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1、尊敬的郝总和地质组各位专家：我叫夏志君，是江汉油田综合录井5队的仪修大班，2005年7月毕业于江汉石油学院测控技术与仪器专业，2011年取得工程师职称，下面是我工作7年来对综合录井仪的一些认识和工作中的一点体会，不足之处望大家谅解。,综合录井仪工作原理,交流学习,综合录井技术是在钻井过程中应用电子技术、计算机技术及分析技术、借助分析仪器进行各种石油地质、钻井工程及其他随钻信息的采集(收集)、分析处理，进而达到发现油气层、评价油气层和实时钻井监控目的的一项随钻石油勘探技术。应用综合录井技术可以为石油天然气勘探开发提供齐全、准确的第一性资料，是油气勘探开发技术系列的重要组成部分。该项技术在国外般称
2、泥浆录井(Mud-logging) 。,综合录井是一项集应用电子、传感器、气相色谱分析、计算机数字采集处理和地质、钻井工程系统评价技术于一体，并进行连续随钻录井和钻井过程监控的综合应用技术。,综合录井技术的主要作用：随钻录井、实时钻井监控、随钻地质评价及随钻录井信息的处理和应用。,综合录井主要作用及功能,综合录井技术的特点：录取参数多、采集精度高、资料连续性强、资料处理速度快、应用灵活、服务范围广等。,综合录井录井项目 ： 地质录井：泥（页）岩密度测量、碳酸岩分析等 钻井液录井：温度、密度、电导、池体积、流量等 工程录井：立压、套压、大钩负荷、扭矩、转盘转速、泵冲等 气测录井：全烃、烃组分、C
3、O2、H2S等,主要测量参数,主要测量参数,综合录井仪最多可以直接测量20多项参数，并可以派生出300多种参数，所有300多种参数及相应的曲线能通过计算机进行自定义、任意选择显示，常见参数如下： (1) 实时参数 大钩负荷(Hookload WOH, WKL), kN； 大钩高度(Hookheight HKH), m； 转盘扭矩(Rotary Torque TORQ), kN； 立管压力(Standpipe Pressure SPP), MPa； 套管压力(Casing(Choke) pressure CHKP), MPa； 转盘转速(Rotary Speed RPM), r/min； 1号泵
4、冲速率(Pump Stroke Rate #1 SPM1), st/min； 2号泵冲速率(Pump Stroke Rate #2 SPM2) ,st/min； 1-6号池泥浆体积(Tank Volume TV01-06), m3 ； 入口泥浆密度(Mud Density In MDI), g/cm3 ； 入口泥浆温度(Mud Temperature In MTI),； 入口泥浆电导率(Mud Electro-Conductivity In MCI),mS/m。,(2) 迟到参数 全烃(Total Gas TGAS) ； 烃类气体组分 甲烷 (C1) METH)； 乙烷 (C2) ETH)；
5、丙烷 (C3) PRP)； 异丁烷 (iC4) IBUT)； 正丁烷 (nC4) NBUT)； 异戊烷 (iC5) IPENT)； 正戊烷 (nC5) NPENT)；,硫化氢(Hydrogen Sulfide H2S)； 二氧化碳(Carben Dioxide CO2)； 氢气(Hydrogen H2)； 出口泥浆密度(Mud Density Out MDO) g/cm3 ； 出口泥浆温度(Mud Temperature Out MTO)； 出口泥浆电导率(Mud Electro-Conductivity Out MCO)mS/m； 出口泥浆流量(Mud Flow OutMFO) %,综合录井
6、仪的系统组成综合录井设备主要由: 传感器 气体检测装置 数据采集系统 计算机网络系统组成,综合录井仪基本结构图,传感器亦称一次仪表，实现从一种物理量到另一种物理量的转换，其输入信号为待测物理量，如温度、压力、电阻率等，输出信号为可以被二次仪表或计算机接收的物理量，如电流、电压等。传感器是综合录井仪的最基础部分，其工作性能的好坏直接影响着录井质量。,传感器,传感器按功能主要分为13类，具体包括：绞车传感器、大钩负荷传感器、转盘转速传感器、转盘扭矩传感器、立管压力传感器、套管压力传感器、泵冲传感器、钻井液密度传感器、钻井液温度传感器、钻井液电导率传感器、钻井液体积传感器、钻井液出口流量传感器、硫化
