录井仪安装、色谱仪调试要求

综合录井仪的安装与调试
我们公司编写的《综合录井仪设备现场安装技术规程》和《综合录井仪设备调试校验标定》两本书，对传感器的安装调试里面有非常详细的说明。

作为一名野外工作者，由于每次安装调试的环境不一样，所遇到的具体情况也各不相同，所以要灵活对待。

就此结合我在野外工作的经历给大家谈谈如何安装、调试。

仪器房就位问题
仪器大班先观察好仪器摆放地点，如果摆放地点不平整或有坡度，就要带领其他人员把摆放点整平，卸载仪器房时心中有数，指挥吊车如何摆放。

至于摆放地点，应摆在井场右前方靠振动筛一侧，距井口30~50m处，仪器房要安放平稳。

但在实际情况中，摆放仪器的地方常被井队的钻杆或其它东西所占，这时不能将就，一定要找井队负责人员，把东西吊开。

把仪器房安放到位。

仪器房就位后，仪器大班就要着手勘察仪器的电源线，传感器信号线等，如何走线，架线杆如何摆放，传感器的安放位置等，接下来把电源线接上，仪器房通上电，就可以干活了，把传感器搬出来，清理仪器房，把电脑摆好，如果有足够的时间，可以打开接口箱电源，在仪器房前逐个调试传感器（具体如何调试，参数多大，后面我会具体谈这个问题），有些传感器因为使用时间较长，例如浮筒式池体积传感器，钢丝绳或断或脱落，要打开盖子维修之后才能调试（由于浮筒式池体积传感器使用不便，容易损坏，且精度不高，现在这种浮筒式池体积传感器厂家基本上都不生产了，使用越来越多的是干簧管和超声波池体积传感器），调试完之后开始安装传感器、牵信号线了，信号线两端均需清楚标注所接传感器的名称，避免接错线。

安装之前，要和井队的技术员协商沟通，一些不符合规范的地方，需要井队整改的地方，应向井队或监理提出，例如钻井液出口管的坡度大于3~5°，出口泥浆槽液面低于50cm等等（这些都是《现场安装技术规程》里的内容），下面我会讲到。

布置电源线和信号线的时候应注意如何走线，有些井队的泥浆罐的侧面有一排接线槽，可以沿着这个接线盒走线，有些井队的泥浆罐侧面没有接线槽，不知如何走线，这时不要自作主张牵，要问井队的负责人或技术员，这种情况我在毛开一井遇到过，当时井队的泥浆罐没有接线槽，凭以往的经验，我们从泥浆罐的侧面下走线，结果因走线不合理需要重新布线，收回所有的线重新布置，可想而知工作量是相当大的。

观察好传感器安装在那地方，或者
考虑要移动传感器，应留下足够长的线头可以接到传感器上，不然等架好线之后发现信号线短了，那就很麻烦了。

架线也是一个难度较大的问题，先要在振动筛和仪器房之间采用高杆支撑架设，杆高2.5m左右，走线时要注意电源线和信号线要分开，信号线集结成束挂在铁丝圈的下面，电源线包括脱气器电源线绑在铁丝圈的上面，因为强电在它周围会产生一个电场影响采集到的传感器信号，气管线从中间穿过，不扭、不瘪，防止有90°的弯曲。

紧钢丝绳应保留一定弧度，不要拉得太紧，电缆悬挂两端要留有适当的过渡悬弧。

接上仪器房的地线，布线这一步就算完了。

安装
至于先安装什么后安装什么，这个没有具体的规定，可以灵活变动。

一般分四大类，出口、入口、钻台、泵冲。

下面我先讲出口，大家都知道，出口共有流量、温度、密度、电导、脱气器等需要安装，一般大部分的钻机在振动筛上面有一个三通槽，也就是我们平常所说的出口泥浆槽，一般泥浆槽的设计应使钻井液液面高度大于50cm，底部不留沉砂，但是有很多钻机的设计是不符合规范的，特别是原地矿部的钻机，各种各样的都有，有的出口泥浆管不封闭，自己用铁片焊成一个槽子，泥浆直接流到振动筛上，原4普、5普、9普很多钻机都是这样的，有的就只有一根三通管子，没有泥浆槽，安装传感器的地方都没有，只要用过综合录井仪的人应刻都有这种体会，所以安装传感器时要灵活，但是不要不顾规范，没有地方安装就乱安装或者就不安装，这对以后录井是否能取得准确的数据是很关键的，不合规范的地方要向井队提出，如果井队不能解决，要向监理或甲方提出。

脱气器安装
1、集气筒浸入液面的深度保持排出口液体量约相当于排出管径的1/3~1/2即可；
2、为了减少以后的麻烦，连接电源时，考虑电机的旋转方向，如果是逆时针旋转，集气筒的搅拌杆容易脱落，反之就不会；
3、处理好电机电源引出线的防水问题，一般用自粘胶把它密闭死。

