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【摘要】本文介绍了俄罗斯固井质量测井仪器的基本特性及功能，重点是解决了实际生产中不同测井系统挂接的需求。针对俄罗斯固井质量测井仪器与INSITE系列测井系统挂接之间存在的问题，包括GECTOR地面采集系统的挂接；GECTOR地面采集系统深度信号的获取；地面系统的供电组成；井下仪器3芯接头与INSITE系列19芯接头的转换问题等，提出了合理有效的解决方案，实现了两套不同系统之间的挂接，充分利用测井资源，提高了测井生产时效。
【关键词】声波变密度 水泥胶结质量 仪器挂接 地面采集
俄罗斯固井质量测井仪器即俄罗斯MAK2—SGDT测井系统，采用声波变密度（MAK2）和伽玛密度（SGDT）测井仪器相结合的组合形式定量的评价水泥胶结质量。这套系统主要包括声波变密度测井仪、伽玛密度测井仪、GECTOR地面采集箱、MAK电源箱。INSITE系列测井系统是美国哈里伯顿公司在EXCELL2000系列测井系统基础上研制的新一代测井系统。俄罗斯固井质量测井仪器和INSITE系列测井系统在测井中具有很大差异，测井系统整体结构大相径庭。而俄罗斯固井质量测井仪器可以与INSITE测井系列在测井过程中的功能互补，通过两套系统的挂接，使两套系统在实际测井操作中协调工作，共同发挥它们的作用。
1 俄罗斯固井质量测井仪原理
俄罗斯固井质量测井仪器采用声波变密度（MAK2）和伽玛密度（SGDT）仪器相结合的形式评价水泥胶结情况。MAK2不提取首波绝对幅度的大小，而是研究首波的幅度衰减和时间特性；它测量首波到达接收器的时间、接收器记录的首波衰减、首波时差及首波衰减系数。因此，MAK2声波变密度仪器是通过测量首波衰减情况来评价第一、第二界面胶结质量。SGDT伽玛密度仪器是通过放射源来反映水泥环的密度情况。经过计算机处理，能够得到套管壁厚曲线、偏心率曲线、水泥平均密度曲线等。通过这两种仪器测量的成果曲线信息，结合常规资料和地层密度等资料进行综合解释，综合评价水泥胶结质量、确定水泥返高和自由套管井段、检查套管损坏位置、检查套管程序以及确定套管相对与井壁的偏心率等。可以定性的区别微环与水泥缺失，克服了单纯使用声波测井不能识别微环的缺点，发挥了仪器组合的优越性。
MAK2的主要技术特点：
（1）仪器免刻度，通过统一的理论标准来进行数据处理，避免人为操作误差与刻度环境的影响；
（2）仪器稳定性较好，测井操作简便，可在井场进行预处理；
（3）井下仪器声波发射器采用磁致发射器，该发射器具有声波能量大的优点，有利于真实地反映地层信息；
（4）与SGDT-NV伽玛密度/厚度仪一起进行综合解释，可直接直观地判断第一或第二界面串曹，水泥空隙，套管与水泥脱落等水泥胶结中的问题。
SGDT的主要技术特点：
（1）仪器免刻度，操作简便；
（2）仪器可以通过计算直接测量套管周围的水泥平均密度、套管厚度、套管偏心等；与声波变密度测井仪器解释结果进行综合解释，可更加准确地评价水泥固井胶结质量。
2 系统挂接存在问题及解决方案和实现过程
INSITE系列测井系统是一套高集成度、高程控度的新一代测井系统，在测井生产中，为了提高测井系统的利用率以及测井时效，需要把俄罗斯固井质量测井仪器挂接在其它测井系统上。
2.1 系统挂接存在的问题
在实际挂接过程中俄罗斯固井质量测井仪器与INSITE系列测井系统挂接中遇到了以下需要解决的问题：
（1）GECTOR地面采集箱测井深度信号的获取；
（2）GECTOR地面采集箱与井下仪器的通讯；
