CN102758621B - 一种密度测井仪刻度高密度值标准模块的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种密度测井仪刻度高密度值标准模块的制备方法；选取密度值大于2.9166g/cm³硬石膏岩石，测定岩石为硫酸钙成分，加工成刻度和验证模块，通过GB/T15344-1944滑石物理检测方法，《中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6674-2006密度测井刻度器校准方法》确定其密度值，制作标准模块，根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6674-2006密度测井刻度器校准方法，对标准模块进行测量，将两个密度值进行对比，误差在±0.025g/cm³范围确定该模块为标准模块；应用该方法制备的标准模块，在实际测井中，大大提高了仪器的测量精度和测量范围，得到真实的地质资料。

Description

一种密度测井仪刻度高密度值标准模块的制备方法

技术领域

本发明涉及石油测井领域，是密度测井仪在高密度值(密度值大于2.9166g/cm³)地层的刻度图版、计算和验证装置，是密度测井仪刻度高密度值测量点的标准模块的制备方法。

背景技术

根据《中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6674-2006密度测井刻度器校准方法》，目前我国现有的密度测井仪刻度标准模块群的密度值范围是1.684g/cm³--2.9166g/cm³，在油田实际测井时的实际地层密度范围是1.95g/cm³--3.0g/cm³，现有的密度测井仪刻度标准模块群对仪器的高密度测量值(密度值大于2.9166g/cm³)无法准确验证，使仪器刻度图版的设计限制在1.684g/cm³--2.9166g/cm³，对实际测井中高密度地层测量存在密度值偏差较大(误差大于±0.025g/cm³)的问题。

发明内容

本发明的目的是解决现有密度测井仪的标准刻度模块群无法满足高密度值(密度值大于2.9166g/cm³)的刻度与验证问题，扩大仪器的测量范围，准确反映目的层的密度值，获得真实的地质资料。

本发明所述的密度测井仪刻度高密度值标准模块的制备方法，选取材质均匀、无夹层、杂质含量低于0.1％的密度值大于2.9166g/cm³硬石膏岩石，采用X-荧光光谱扫描法测定该岩石的成分，主要成分是硫酸钙(化学分子式为CaSO₄)，设计加工成为仪器可以进行刻度和验证的装置，然后通过GB/T15344-1944滑石物理检测方法，以及《中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6674-2006密度测井刻度器校准方法》确定其密度值。

制作密度测井仪刻度高密度值(密度值大于2.9166g/cm³)标准模块的岩石样品通过核工业北京地质研究院分析测试研究中心检验核定密度值定为2.9679--2.9722g/cm³；

根据中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T6674-2006密度测井刻度器校准方法，用4支标准LDLT6450密度测井仪对制作完成的高密度标准模块进行测量，测量平均值为2.9653g/cm³，测量误差≤±0.025g/cm³；

将这两个密度值进行对比，对比结果误差在±0.025g/cm³范围内，确定该发明模块可以作为高密度值刻度及验证模块标准使用。

发明的效果：

密度测井仪在脊肋图版制作过程中，由于在高密度标准井中的脊线与低密度标准井的脊线脊角差别比较大，如果在高密度地层测量使用低密度地层的密度值算法，将造成仪器在高密度地层测量值误差较大。如图3所示，对于脊线1、2、3而言，脊线1是以密度值范围为1.70g/cm³--2.84g/cm³之间的点绘制的，脊线2是以密度值范围为2.84g/cm³--2.97g/cm³之间的点绘制的，脊线3是以密度值范围为1.70g/cm³--2.97g/cm³之间的点绘制的，脊角a1、a2、a3区别较大，可以明显的看出如果用脊线3来运算则密度值偏差很大，而用脊线1和脊线2在不同的密度值区间进行分段运算，密度值结果误差会减少很多。由于该发明使密度值的刻度范围上限由2.9166g/cm³增加到2.9653g/cm³(测量值)，通过对仪器重新设计刻度图版，根据密度值的变化，按照不同密度值区间进行分段密度值计算大大提高了仪器的测量精度和测量范围。应用该发明可以在实际测井中准确测量高密度地层，获得真实的地质资料。

附图说明：

图1a、b、c：标准模块机械结构图。

图2：标准模块使用示意图。

图3：密度计算脊肋图版对比示意图。

具体实施方式

制备方法：

1.取样

1.1通过咨询国土资源矿产部门，根据实际矿产资源状况到矿井现场调查，多地点取样，每一个地点采集的样品分为6份，样品的体积控制在10cm³≤V₀≤20cm³，标识，测量前密闭干燥保存。