7、氢传感器等。通过各种传感器采集的信号，综合录井仪不仅可以实时录取30余个钻井参数、钻井液参数和气体参数，而且由此可以得到300多个对钻井工程具有指导意义的录井参数 。,传感器也叫一次仪表，它能把待测参数的变化分辨出来，并可以转换成另一种形式的可测量物理量。它有两种功能：一是能感受待测参数；另 一是变换和传送待测参数。,1 传感器的基本组成,传感器由敏感元件、转换元件和其他辅助部件组成。,敏感元件指传感器中能直接感受(或响应)与检测出被测对象的待测信息(非电量)的元件。,转换元件指传感器中能将敏感元件所感受(或响应)的信息直接转换成电信号的部分,辅助器件通常包括电源。如交流、直流供电系统。,在工
8、程上传感器也称为探测器、换能器、测量头。,一、传感器概述,传感器,传感器的输入信号主要来源于钻机的三大系统：,循环系统,提升系统,旋转系统,钻井液流量 钻井液温度 钻井液池体积 钻井液密度 钻井液电导率 泵排量 泵压,大钩负荷 绞车,转盘转速 转盘扭矩,二、综合录井仪传感器,综合录井仪传感器标准配置:大钩负荷传感器、绞车传感器、立管、套管压力传感器、出口流量传感器、泵冲传感器、转盘转速传感器、 转盘扭矩传感器（机械扭矩式或电扭矩式）、钻井液出/入口温度、密度、电导、泥浆液位传感器、H2S传感器等。,（一） 压力传感器,立管压力又称泵压，是计算钻井水力参数及压力损失的重要参数。在钻井施工中，正确
9、地控制立管压力，对于提高钻井效率具有重要意义。此外，它还是反映钻井安全的重要参数，可以反应钻具刺穿、钻具断裂或脱落、钻头水眼堵塞及泵故障等多种地下或地面情况。在钻井参数仪系统中是用于钻井状态判断的必不可少的参数之一。,包括立压、套压、大钩负荷传感器,立压传感器安装在井架的立管上,一般安装在钻台上的立管上，方便连接操作。在立管上先气割出一个18 的孔，然后由专业焊工将焊接管与立管焊接牢固即可，如果没有专用焊接管，只有把立管上的泵压表拆下，把设备配备的三通接上，在三通大口径出口把泵压表装上，在三通旁路小口安装立压传感器。,标定示意图,套管压力传感器,套管压力是测量节流放喷时套管环空内的压力。一般在
10、节流管汇套压表附近有一备用接口，日常是用堵头堵死的，拆下堵头装上传感器即可。 安装立压传感器和套压传感器时都要先用生料带包裹螺纹口再上紧扭死，要保证固定牢靠，密封性良好，因为这两项都是高压设备，防止密封性不好泥浆刺漏或者传感器蹦出伤人。,标定示意图,悬重传感器也是一个压力传感器，用于测量大钩负荷，即悬重。该压力传感器是由一个用于传输油压的柱状液压油仓和一套电桥电路组成。,悬重传感器,注意 安装时一定要求井队大钩处于坐卡位置，否则液压管线内有压力无法安装传感器。,安装：悬重传感器总成的快速接头与井架死绳固定器的传感器的快速接头对接即可。如果接头不匹配，可将死绳固定器的传感器的快速接头拆下更换神开
11、厂家提供的快速接头。,标定图,钻井生产过程中，需要及时准确地掌握泥浆流量，以判断钻井情况，确保优质安全生产。出口泥浆流量传感器，是衡量泥浆槽中泥浆充满程度的传感器。钻井过程中，随时监视出口泥浆在槽中的充满度，再配合地面泥浆总体积的变化，可以及时发现井涌和井漏，对预防钻井复杂情况，具有突出的意义。,（二）流量传感器,SK-8L03A出口流量传感器,技术指标 1、工作温度：-40+80 2、SK-8L03A型输出电流：420mA 3、SK-8L03A型传感器阻值变化范围：0.52.15K 4、档板张开角度：045 5、测量范围：0-100%，改变档板配重块质量可以改变量程。,安装：钻井队在高架槽上