（3）通过GECTOR地面采集箱与井下仪器的供电；
（4）声波仪器、伽玛密度仪器与INSITE电缆头的连接；
（5）现有磁记号定位仪器的连接。
2.2 系统挂接的实现过程
为了解决俄罗斯固井质量测井仪器与INSITE系列测井系统之间挂接存在的问题，设计了两系统挂接的方案（图1），在方案设计的基础上，实现了地面系统的改造；同时也实现了井下仪器的连接。
2.2.1 地面系统改造
（1）GECTOR地面采集箱深度信号的获取
哈利伯顿 INSITE系统采用马丁代克深度测量系统。测量轮的转动通过深度传动机构带动光栅盘随着电缆的起下而转动，光源灯透过特制的光栅盘使电脉冲发生器产生光电脉冲。单位时间内输出的脉冲数量就反映了测井深度；自深度起算点开始，累计的脉冲多少就记录了测井深度，并把该脉冲传送至独立深度显示系统（standalone depth and display system以下缩写为SDDP）。根据马丁代克这一深度采集原理，通过对SDDP和编码轮的分线改造引出深度信号。对SDDP中的深度信号进行测量，找出其深度信号通过A、B、地（见图2），3路脉冲信号输出。将SDDP现有布线进行分线接出，把GECTOR地面采集箱需要的3路深度脉冲信号引出，分别接入GECTOR地面采集箱中，实现了深度信号的获取。
图3 俄罗斯井下仪器3芯接头
（3）GECTOR地面采集箱与井下仪器的供电
在GECTOR采集箱供电方面，因为INSITE地面系统采用110V供电，而GECTOR采用220V50Hz供电模式，因此设计了3套方案来解决这一问题：
（1）井场外接220V电源。因为俄罗斯设备对电压稳定要求严格，还需要配备稳压设备；
（2）配备发电机供电，直接供应GECTOR所需要的工作电压；
（3）充分利用现有INSITE系统供电资源。INSITE地面中包含ELGAR交流电源数字电源箱，因此只需要调节到220V50Hz电压，就可以保证俄罗斯测井设备正常工作。第3套方案简单灵活，充分利用了现有资源。
2.2.2 井下仪器的挂接。
（1）井下仪器与INSITE电缆头的连接
俄罗斯测井仪器，采用3芯接头，而INSITE测井仪器为19芯或37芯接头。通过设计制作3芯转37芯转换接头（见图4）实现了井下仪器与INSITE电缆头的连接。
（2）与磁记号定位仪器的连接。
现有磁记号定位仪器为哈里伯顿2000系列和INSITE系列仪器。为保证俄罗斯测井仪器挂接，必须将现有磁记号仪器进行相应的线路改造。为使仪器具有通用性，避免因改造通用仪器引起不必要的测井事故。决定通过对转换接头的改造来解决磁记号问题。将转换接头的5、6针短接，使其形成回路。数据直接上传回电缆头，送回地面GECTOR面板处理。
3 测井应用
实际测井应用中，充分实现了原始设计的挂接方案。具体挂接流程如下：
在实际操作中，要注意俄罗斯固井系统的供电要求。由交流电源ELGAR供电220V的仪器主要为：GECTOR地面仪器、MAK2小供电电源箱、计算机、打印机；由INSITE系统供电110V的儀器主要为：Sorensen直流电源、DIMP、SDDP。应用上述方案实现了测井操作，获取了测井成果曲线（图6）。
4 结论
俄罗斯固井质量测井仪器与INSITE系列实现挂接后，突破了俄罗斯固井质量测井仪器应用的局限性，开发了INSITE系列的多方面功能。充分发挥了这两套不同测井系列的各自的特点。不仅提高了系统的通用性和稳定性，而且提高了俄罗斯固井质量测井仪器的市场应用前景。
参考文献
[1] 俄罗斯MAK2-SGDT固井质量测井仪培训资料.江汉亨泰高新技术开发有限公司译，2005
