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电磁感应技术在石油测井行业的应用

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电磁感应 技术 石油 测井 行业 应用
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电磁感应技术在石油测井行业的应用机电一体化 1001 张东明指导老师 摘要:电磁感应测井技术能通过油管测量油管、套管的技术现状,提供油套管剩余壁厚、油套管裂缝、腐蚀、变形、错断等定量定性信息,评价井下管柱技术状况指导井下作业。油套管的损伤对井内安全和油气开采的影响很大,因此, 套管损伤的检测就显得十分重要。通过电磁感应技术与测井原理的介绍,结合测井解释实例说明电磁感应测井技术的应用效果。引言:测井技术于 1927 年起源于斯伦贝谢,1939 年中国开始将测井技术应用于石油工业。70 多年来,测井技术经历了从模拟测井到数字测井、数控测井、成像测井的发展历程,目前已发展成为十大石油学科之一。现在电磁感应技术它被广泛应用于油气田勘探与开发的全过程,为石油地质和工程技术人员寻找和评价油气层提供了重要的资料和数据,解决了一系列的地质勘探难题。同时,电磁感应测井技术还是进行煤炭、金属等矿产资源勘探的重要手段,并被扩展到工程及其它领域。原理结构:磁电感应式传感器又称作电磁感应式传感器,是利用电磁感应原理将被测量的单位运动状况转换成电磁信号的一种传感器。它不需要辅助电源就能把被测对象的机械量转换成易于测量的电信号,是一种有源传感器。由于它的输出功率大而且性能异常稳定,所以它得到了广泛的应用。工作原理:根据电磁感应定律,当导体在稳恒均匀的磁场中,延垂直磁场方向运动时,导体内产生感应电势。具体公式为公式中:B——稳恒均匀磁场的磁感应强度l——导体有效长度v——导体相对磁场的运动速度在测井行业的应用:电磁传感器主要安装于测井工程车辆上的测井仪器中,在施工过程中通过工程车辆上的电缆拉动磁定位装置来对油气井进行深度测量和油井探伤。而电磁传感器式测试仪器的最主要部件,他的基本结构由探测线圈,永久磁铁以及磁引导体组成。油气井测井行业中应用电磁传感器的技术关键:(1):本技术应用特殊的磁引导体材料,采用磁镜聚焦技术,将永久磁铁产生的磁场把仪器产生的磁场经磁引导体聚焦于探头处,从而人为的加强磁感应的强度,达到提高信号强度,检测精度的目的。经磁引导体式磁力线水平穿过探测线圈,聚焦于探头表面处,增强射孔时孔眼位置的磁场强度,从而增强探头传感器对孔眼的探测信号强度,提高探测精度。(2):增加探头传感器数量,消除检测盲区,保证井周全方位探测(3):采用升深度归一技术,保证深度信号精准无误,测试仪器主要采用电磁传感器对孔眼进行量化检测。信号检测与处理:安装在仪器内的信号检测处理系统有 2 大主要功能(1) 将地面经电缆送下来的直流电压源转换成各电路部分所需的低压直流电源。 (2) 将每个探头传感器检测到的信号进行放大,转换并处理最后变换成频率信号定时发送到单芯供电电缆上。过程如下图:面仪器主要由便携式计算机和数据回放线组成。计算机内置 制测量数据的回放、存储、处理及测井报告的生成。数据回放线是实现井下仪器和计算机通讯的电缆,它的一端是双芯插入塞,与井下仪器对接;另一端是九针插头,与计算机联接。井下仪器与计算机联接好以后,在专用数据处理软件的控制下实现井下仪器存储数据的接收,画出测试卡片,用人机对话的方式完成数据处理和测试成果输出工作。下仪器主要由电磁流量计、加重杆、扶正器、绳帽等几部分组成。根据需要可以在电源密封件以上部位配接加重杆,克服井口阻力使仪器下入井内。井下仪器的流量传感器主要由磁路系统、测量导管、电极、外壳、干扰调整装置及若干引线组成。有内流式、外流式两种结构满足不同的测量需要,如图 1 所示。图 1 中左边的是外流式传感器,右边的是内流式传感器。这种仪器传感器探头内没有任何机械活动部件,所以它有以下技术优点:①测量启动值小,实测为 d;②测试成功率高。流量测量范围:0d;②流量测量精度:±2%;③耐温:90℃;④耐压:量数据地面回放处理设备和测试井口密封装置,以及起下仪器用的绞车,其中流量计是这项技术的关键。电磁流量计测井时,采用钢丝悬挂下井。仪器从井口防喷管下入,通过注水管柱到达测量段。仪器停在适当位置位置即可测量。从上往下逐点测量和从下往上逐点测量都是允许的。仪器随便起下,在保持注入压力不变,改变仪器的位置即可测出这个压力点下的各层吸入量。仪器一次下井能完成几个注入压力下的分层吸水量的测试,在调压时不必将仪器提出井筒,能大幅度提高劳动效率。数据处理完成后,选择适当的仪器标定卡片,计算机自动画出流量卡片,上面包含井号、测井日期、测量起始时间、实时流量、仪器号、调用的仪器标定数据等。根据测试的实际情况选择适当的流量区间,输入压力值,自动计算出分层吸入量,拟合出分层吸水指示曲线,给出分层吸水指数值。再输入井下管柱数据后,可以输出图文并茂的测井报告。整个资料处理过程准确、快捷、误差小。结论:传感器技术在石油测井行业上的应用为我国油气井测井,探伤,射孔等多项工程上提供了巨大的作用。合理应用这项技术为我国石油产业生产提供了很大的帮助。
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