12、割出适当槽孔的出口管线上，也可用固定架固定在泥浆出口处的泥浆槽内。现场一般都是软管替代高架槽，无法割槽孔，所以只能安装在泥浆出口处的泥浆缓冲槽内。弊端：由于缓冲罐是开放式的，水蒸气很多，极易腐蚀传感器电源接头，传感器使用寿命大大降低。,标定示意图,（三）液位传感器,监测泥浆总体积的变化，能早期发现井漏、井涌和井喷，因而监测泥浆总体积对于钻井安全有着重要的意义。为了求得地面泥浆的总体积及其变化，所有贮存泥浆的容器，均做成等截面的几何形状。这样就可通过液面的变化，精确地计量泥浆的体积及其变化。为取得地面泥浆总体积的讯号，每个泥浆容器都装有泥浆液面传感器。一个井场的液面传感器，有时多达八个。这些传感
13、器的液面讯号，乘以面积系数，再叠加在起，便成为泥浆总体积的信息，再进行显示和记录。,超声波液位传感器,超声波液位传感器安装方式分夹持式和焊接式两种，安装在需要监测液位的泥浆罐上。夹持式是安装在所配的传感器安装支架上。焊接式是将安装架底部的焊接块直接焊在泥浆罐面上。 安装时注意不要把传感器探头离罐面太近，液位传感器有扫描盲区，当罐内泥浆满罐时传感器探头进入扫描盲区，无法在正常工作，从而失去起到检测池体积的作用了。,示意图,标定示意图,泥浆密度是实现平衡钻井，提高钻井生产效率的重要因素，也是反映钻井安全生产的重要因素。在钻井生产过程中，及时而准确地取得密度变化的实时数据，具有很重要的意义。正常情况
14、下，出口泥浆密变应略高于进口泥浆密度。但是当井内有高压层，气体或地层水进泥浆时都会使其密度减小。因此，测量进出口泥浆密度，可以预报井内的异常情况。,（四） 密度传感器,安装：密度传感器分为出口和入口2个，分别安装在出口罐和入口罐内。应保持泥浆液面波动时，上、下法兰必须全部浸入泥浆中，保持垂直，不得倾斜，否则会影响测量的准确性。变送器转换部应在泥浆液面以上，不得被泥浆浸入，用固定支架将传感器固定。 一般来说，入口密度要小于出口密度，出口泥浆携带了岩屑，密度显然要升高，入口是经过了除除砂器的泥浆再次循环过来的;有油气显示时出口密度会比平时有所降低，在录井时这个也可以作为油气显示的一项参数。,标定示
15、意图,该传感器用于测量钻井液的导电能力。 因该传感器可检测入口电导和出口电导，所以只需将传感器分别装在泥浆罐的泥浆进口处和出口处即可。安装时要把探头全部浸泡在泥浆中。 注意 探头的污染及泥皮影响测量的准确性,因此每次使用完毕后,应注意立即将附着的泥浆冲洗干净。探头上带有干涸的泥浆就投入使用是不能允许的。,（五） 电导率传感器,标定示意图,（六）温度传感器,该传感器用于测量钻井液的温度变化。 因该传感器可检测入口温度和入口温度，所以只需将传感器分别装在泥浆罐的泥浆进口处和出口处即可。安装时要把探头全部浸泡在泥浆中。,标定示意图,它是测量现场有毒有害气体，特别是在高含硫的区域打井尤其重要。,（七）
16、H2S传感器,通常安装在钻井液出口处的上方，距离罐面1 米左右为好（现场一般安装在电动脱气器上）。按照甲方要求在钻台靠近井口位置离钻台面半米左右加装一个（现场一般安装司钻房前靠下位置，没有司钻房的一般安装在左手边的井架上）。 注意固定式硫化氢传感器安装的位置高度不宜过高或过低，否则都将影响检测结果。因为是安装在钻井液出口的，水蒸气很多，安装过低水蒸气携带腐蚀气体腐蚀探头，从而使传感器探头敏感度下降，使用寿命降低。,所有传感器出厂时已经过标定，所以一般情况下仪器是初次安装的，不需要再做标定，除非判定传感器采集的信号不准时再做标定。在现场不是标定是效验，用H2S专用标定瓶和标准气样让传感器嗅，采集
17、机上采集相应的电压值在软件上标定出即可。现场一般是三种气样：5PPM,10PPM,50PPM,（八）转盘转速传感器/泵冲传感器,转盘转速传感器和泵冲传感器是一个类型的传感器，使用的位置和测量的参数不同才分别冠名。 泵冲传感器安装在泥浆泵头拉杆上，将传感器固定卡子卡在合适的位置，调整传感器的固定螺母，使传感器感应端面与被测端面接近平行，调整传感器的感应端面与拉杆感应面的位置，使两者之间的感应距离在16.2mm 以内；如果安装在皮带轮上，只需在皮带轮上焊接一块长宽各为30mm的直角铁片，其端面位置应与传感器端面接近平行，调整传感器的固定螺母，使铁片与传感器端面之间的感应距离在16.2mm 以内。,