2.称重法初步检测密度值：

2.1测量称重法的系统误差

2.1.1用测量精度为0.001g的天平，测量铝(铝材型号：LY12，密度值：2.78g/cm³)制圆柱体(精加工制造，精度±0.01mm)和不锈钢(钢材型号：PH17-4，密度值：7.90g/cm³)制圆柱体(精加工制造，精度±0.01mm)的质量G_AL，G_Fe。

2.1.2用测量精度为0.01mm的螺旋测微器测量铝制圆柱体的尺寸和不锈钢制圆柱体的尺寸，计算其体积V_AL和V_Fe。

2.1.3根据ρ＝G/V的计算公式，计算得出铝制圆柱体和不锈钢制圆柱体的密度值ρ_AL和ρ_Fe。

2.1.4用50mL的量筒，加入蒸馏水，记录读数；再加入不锈钢(钢材型号：PH17-4，密度值：7.90g/cm³)制圆柱体(精加工制造，精度±0.01mm)，记录读数，计算出不锈钢制圆柱体体积ρ_Fe水；同样方法计算铝制圆柱体体积ρ_AL水。

2.1.5根据ρ＝G/V的计算公式，计算得出铝制圆柱体和不锈钢制圆柱体的密度值ρ_AL水和ρ_Fe水。

2.1.6铝制圆柱体和不锈钢制圆柱体的密度值ρ_AL水和ρ_Fe水与ρ_AL和ρ_Fe对比，以统计出该计算方法的系统误差Δ_标。

2.2测量样品的密度值

2.2.1用称重法测量样品的密度值ρ，对同一取样地点的样品取平均值ρ_均。

2.2.2同一取样地点样品的密度值ρ_测量＝ρ_均+Δ_标。

2.2.3根据不同地点样品的ρ_测量值，选取密度值在2.92g/cm³以上的样品。

3.将取得的密度值在2.92g/cm³以上的岩石样品干燥密闭封存后送往核工业北京地质研究院分析测试研究中心进行准确的密度值检测以获取标准密度值ρ_o，标准密度值ρ_o应≥2.95g/cm³。

4.根据选取的样品，在样品的产地，再次到矿井的采矿工作面采样，按照称重法再测量密度值，以确认采集范围。确认采集工作面范围后，与矿井方面协商，根据标准图纸和坯料质量要求采集坯料。坯料采集成长方体，尺寸要求为：1100mm*900mm*700mm。

5.坯料加工，

5.1按照以下工艺流程，对坯料进行加工：

①按照标准模块结构图：图1，加工。

②上下端面和正立面(有孔的表面)需磨平抛光，光洁度Ra 3-4，其余表面磨平即可。

③内孔壁平滑，光洁度Ra 3-4

④各端面垂直度：90°±0.3°(上下端面同正立面)

⑤各表面平行度：±0.2mm

⑥棱边倒角：45°×20mm(孔壁边缘不倒角)。

⑦钻内孔后的孔芯材料留存。

⑧侧孔需安装液压推靠器固定座，按照液压推靠器固定座的尺寸钻盲孔，安装膨胀螺栓。具体见液压推靠器固定座的实物。

5.2检查材质均匀度。

5.1.2在钻坯料内孔后留存的孔芯材料中心取岩石样品，按照位置的不同分为上、中、下3部分，每一部分取样3个，每一个样品体积10cm³≤V₀≤20cm³。

5.1.3将取得的岩石样品干燥密闭封存后送往核工业北京地质研究院分析测试研究中心进行准确的密度值检测以获取标准密度值ρ_o1，ρ_o2，ρ_o3，对比ρ_o1，ρ_o2，ρ_o3的数值，三种样品的最大密度值误差应≤0.015g/cm³，如果符合该密度值误差范围，则可以认定该坯料的材质是均匀的，将ρ_o1，ρ_o2，ρ_o3取平均密度值ρ_Δ。

6.加工完成的密度测井仪标准模块按照：标准模块使用示意图，见图2，进行安装，固定，水平度测试。将密度测井仪器1插入标准模块2的模拟井孔，按照指定位置放置，通过液压系统传输管道4，将压力传输到液压推力棒3，液压推力棒3动作，将密度测井仪器2紧贴模拟井孔内壁，便于测量。

7.用4支标准仪器LDLT6450密度测井仪对制作完成的标准模块进行测量，对测量获得的密度数据进行处理，得到密度标称值ρ_b和校正量corr。

8.两个密度值ρ_Δ与ρ_b进行对照，对比结果误差在±0.025g/cm³范围内，即可确定该模块可以作为密度测井仪刻度及验证标准模块使用。

Claims (1)