4、脱气器的活动、调节、紧固、螺旋等磨擦部位，加注润滑油脂，防止锈蚀，泥浆的腐蚀很强，容易把一些活动部位锈死，给脱气器调节高度造成困难。

5、定期清洗集气筒，一般在每次起下钻期间，集气筒中间有一个带十字开口的铁片把它分成上下两部分，这样的设计是很有道理的，避免旋转的泥浆冲到上面把抽气孔睹死。

但这里有一个问题，使用久了泥浆会逐渐的把隔层的十字口睹死，搅拌轴
的周围都是泥浆，使得脱出来的气上不来，或上来很少，影响气测，所以要注定期清洗；
6、净化筒及防睹器密闭性要好，在气测录井前要检查气密性；打开抽气泵，让一个人堵住脱气器那头的入气孔，如果样品气的压力降为0，说明气密性很好。

其它的出口传感器安装比较简单，密度传感器必须垂直，两个法兰盘都要浸没在钻井液中。

入口相对来说要容易得多，找准入口泥浆罐，很简单，问井队技术员就知道了。

安装在钻台上的传感器有以下这些：悬重、立管、扭矩、绞车、转盘转速。

悬重传感器
首先把传感器的高压软管注满液压油，在座卡状态下将压力传感器的一通快速接头插入死绳端的公头上。

立管压力传感器
现在有三种，以前比较陈旧的压力传感器，还有用在SDL-9000、DLS-CPSIC的ROSMOUNT的压力传感器，需要安装一个减压装置，现在较新的电容式压力传感器，不用安装减压缓冲装置，直接接触泥浆，它的量程有0~40mpa、0~60mpa两种（目前我工程处新疆工作部所有综合录井仪使用的压力传感器为面接触式），这种传感器安装方便，稳定性好，不存在温差问题，而且它的灵敏度很高。

扭矩传感器
扭矩传感器有三种，顶丝式，俗称大饼，过桥轮式和电扭矩，顶丝式在新疆已经不用了，可以说没什么效果，其安装很麻烦，螺丝顶紧了传压盒产生的压力信号弱，顶松了转盘振动传感器又会掉。

转盘转速传感器
需要做的是在转轴上焊接一个面积不小于 1.5cm2的金属感应片，钻机型号不一样安装的位置也不一样，如电动钻机一般在钻台上，罗马钻机在钻台底下，要自己去找。

绞车传感器
安装很简单，在滚筒两端都可以安装，但有一次情况不一样，钻机有点特别，两端的转速不同步，一端高速，所以原则上绞车传感器安装在靠刹把这一端。

泵冲传感器
有两个地方可以安装，一是转轴上，一是缸套上，无论安装在那里，都需要焊上感应面，现在用的泵冲传感器有两种型号，我们把简单把它们称为“大头”和“小头”，大头就是RODMOUNT公司生产的，小头就是我们平时所用的传感器，大头传感器安装在高速旋转和转轴上效果不是很好，会跳变，最后都把它装在缸套上，效果很不错。

硫化氢传感器
大家知道发生在川东气井井喷事故，所以对硫化氢问题都特别重视，一般硫化氢传感器要安装三个，一个在钻台底下的喇叭口上；一个安装在出口泥浆槽上；一个安装在仪器房里。

探头与气源的距离应在1米范围内，不能直接安装在高压水雾中。

最后要强调一下，传感器和信号线的接头处必须用自粘胶或塑料薄膜进行防水处理。

传感器的调试：
一般在基地要对仪器进行调试校验和标定，仪器房进场通电后，打开所有的设备，进行系统检查和调校，调校和标定记录应列入仪器设备技术档案。

随着录井技术的不断提高，综合录井仪在钻进过程中的监控作用愈来愈重要，因此用好地层压力DC指数（目前国外、国产各类综合录井仪采集系统含有此项），指导钻井生产起到优化钻井的目地。

其运用公式如下：
1、DC指数的应用
DC指数被称为较正了的钻时，在反映地层变化，指导划分地层都有不可替代的作用，在录滴北1井时，我们每天都回放一张DC指数曲线图，进行地层的研究和对比。

DC指数的计算方法：
计算DC指数之前，首先要保证钻时、钻压、转盘转速和钻井液密度等参数选择准确，同时确定正常静水压力梯度值，一般浅海选择1.03g/cm3或1.04g/cm3，陆地选择1.00g/cm3，而后计算校正后的DCS值，其公式如下：
Dcs=lg(ROP/12.29RPM)/lg(wob/14.88D)*P n/ECD
式中ROP为钻速：m/h; RPM为转盘转速：r/min；
wob为钻压：T；D为钻头直径：mm；
Pn为正常静水压力梯度：g/cm3；
ECD为当量循环密度：g/cm3；
2、地层压力计算：一般采用伊顿法计算地层压力梯度和破裂压力
（1）地层压力梯度：计算之前，首先确定Dcn值，Dcn值为某一深度的Dcs值相对应的趋势线值，其计算公司为：
lgDcn=a*H+B 式中a为斜率；B为趋势线的截距；H为井深。

