2.陀螺测井

陀螺测井
一、学习目标
1、了解陀螺测井原理,陀螺仪的结构。
2、能进行一般情况下测井的施工和资料的验收。
3、能排除施工过程中出现的故障。
二、准备工作
1、井场要求:
通向井场的道路良好,井场平整,具有适合摆放测井车辆的位置及空间,作业区域内无妨碍作业的障碍物。
2、井口装置要求:
井口装置齐全、合格,阀门开关应开关灵活。
3、井下技术状况具备:
1)、该井数据应齐全、准确,基本数据应提供:井名、井位、测量井段、套管尺寸,技术要求等。
2)、测前油管应全部起出,套管结构数据齐全准确,管柱无变形错断,井下无落物。
3)、井内套管柱如有结蜡、死油等,测井前应采取清蜡、热洗等洗井措施,以确保井壁清洁,防止测量时遇阻。
4)、应保证测量井段下至少有5米的口袋。
4、测井准备
1)、用户应在施工前,将数据齐全的测井通知单交到测井施工单位,通知单中应注明井内特殊情况。
2)、测井单位根据通知单的内容,落实井号及井况,设计施工方案。
3)、按照测井项目的设计要求准备好下井仪器,并对地面仪器和下井仪器进行检查,确保仪器达到测井施工技术要求。
4)、准备好测井工具、辅助设备和消耗材料;并检查电缆的状况。
、测井施工过程
1、井场布置和井口安装
1)、安装天滑轮时应保证在施工过程中天滑轮始终对准测量井口,以保证电缆垂直出入井口。
2)、测井车摆放应保证绞车滚筒应正对井口,绞车尾端到井口距离应大于15米。如果测量3500米以上的深井时距离要求在30-40米。
3)、天滑轮上部距吊钩应不小于0.5米,下部距井口应不小于6米,以方便仪器出入井口。
4)、地滑轮牢固固定在井口法兰盘上,固定用的钢丝绳或链条承受拉力要符合要求,并定期检验。
5)、打开仪器箱取下各段前部的保护套及尾端的保护堵头,检查O型密封圈,并擦少量密封硅脂或锂基黄油。
6)、每个尾部的管内有一个定位销,它与另一段仪器前端的缺口部分对正后,上紧丝扣,把整支仪器依次按编号组合装配好,并与电缆头连接。
7)、将仪器竖直斜靠于一稳定物体上,并确保仪器稳定无晃动。
2、测井过程
1)、开启测控接口箱面板及电脑,进入测井系统。
2)、进入陀螺测井系统,通过对话窗口,设置与测井相关的参数:
a、选择陀螺仪器的编号,加载刻度;
b、输入所在地的实际纬度值;
c、输入测井数据存盘文件号;
d、输入仪器的零长;
e、输入图头。
2)、给陀螺仪供电,等待陀螺仪达到热稳定状态,开始执行陀螺数据采集命令,采集完毕后屏幕将显示此组数据。重复测量,检查测试数据的重复性。
3)、确定仪器正常后,将陀螺仪吊至井口,以马笼头顶部与井口对齐进行深度对零。
a、深度设置选择光码盘;
b、仪器设备选择井下仪;
c、测井方向为下放;
d、打开绘图机。
4)、给井下仪器供电,仪器下放时只给磁定位供电。各项准备工作完成后,执行菜单的连续测井命令,通知绞车司机可以开始下放。
5)、井下仪器以小于1800米/小时速度下放,下放过程应注意观察井深及对钻杆节箍或套管节箍的测量,磁定位曲线观测或由热敏绘图机曲线出图观测,万万不可将井下陀螺仪敦到井底,以免损害仪器。
6)、定向测井时:
a、入键:在达到入键深度前200-300米时,应以小于1800米/小时速度下放入键,通达观测张力及磁定位信号判断入键与否,张力变小磁定位曲线显示变为直线。
b、测量:在井下仪入键并停稳后,给井下仪陀螺供电,等待半分钟,执行陀螺数据采样;采样完毕,切断对井下仪供电一分钟,方允许将井下仪器提升至井口。
7)、井迹测量时:
井迹测量即全井段多点测量。针对地质情况,在不同井段设置不同的测量点间距。在各点测量时,要待井下仪停稳后,等待30秒后,再供电测量,测完断电,等待30秒后,才能移动仪器测量下一点。
下井仪器在上提、下放及测井过程中,操作员应随时观察张力变化情况。
四、注意事项
由于陀螺仪为精密,应严格按照操作手册的规定使用,否则仪器易于损坏,要求:
1、在井下仪器装箱、运输、装配、拆卸过程中应轻拿轻放,避免摔打、磕碰。
2、井下仪器各部分连接好后吊装至井口,及测试后拉出井口时,不得在地面上拖拉、磕碰,应由人抬离地面或平稳放至地面。
3、下井仪器在上提、下放及测井过程中,操作员应随时观察张力变化情况。
4,陀螺仪在井下遇阻时不能快速冲下,防止损坏陀螺体。
5、井下做定位测量,入键速度应尽可能缓慢。
