綜合錄井儀現(xiàn)狀分析及發(fā)展方向

馮　琦

摘要：綜合錄井儀作為鉆井現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)測的重要設(shè)備，在油氣層的發(fā)現(xiàn)和快速評價(jià)、鉆井工程安全保障等方面發(fā)揮著重要的作用。文章通過對綜合錄井儀相關(guān)技術(shù)發(fā)展歷程的總結(jié)和展望，闡述了綜合錄井儀的發(fā)展方向，從使用者的角度提出了對綜合錄井儀的期望。

關(guān)鍵詞：綜合錄井儀；裝備技術(shù)；石油地質(zhì)勘探

中圖分類號：TE256文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2009）02-0054-02

綜合錄井作為鉆井現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)測的重要手段，在油氣層發(fā)現(xiàn)和鉆井工程安全保障方面具有不可替代的作用，具有實(shí)時(shí)、快速的特點(diǎn)。隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，綜合錄井儀在本質(zhì)安全、快速監(jiān)測、綜合解釋、工程預(yù)警、信息共享等方面有了快速發(fā)展。

一、綜合錄井儀應(yīng)用分析

（一）防爆技術(shù)在綜合錄井儀中的應(yīng)用

綜合錄井儀作為一種石油地質(zhì)勘探現(xiàn)場錄取綜合性資料的專用系統(tǒng)之一，通常工作在鉆井現(xiàn)場危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)，所以保證綜合錄井儀本質(zhì)安全是必須要解決的問題。近年來，正壓防爆安全控制系統(tǒng)在綜合錄井儀系統(tǒng)中逐漸得到了應(yīng)用，使得其可以工作在Ⅰ類危險(xiǎn)區(qū)域，可以防止非防爆設(shè)備工作時(shí)或開啟電源產(chǎn)生電火花等因素而引起爆炸的危險(xiǎn)。

（二）氣體分析技術(shù)在綜合錄井儀中的應(yīng)用

色譜分析是現(xiàn)在綜合錄井儀目前普遍使用的氣體分析技術(shù)，從普通色譜到快速色譜，分析周期從240秒到30秒不等，是現(xiàn)代綜合錄井儀的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。其最大的缺點(diǎn)在于分析周期較長，不利于薄層油氣層的發(fā)現(xiàn)，不能做到實(shí)時(shí)性，無法適應(yīng)快速鉆進(jìn)施工需要，再就是配套設(shè)備及維護(hù)復(fù)雜，不能做到現(xiàn)場分析和無人值守，系統(tǒng)刻度穩(wěn)定性不好，需要定期使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)校準(zhǔn)。

（三）電腦及軟件技術(shù)在綜合錄井儀中的應(yīng)用

目前，隨著電腦技術(shù)和軟件技術(shù)的應(yīng)用，推動了錄井技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從手工勞動到自動化的飛躍，在錄井資料的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了從簡單分析向綜合解釋、評價(jià)的飛躍，并大大提高了工作效率。

（四）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在綜合錄井儀中的應(yīng)用

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，通過對現(xiàn)場多種信息采集、處理、分析的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，供遠(yuǎn)程決策人員使用，在鉆井過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)油氣層、現(xiàn)場地層評價(jià)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決鉆井工程問題，縮短油氣發(fā)現(xiàn)與評價(jià)周期，及時(shí)有效地進(jìn)行油氣層保護(hù)，更好地為勘探服務(wù)?，F(xiàn)有的綜合錄井儀一般都具有信息采集和發(fā)布功能，能夠?qū)浘熬畧銎渌畔l(fā)布出去。但普遍使用的是單井系統(tǒng)，系統(tǒng)自身不具備顯示其他井信息的功能，只有在信息中心才能了解其他井的信息，單井信息缺乏透明性。

（五）新的技術(shù)和方法在綜合錄井儀中的應(yīng)用

為了解決現(xiàn)場施工過程中不斷出現(xiàn)的新問題、新難題，錄井技術(shù)研究人員不斷有新的思路和新的技術(shù)和辦法。如硫化氫預(yù)警系統(tǒng)、鉆具振動分析系統(tǒng)、工程預(yù)警系統(tǒng)等。目前，這些技術(shù)還沒有作為標(biāo)準(zhǔn)配置應(yīng)用到所有的綜合錄井儀系統(tǒng)中，但隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展和成熟，必將應(yīng)用到綜合錄井中去，使綜合錄井儀更好地起到“眼睛”的作用。鉆井過程中，硫化氫氣體的泄漏事故將嚴(yán)重威脅鉆井現(xiàn)場人員生命安全。硫化氫早期預(yù)預(yù)警系統(tǒng)可以檢測鉆井液中的硫化氫含量，以便在硫化氫溢出前做出報(bào)警，使現(xiàn)場工作人員有充裕的時(shí)間處理事故和安全撤離，硫化氫早期預(yù)警系統(tǒng)采用獨(dú)特的檢測方法。通過對三個(gè)參數(shù)（溫度、PH值、S離子）進(jìn)行分析，從而計(jì)算出鉆井液中含有的硫化氫含量，為鉆井工程師提供參考，及時(shí)處理。

（六）定錄一體化在綜合錄井儀中的應(yīng)用

隨著錄井內(nèi)涵的拓展，定錄一體化綜合錄井儀也成為一個(gè)新的發(fā)展方向。而定向-錄井的結(jié)合，打破了地質(zhì)錄井、定向鉆井單項(xiàng)技術(shù)的局限性，較好地體現(xiàn)了一體化的優(yōu)勢。這也將成為綜合錄井儀發(fā)展的方向。