1.一种密度测井仪刻度高密度值标准模块制备方法，其特征在于：制备方法：

1.取样

1.1通过咨询国土资源矿产部门，根据实际矿产资源状况到矿井现场调查，多地点取样，每一个地点采集的样品分为6份，样品的体积控制在10cm³≤V₀≤20cm³，标识，测量前密闭干燥保存；

2.称重法初步检测密度值：

2.1测量称重法的系统误差

2.1.1用测量精度为0.001g的天平，测量铝制圆柱体和不锈钢制圆柱体的质量G_AL，G_Fe；铝材型号：LY12,密度值：2.78g/cm³、精度±0.01mm；钢材型号：PH17-4,密度值：7.90g/cm³；精度±0.01mm；

2.1.2用测量精度为0.01mm的螺旋测微器测量铝制圆柱体的尺寸和不锈钢制圆柱体的尺寸，计算其体积V_AL和V_Fe；

2.1.3根据ρ＝G/V的计算公式，计算得出铝制圆柱体和不锈钢制圆柱体的密度值ρ_AL和ρ_Fe；

2.1.4用50mL的量筒，加入蒸馏水，记录读数；再加入不锈钢制圆柱体，钢材型号：PH17-4,密度值：7.90g/cm³，精度±0.01mm,记录读数，计算出不锈钢制圆柱体体积ρ_Fe水；同样方法计算铝制圆柱体体积ρ_AL水；

2.1.5根据ρ＝G/V的计算公式，计算得出铝制圆柱体和不锈钢制圆柱体的密度值ρ_AL水和ρ_Fe水；

2.1.6铝制圆柱体和不锈钢制圆柱体的密度值ρ_AL水和ρ_Fe水与ρ_AL和ρ_Fe对比，以统计出该计算方法的系统误差Δ_标；

2.2测量样品的密度值

2.2.1用称重法测量样品的密度值ρ，对同一取样地点的样品取平均值ρ_均；

2.2.2同一取样地点样品的密度值ρ_测量＝ρ_均+Δ_标；

2.2.3根据不同地点样品的ρ_测量值，选取密度值在2.92g/cm³以上的样品；

3.将取得的密度值在2.92g/cm³以上的岩石样品干燥密闭封存后送往核工业北京地质研究院分析测试研究中心进行准确的密度值检测以获取标准密度值ρ_o，标准密度值ρ_o应≥2.95g/cm³；

4.根据选取的样品，在样品的产地，再次到矿井的采矿工作面采样，按照称重法再测量密度值，以确认采集范围，确认采集工作面范围后，与矿井方面协商，根据标准图纸和坯料质量要求采集坯料；坯料采集成长方体，尺寸要求为：1100mm*900mm*700mm；

5.坯料加工，

5.1按照以下工艺流程，对坯料进行加工：

①按照标准模块结构图加工；

②上下端面和有孔的正立面需磨平抛光，光洁度Ra 3-4，其余表面磨平即可；

③内孔壁平滑，光洁度Ra 3-4；

④上下端面同正立面，各端面垂直度：90°±0.3°；

⑤各表面平行度:±0.2mm；

⑥棱边倒角：45°×20mm；

⑦钻内孔后的孔芯材料留存；

⑧侧孔需安装液压推靠器固定座，按照液压推靠器固定座的尺寸钻盲孔，安装膨胀螺栓；

5.2检查材质均匀度

5.2.1在钻坯料内孔后留存的孔芯材料中心取岩石样品，按照位置的不同分为上、中、下3部分，每一部分取样3个，每一个样品体积10cm³≤V₀≤20cm³；

5.2.2将取得的岩石样品干燥密闭封存后送往核工业北京地质研究院分析测试研究中心进行准确的密度值检测以获取标准密度值ρ_o1，ρ_o2，ρ_o3，对比ρ_o1，ρ_o2，ρ_o3的数值，三种样品的最大密度值误差应≤0.015g/cm³,符合该密度值误差范围，则认定该坯料的材质是均匀的，将ρ_o1，ρ_o2，ρ_o3取平均密度值ρ_Δ；

6.对加工完成的密度测井仪标准模块进行安装，固定，水平度测试；将密度测井仪器(1)插入标准模块(2)的模拟井孔，按照指定位置放置，通过液压系统传输管道(4)，将压力传输到液压推力棒(3)，液压推力棒动作，将密度测井仪器(1)紧贴模拟井孔内壁，便于测量；

7.用4支标准仪器LDLT6450密度测井仪对制作完成的标准模块进行测量，对测量获得的密度数据进行处理，得到密度标称值ρ_b和校正量corr；

8.两个密度值ρ_Δ与ρ_b进行对照，对比结果误差在±0.025g/cm³范围内，确定该模块作为密度测井仪刻度及验证标准模块使用。