6、每次给井下陀螺仪供电时,要确保仪器静止状态,防止缆车电缆下滑。
7、按照供电指标,正确对井下仪供电。
五、资料处理
1、对于陀螺所测数据,其中一组有误的可以用执行删除并进行重测。
测井设备2、现场也可执行打印陀螺数据菜单由打印机输出结果。
3、对于井迹测量,除观测各项数据外,可执行显示三视图菜单,屏幕转为三视图显示,此时可由打印机输出结果。
4、对于现场存盘记录的陀螺数据,在系统回放程序中可以显示所记录的陀螺数据,也可显示三视图。
六、一般情况处理
1、地面检测时,检测出错,或井斜、方位明显不对,则可能是仪器电子线路与陀螺体不匹配,也可能是仪器刻度没有加载。
2、。供电时,电流显示时而变得很大(200ma时而变得很小(几ma,呈现不稳状态,这可能是供电电压过小,陀螺没有达到起动电压,此时就该适当加大电压再供电。
3、测量时,读数据时经常出错,此时是电缆伸长或缩短,造成电阻变化,出现电缆不匹配
现象,应适当调节电流大小,再进行测量。
4、井斜、方位突然出现异常时,应重复测量。
七、相关知识
陀螺测井系统简介:
    陀螺测井系统主要由地面便携式测井设备和井下陀螺仪两部分组成,便携式地面系统与井下陀螺仪通过单芯测井电缆相连。
1、陀螺测井地面系统
陀螺测井地面系统是一套专用的便携式计算机测控、信号采集系统,可对井下陀螺仪实时控制,数据采集和处理,实时显示、打印、存储测井数据,并在测井现场完成测井资料的处理工作。该系统采用全汉字多窗口菜单操作方式,操作简单,使用方便。
1)、陀螺测井地面系统基本硬件配置
a、主机:笔记本电脑
b、记录仪:PRINTER820热敏记录仪
c、UPS电源:500V
d、测控接口箱
陀螺测井地面系统连接方框图如下:
2)、系统工作原理:
地面测控接口箱通过单芯测井电缆向井下的陀螺仪供直流电源,启动井下陀螺仪工作。操作人员在笔记本电脑菜单操作,通过测控接口箱向下发出测控命令并接收井下陀螺仪上传的测量数据,经过计算实时显示测量结果,并建立存盘文件。
    2、陀螺仪结构、主要技术指标及测井原理
    1)、陀螺仪结构:
陀螺仪的各组件以半密封的形式封装在抗压壳内,更换密封件时无需取出组件内核。陀螺仪由:马笼头、磁定位、电源舱、微机舱、陀螺电路舱、陀螺舱、减震定位装置组成。
2)、主要技术指标:
主要测量参数:井斜角、方位角、工具面角、工作温度、磁定位信号
测量范围与精度: 
方位角:0°-360°
    误差≤±2°(井斜≤45°)
      误差≤±3°(井斜≤70°)
      井斜角:0°-70°  误差≤±0.3°
      工具面角:0°-360°误差≤±3°
测量方式:点测
工作温度:20℃-+125
抗冲击强度:300g1.5ms (1/2 sine)
仪器尺寸:外径:φ45mm      长度:3122mm
抗压外壳:70Mpa
3)、基本特性及测井原理:
基本原理:动调式陀螺仪测量方位,加速度计测量井斜。
A)陀螺仪的基本特性:
a)、进动性是指当陀螺受到外力矩的作用时,所产生的一种复合扭摆运动,其进动角速度的方向垂直于外力矩的方向,其进动角速度的大小正比与外力矩,或者说,陀螺进动的方
向为角动量以最短距离导向外力矩的方向。
b)、定轴性是指转子绕自转轴高速旋转时,如果不受外力矩的作用,自转轴将相对于惯性空间保持方向不变。换言之,双自由度陀螺具有抵抗干扰力矩,力图保持转子轴相对惯性空间的方位稳定的特性。
B)陀螺仪的测量原理
由于陀螺仪自转轴相对于惯性空间保持方位不变,而地球以其自转角速度绕极轴相对惯性空间转动,所示观察者若以地球为参考基准,将会看到陀螺仪自转轴相对地球转动,这种相对运动称为陀螺仪的表观运动。 表观进动是陀螺仪测量地球角速度的基础。
根据坐标系变换,可以求出井斜角方位角工具面角T
       
其中                  为地球自转角速度的水平分量
                        为地球自转角速度的垂直分量
                        为当地纬度

本文发布于:2024-09-23 20:09:28,感谢您对本站的认可!

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