二、綜合錄井儀應(yīng)重視的問題

作為綜合錄井儀的使用方，國內(nèi)綜合錄井儀廠家在進(jìn)行綜合錄井儀的設(shè)計(jì)時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注以下幾個(gè)方面：

（一）硬件冗余設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)綜合錄井儀時(shí)，充分考慮到各種器件和設(shè)備可能的失效方式，避免極限使用條件。對重要的器件和設(shè)備進(jìn)行備份，避免因關(guān)鍵器件和設(shè)備失效而造成的整機(jī)功能失效。另一方面設(shè)計(jì)多個(gè)備份的硬件和軟件通道，以便隨時(shí)可進(jìn)行替換或增加新的錄井參數(shù)。

（二）無差別化設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)綜合錄井儀時(shí)，將能夠統(tǒng)一的設(shè)備或器件盡量統(tǒng)一，能統(tǒng)一的軟件盡量統(tǒng)一。所有的計(jì)算機(jī)完全一致并采用零配置，計(jì)算機(jī)中運(yùn)行的軟件完全一致，并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)溥B接，軟件采用網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)，使得每臺計(jì)算機(jī)既可以單獨(dú)完成錄井任務(wù)又可以與其他計(jì)算機(jī)同時(shí)分擔(dān)錄井任務(wù)。在所有計(jì)算機(jī)全部失效之前都不會影響到基本的錄井功能，并且網(wǎng)絡(luò)上的其他計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)接替失效計(jì)算機(jī)的工作。這樣可最大限度地保證錄井儀的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（三）遠(yuǎn)程故障診斷及視頻輔助維修

利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和專用軟件，技術(shù)人員可在基地操控鉆井現(xiàn)場的錄井儀，幫助現(xiàn)場人員尋找軟件故障和設(shè)置錄井參數(shù)，以最快的速度恢復(fù)因軟件問題造成的問題。把現(xiàn)場圖像和聲音通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給基地的硬件維修技術(shù)人員，這樣基地的硬件維修技術(shù)人員就可通過收到的圖像指導(dǎo)現(xiàn)場人員進(jìn)行設(shè)備檢修。

（四）專家值班和多井實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享

充分利用網(wǎng)絡(luò)功能，在基地組建數(shù)據(jù)監(jiān)控辦公室，通過綜合錄井儀的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能將各重點(diǎn)井的數(shù)據(jù)顯示在辦公室，由專家進(jìn)行監(jiān)視和判斷，使有限的專家處理更多井的信息，相當(dāng)于一個(gè)專家同時(shí)在幾口井上值班。引入數(shù)據(jù)源概念，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況建立鏡像服務(wù)器，各錄井系統(tǒng)都可以定義鄰井?dāng)?shù)據(jù)或鏡像服務(wù)器的其他數(shù)據(jù)作為自己的數(shù)據(jù)來源，在實(shí)時(shí)錄井中，可以充分利用已鉆井的數(shù)據(jù)和正在施工中的鄰井的數(shù)據(jù)，得到實(shí)時(shí)共享。

（五）智能化報(bào)警

將現(xiàn)場的工程異常預(yù)報(bào)進(jìn)行數(shù)字化、自動化、智能化處理，實(shí)現(xiàn)異常預(yù)報(bào)計(jì)算機(jī)自動判斷、自動報(bào)警。從而使異常預(yù)報(bào)更及時(shí)更準(zhǔn)確更全面，避免在現(xiàn)場因操作員的經(jīng)驗(yàn)不足而出現(xiàn)漏報(bào)誤報(bào)。

（六）自定義函數(shù)

綜合錄井儀中已經(jīng)收集了眾多的參數(shù)，基本上能夠滿足大多數(shù)的錄井需求，但還是無法應(yīng)付各種復(fù)雜的錄井要求。通過自定義函數(shù)功能，儀器操作人員可以將硬件通道采集來的信號或已經(jīng)存在的幾個(gè)參數(shù)用自己定義的一套數(shù)學(xué)函數(shù)處理后進(jìn)行顯示、存儲、輸出和打印，從而保證在任何復(fù)雜的錄井環(huán)境中，綜合錄井儀都能完成錄井任務(wù)。理論上輸出數(shù)據(jù)的多少只受軟件通道數(shù)的限制。

綜上所述，未來綜合錄井儀的發(fā)展應(yīng)該是：具有增壓防爆功能，適合一區(qū)、二區(qū)等區(qū)域作業(yè)；具有良好的可擴(kuò)展性；采用最新的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，共享數(shù)據(jù)資源；具有實(shí)時(shí)鉆井工程異常事故預(yù)報(bào)功能；具有實(shí)時(shí)地層巖性自動判斷功能；使用光譜分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣體分析和檢測，無分析周期，連續(xù)分析，絕對值測量，無須標(biāo)定；采用智能型IP采集隔離柵，每個(gè)信道都具有獨(dú)立的數(shù)字化采集和診斷功能；基本的無人值守功能；引入網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)源概念，具備區(qū)域錄井功能；遠(yuǎn)程輔助維修系統(tǒng)可使維修過程方便，減少維修時(shí)間；定向-錄井一體化，更有利于水平井的施工，節(jié)約成本。

參考文獻(xiàn)

[1]戴永壽，等.綜合錄井信息共享方法的研究與探討[J]，錄井工程，2007，(1)，

[2]李旭．綜合錄井技術(shù)在現(xiàn)代錄井傳輸過程中的應(yīng)用[J]．科技資訊，2007，(11)，

作者簡介：馮琦（1969-），男，江蘇靖江人，中國石化集團(tuán)華北石油局錄井公司石油地質(zhì)工程師。