[2] 张宏兵，黄宝华，陶宏根，等.利用声波变密度测井检测第二界面固井质量[J].河海大学学报（自然科学版）.2006，38（5）：84-88
作者简介
杨南立 男，工程师，1970年生，1991年毕业长春地质学院测井专业，从事测井资料采集及处理工作。
【关键词】声波变密度 水泥胶结质量 仪器挂接 地面采集
俄罗斯固井质量测井仪器即俄罗斯MAK2—SGDT测井系统，采用声波变密度（MAK2）和伽玛密度（SGDT）测井仪器相结合的组合形式定量的评价水泥胶结质量。这套系统主要包括声波变密度测井仪、伽玛密度测井仪、GECTOR地面采集箱、MAK电源箱。INSITE系列测井系统是美国哈里伯顿公司在EXCELL2000系列测井系统基础上研制的新一代测井系统。俄罗斯固井质量测井仪器和INSITE系列测井系统在测井中具有很大差异，测井系统整体结构大相径庭。而俄罗斯固井质量测井仪器可以与INSITE测井系列在测井过程中的功能互补，通过两套系统的挂接，使两套系统在实际测井操作中协调工作，共同发挥它们的作用。
1 俄罗斯固井质量测井仪原理
俄罗斯固井质量测井仪器采用声波变密度（MAK2）和伽玛密度（SGDT）仪器相结合的形式评价水泥胶结情况。MAK2不提取首波绝对幅度的大小，而是研究首波的幅度衰减和时间特性；它测量首波到达接收器的时间、接收器记录的首波衰减、首波时差及首波衰减系数。因此，MAK2声波变密度仪器是通过测量首波衰减情况来评价第一、第二界面胶结质量。SGDT伽玛密度仪器是通过放射源来反映水泥环的密度情况。经过计算机处理，能够得到套管壁厚曲线、偏心率曲线、水泥平均密度曲线等。通过这两种仪器测量的成果曲线信息，结合常规资料和地层密度等资料进行综合解释，综合评价水泥胶结质量、确定水泥返高和自由套管井段、检查套管损坏位置、检查套管程序以及确定套管相对与井壁的偏心率等。可以定性的区别微环与水泥缺失，克服了单纯使用声波测井不能识别微环的缺点，发挥了仪器组合的优越性。
MAK2的主要技术特点：
（1）仪器免刻度，通过统一的理论标准来进行数据处理，避免人为操作误差与刻度环境的影响；
（2）仪器稳定性较好，测井操作简便，可在井场进行预处理；
（3）井下仪器声波发射器采用磁致发射器，该发射器具有声波能量大的优点，有利于真实地反映地层信息；
（4）与SGDT-NV伽玛密度/厚度仪一起进行综合解释，可直接直观地判断第一或第二界面串曹，水泥空隙，套管与水泥脱落等水泥胶结中的问题。
SGDT的主要技术特点：
（1）仪器免刻度，操作简便；
（2）仪器可以通过计算直接测量套管周围的水泥平均密度、套管厚度、套管偏心等；与声波变密度测井仪器解释结果进行综合解释，可更加准确地评价水泥固井胶结质量。
2 系统挂接存在问题及解决方案和实现过程
INSITE系列测井系统是一套高集成度、高程控度的新一代测井系统，在测井生产中，为了提高测井系统的利用率以及测井时效，需要把俄罗斯固井质量测井仪器挂接在其它测井系统上。
2.1 系统挂接存在的问题
在实际挂接过程中俄罗斯固井质量测井仪器与INSITE系列测井系统挂接中遇到了以下需要解决的问题：
（1）GECTOR地面采集箱测井深度信号的获取；
（2）GECTOR地面采集箱与井下仪器的通讯；
（3）通过GECTOR地面采集箱与井下仪器的供电；
（4）声波仪器、伽玛密度仪器与INSITE电缆头的连接；
（5）现有磁记号定位仪器的连接。
2.2 系统挂接的实现过程
为了解决俄罗斯固井质量测井仪器与INSITE系列测井系统之间挂接存在的问题，设计了两系统挂接的方案（图1），在方案设计的基础上，实现了地面系统的改造；同时也实现了井下仪器的连接。