而后用伊顿法计算地层压力梯度，其公式为：
P=S-(S-P n)*(Dcs/Dcn)1.2式中P为地层压力梯度（即孔隙压力）：g/cm3；S为上覆地层压力梯度：g/cm3；
（2）地层破裂压力：
计算地层破裂压力的伊顿法是在哈值特和威利斯理论基础上发展起来的，他们认为地下岩层处于水平地应力状态，且其中充满层面，层理和裂缝，钻井液在压力作用下将沿着这些薄弱面侵入，使其张开并向外延伸，且张开裂缝的流体压力只需克服垂直裂缝面的地应力：
地层破裂压力公式为：P f=P P+(S P-P P)*μ/(1-μ)
式中P f为地层破裂压力：Mpa；P p为地层压力：Mpa；
S p为上覆地层压力：Mpa；μ为泊松比。

影响地层压力梯度和破裂压力准确性的参数主要涉及到Dcs值、Dcn值、上覆地层压力和泊松比的选择。

而求取上覆地层压力梯度必须使用地区经验系数，根据国内实际情况，除某些油田是石灰岩层外，多数都选择软地层。

法国地质服务公司以长时间的摸索与实践得出软地层的压力系数分别为Sa为0.01304，Sb为-0.17314，Sc 为1.43350。

因此准确选取上述参数对于精确计算地层压力梯度与破裂压力而言是至关重要的。

以上内容为西南录井工程处新疆工作部2004年度首期职工培训讲义，编写人是西南录井工程处装备物质管理部的夏杰同志。

色谱仪标定、调试要求
（中石化西北分公司试行钻井地质规范第8.4.6章节）
1、色谱标准定量校验一律采用“定量进样——校正曲线法”。

在一定的操作条件下，用已知纯样品加稀释剂（气体试样用空气稀释）配制成不同浓度标准样，采用定量进样方式，逐点注入色谱仪，经分离、放大、检测后，最终绘制成电压响应信号——百分含量校正曲线，即标准工作校验曲线。

2、正式校验前，原始工作曲线（记录纸上）须保留30min的切换基线。

3、全烃和C1标定用纯C1样，浓度选择（％）：0.01，0.05，0.1，0.5，1，5、10，50，100。

4、C2~C5组份标定用混合气样，浓度选择（％）：
三个标准混合气样为：
①：C2 0.1%+ C3~nC50.01%；
②: C2 1%+ C3~nC50.1%；
③：C2 5%+ C3~nC51%。

三个样各稀释1倍得到另外三个样，采用6点标定法。

5、非烃类标定浓度选择（％）：（CO2：0.2，0.5，1，2，5，10，20，50，100，H2：0.02，0.05，0.1，0.2，0.5，1，2，5，10，20）直到饱和。

6、配样、分析操作、保留时间卡定人员一经确定，中途不得换人；仪器标定及校验全程必须连续，中途停电、曲线间断、仪器故障必须重做；球胆存样时间不得超过1小时。

7、进样分析由低浓度向高浓度逐点标定，每个标定浓度点进样分析不少于2次，
同时要对色谱组份出峰的名称、峰值、保留时间、百分含量、档位等进行标注。

8、改变衰减档必须重新进行空气调零，并标注；色谱峰值未达到满量程2/3时，不得变换衰减档。

9、工作曲线标定顺序先做烃类，再做非烃类，并按秩序编号，每条曲线之间间隔为30min。

10、仪器标定结束后，绘制刻度曲线及电压——百分含量浓度对照表。

11、记录笔零点位置及颜色规定：全烃笔零点置于0cm处，用红色记录笔；烃组份笔零点置于1cm处，用绿色记录笔；热导非烃笔零点置于7cm处，用蓝色记录笔；深度记录笔用红色。

12、仪器标定在每口井气测录井前标定一次，连续工作超过6个月时应再标定一次；每次起下钻必须做仪器灵敏度重复性检查，使用0.5％的C1样由面板进样检查全烃和C1的出峰情况，进样两次；根据全烃背景值选取适当的气样浓度每天由脱气器口进样检查全烃的出峰情况和气路管线的密封性；对以上检查结果进行详细记录。

13、记录仪走纸速度正常情况下为20cm/h，校验仪器或异常井段为60cm/h；记录笔衰减档一般置于1mv/cm。

14、严禁用高压气瓶代替氢气发生器，不得用压风机气源代替仪器空压机气源。

15、混合气样有效期1年，纯气样有效期2年，过期气样不能使用。

井氢焰色谱标定数据表
8
井热导色谱标定数据表
9
井色谱重复性校验记录
10
井气路管线检查记录
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