測(cè)井時(shí)，則需要對(duì)SCB—501型聲波儀器進(jìn)行一些改進(jìn)。經(jīng)過對(duì)SCB—501型聲波儀器電路的分析得知，其4D2（4538）是雙精密單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器件。其中一個(gè)單穩(wěn)態(tài)用來對(duì)換擋正脈沖信號(hào)進(jìn)行整形；另一個(gè)是對(duì)負(fù)脈沖（減計(jì)數(shù)PCD）換擋。用脈沖信號(hào)進(jìn)行整形，現(xiàn)在沒有使用負(fù)脈沖換擋，因此，可利用這個(gè)單穩(wěn)態(tài)對(duì)要引出的控制門信號(hào)進(jìn)行整形處理。

由于自然伽瑪儀門控電路由15 V電源供電，而4D2（4538）用的是7.5 V電源供電，所以，這里需要對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行電平抬升。抬升的方法同樣可以利用聲波儀器空閑的負(fù)脈沖換擋鑒別電路即4N1（LM111），把4N1與前級(jí)相連的二極管等元器件去掉，其周圍電阻按要求做適當(dāng)調(diào)整即可（注意：4N1工作在非線性狀態(tài)，在其輸出端要加10 K的上拉電阻）。具體方法如下：把幅度為15 V、寬度為0.2 ms（每只儀器稍有差別）的正方波信號(hào)（聲波同步信號(hào)）引出，經(jīng)電阻降壓至7.5V后送至4D2：B（CD4538）的（12）腳，調(diào)節(jié)4R21（43～45 K）、4C1（0.1 μf）使單穩(wěn)態(tài)組件4D2的（9）腳輸出幅度為7.5 V、寬度為4.6～4.8 ms的負(fù)方波信號(hào)，然后送至比較器4N1（LM111）的（2）腳，經(jīng)電平轉(zhuǎn)換后從4N1（LM111）的（7）腳輸出幅度為+15 V、寬度為4.6～4.8 ms的控制方波信號(hào)，從貫通線8#纜芯送至自然伽瑪儀器的控制門入口即1D2：A的（13）腳。該控制信號(hào)可從聲波發(fā)射標(biāo)志開始，經(jīng)延遲120 μs后，一直到3 ms聲波信號(hào)結(jié)束，關(guān)斷自然伽瑪信號(hào)。

3 效果分析

消除聲波—伽瑪儀器組合干擾后，至今已測(cè)井45井次，測(cè)井一次成功率達(dá)到98%，測(cè)井資料合格率100%，單井平均節(jié)約測(cè)井時(shí)間1.5 h。該技術(shù)有效地消除了自然伽瑪信號(hào)對(duì)聲波測(cè)量信號(hào)的干擾，從根本上解決了聲波—自然伽瑪儀組合干擾，提高了聲波—伽瑪儀器組合測(cè)井時(shí)效和測(cè)井成功率。

4 結(jié)論

解決對(duì)聲波儀—自然伽瑪儀組合時(shí)自然伽瑪信號(hào)對(duì)聲波測(cè)量信號(hào)的干擾，從根本上消除了儀器的組合干擾問題，自然電位曲線的優(yōu)等率得到了提高，干擾解決后共進(jìn)行了45井次的上井施工，測(cè)井一次成功率提高到了98%。達(dá)到了滿意效果。

（欄目主持關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.043