2.2.1 地面系统改造
（1）GECTOR地面采集箱深度信号的获取
哈利伯顿 INSITE系统采用马丁代克深度测量系统。测量轮的转动通过深度传动机构带动光栅盘随着电缆的起下而转动，光源灯透过特制的光栅盘使电脉冲发生器产生光电脉冲。单位时间内输出的脉冲数量就反映了测井深度；自深度起算点开始，累计的脉冲多少就记录了测井深度，并把该脉冲传送至独立深度显示系统（standalone depth and display system以下缩写为SDDP）。根据马丁代克这一深度采集原理，通过对SDDP和编码轮的分线改造引出深度信号。对SDDP中的深度信号进行测量，找出其深度信号通过A、B、地（见图2），3路脉冲信号输出。将SDDP现有布线进行分线接出，把GECTOR地面采集箱需要的3路深度脉冲信号引出，分别接入GECTOR地面采集箱中，实现了深度信号的获取。
图3 俄罗斯井下仪器3芯接头
（3）GECTOR地面采集箱与井下仪器的供电
在GECTOR采集箱供电方面，因为INSITE地面系统采用110V供电，而GECTOR采用220V50Hz供电模式，因此设计了3套方案来解决这一问题：
（1）井场外接220V电源。因为俄罗斯设备对电压稳定要求严格，还需要配备稳压设备；
（2）配备发电机供电，直接供应GECTOR所需要的工作电压；
（3）充分利用现有INSITE系统供电资源。INSITE地面中包含ELGAR交流电源数字电源箱，因此只需要调节到220V50Hz电压，就可以保证俄罗斯测井设备正常工作。第3套方案简单灵活，充分利用了现有资源。
2.2.2 井下仪器的挂接。
（1）井下仪器与INSITE电缆头的连接
俄罗斯测井仪器，采用3芯接头，而INSITE测井仪器为19芯或37芯接头。通过设计制作3芯转37芯转换接头（见图4）实现了井下仪器与INSITE电缆头的连接。
（2）与磁记号定位仪器的连接。
现有磁记号定位仪器为哈里伯顿2000系列和INSITE系列仪器。为保证俄罗斯测井仪器挂接，必须将现有磁记号仪器进行相应的线路改造。为使仪器具有通用性，避免因改造通用仪器引起不必要的测井事故。决定通过对转换接头的改造来解决磁记号问题。将转换接头的5、6针短接，使其形成回路。数据直接上传回电缆头，送回地面GECTOR面板处理。
3 测井应用
实际测井应用中，充分实现了原始设计的挂接方案。具体挂接流程如下：
在实际操作中，要注意俄罗斯固井系统的供电要求。由交流电源ELGAR供电220V的仪器主要为：GECTOR地面仪器、MAK2小供电电源箱、计算机、打印机；由INSITE系统供电110V的儀器主要为：Sorensen直流电源、DIMP、SDDP。应用上述方案实现了测井操作，获取了测井成果曲线（图6）。
4 结论
俄罗斯固井质量测井仪器与INSITE系列实现挂接后，突破了俄罗斯固井质量测井仪器应用的局限性，开发了INSITE系列的多方面功能。充分发挥了这两套不同测井系列的各自的特点。不仅提高了系统的通用性和稳定性，而且提高了俄罗斯固井质量测井仪器的市场应用前景。
参考文献
[1] 俄罗斯MAK2-SGDT固井质量测井仪培训资料.江汉亨泰高新技术开发有限公司译，2005
[2] 张宏兵，黄宝华，陶宏根，等.利用声波变密度测井检测第二界面固井质量[J].河海大学学报（自然科学版）.2006，38（5）：84-88
作者简介
杨南立 男，工程师，1970年生，1991年毕业长春地质学院测井专业，从事测井资料采集及处理工作。