綜合錄井防雷技術

時間：2022-10-05 21:25:35 研究生畢業論文我要投稿

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綜合錄井防雷技術

　　綜合錄井防雷技術【1】

　　摘要：本文從雷電的成因、種類、入侵途徑、危害、綜合錄井儀的雷擊后果、綜合錄井儀防雷技術、防雷接地等方面進行了闡述。

　　本文著重把防雷接地這項內容進行了具體的分析，分別從原理、應用以及如何正確的測量對地電阻等三個方面，將防雷技術做了具體的闡述。

　　關鍵詞：雷擊;綜合錄井儀;防雷;接地

　　1 雷電的成因及危害

　　隨著石油勘探力度的增加，以前難以引起人們注意的山區地帶也正成為油氣資源的主要接替區，往往這些地區雷暴天數遠高于平原地區，因此，在這些地區施工的綜合錄井儀經常會發生雷擊事件。

　　輕者造成錄井資料的準確性降低，重者可能會造成儀器的電子線路、傳感器等部件遭到損壞，甚至影響到儀器操作人員的人身安全。

　　1.1 雷電的種類

　　雷電的種類有直擊雷、雷電侵入波、雷電感應、雷電電磁脈沖(LEMP)和反擊等。

　　如果建筑物的引下線與各種金屬導線管道或用電設備的工作地線之間的絕緣距離未達到安全要求，則可能造成接地引下線與各種金屬導線、管道或用電設備的工作地線之間放屯，從而使這些金屬導線、管道或用電設備的工作地線上引入反擊電流，造成人身和設備雷擊事故。

　　1.2 雷電入侵的途徑

　　當建筑物防雷設施比較完好時，則室內儀器不會直接遭受雷擊，但可間接受到雷電影響，雷電可通過如下途徑影響室內儀器設備。

　　1.3 雷電的危害

　　雷電的破壞作用主要是雷電流引起的，根據上述的危害形式，可將雷電的危害基本上可分為三種類型：一是直擊雷的作用，即雷電直接擊在建筑物或設備上發生的熱效應作用和電動力作用;二是雷電的二次作用，通常稱之為間接雷擊，即雷電流產生的靜電感應作用和電磁感應作用;三是雷電對架空線路或金屬管道的作用，所產生的雷電波可能沿著這些金屬導體、管路，特別是沿天線或架空電線引入室內，形成所謂高電位引入，而造成火災或觸電傷亡事故。

　　雷擊的閃電過程中可產生強大的雷電流和高電位，若用其電位與電流的乘積功率來表示，雷電具有極強大的功率，能形成巨大的爆炸過程，直擊到地面的建筑和各種生物上，產生強大破壞力。

　　2 綜合錄井防雷

　　2.1 綜合錄井儀的雷擊后果

　　經過對綜合錄井儀遭受雷擊破壞的實際情況進行統計分析，雷擊造成的主要后果主要表現形式為以下幾種：

　　(1)傳感器損壞

　　如果安裝在井架的傳感器緊固不牢，與井架之間存在有一定的電阻，則容易被雷電擊毀。

　　(2)電源系統燒毀：

　　由于在儀器的電源系統設計過程中，井場動力電源進入儀器前首先進入配電箱，在配電箱內設計有電源保險絲，一旦電壓高于一定的幅度，在保險絲熔斷的同時，電源系統也有可能被燒毀。

　　(3)數據采集系統燒毀

　　由于各種傳感器采集的信號通過信號線與綜合錄井儀內部的信號采集面板進行連接，一旦發生感應雷電后，該區域的強大的電磁波作用于信號線，在信號線上感應產生出瞬態尖峰脈沖沿著信號線向兩端快速傳遞。

　　2.2 綜合錄井儀防雷

　　綜合錄井儀防雷是綜合性的系統工程，所采取的技術措施也是多方面的。

　　這些防護措施可概括為：外部防護和內部防護，防護技術包括屏蔽、等電位連接、分流接地和過壓保護、電源防雷、信號防雷。

　　不同部分和各項技術都有其重要作用，相互之間緊密聯系，不能將它們割裂開來，也不存在替代性。

　　2.3 外部防雷保護

　　(1)屏蔽

　　屏蔽一般分為電場屏蔽、磁場屏蔽及電磁場屏蔽幾種。

　　靜電屏蔽(電場屏蔽)是為了消除和抑制靜電電場的干擾。

　　磁場屏蔽：是為了消除或抑制由磁場耦合引起的干擾。

　　磁場屏蔽又分為低頻屏蔽和高頻磁屏蔽兩種情況。

　　電磁場屏蔽：一般在遠離干擾源的空間單純的電場或磁場是少見的，干擾是以電場、磁場同時存在的高頻電磁場輻射的形式發生的。

　　雷電電磁脈沖在遠場條件下可看作平面電磁場傳播。

　　因此，應同時考慮電場和磁場的屏蔽。

　　信號傳輸電纜的全屏蔽。

　　電纜的屏蔽要求對機房內、外所有架空、埋地的電纜都用金屬層屏蔽起來，以防雷電電磁脈沖的干擾，這稱作全屏蔽。

　　當全屏蔽電纜接觸或穿過另一金屬部分時，還要采用中間接地點，因此，全屏蔽電纜要求多點接地。

　　(2)等電位連接

　　等電位連接也稱電位均衡連接。

　　就是把所有導體相互作良好的導電性連接，并與接地系統連通。

　　其本質是由可靠的接地系統、等電位連接用的金屬導線、等電位連接器(即避雷器、地線隔離器)和所有導體組成一個電位補償系統。

　　(3)分流接地

　　分流是將雷電流能量向大地泄放過程中應符合層次性原則。

　　層次性就是按照所劃分的防雷保護區對雷電能量分級瀉放。

　　接地就是讓已經納入防雷系統的閃電能量泄放入大地，良好的接地才能有效地降低引下線上的電壓，避免發生反擊。

　　接地是釋放直擊雷和雷電電磁干擾能量的最有效的手段之一，也是電位均衡補償系統基礎。

　　目的是使雷電流通過低阻抗接地系統向大地泄放，從而保護建筑物、人員和設備的安全。

　　2.4 內部防雷保護

　　(1)電源防雷

　　在電源進入端安裝低壓總電源防雷器，將由外部線路可能引入的雷擊高電壓引至大地泄放，以確保后接設備的安全。

　　作為系統電源進線端的防雷器，在雷擊多發地帶至少應有60～100KA的通流容量，可將數萬甚至數十萬伏的雷擊過電壓限制到數千伏，防雷器可并聯安裝在板房電源進線端。

　　(2)信號防雷

　　在雷擊發生時，產生巨大瞬變電磁場，在1Km范圍內的金屬環路，如網絡金屬連線等都會感應到雷擊，將會影響信號網絡的正常運行甚至徹底破壞信號網絡系統，對于信號網絡方面的防雷工作也是較易被忽視的。

　　3 防雷接地

　　3.1 防雷接地的方式

　　接地方式多種多樣，我們常用到的有以下幾種：

　　(1)安全接地

　　安全接地即將高壓設備的外殼與大地連接。

　　防止機殼上積累電荷，產生靜電放電而危及設備和人身安全。

　　當設備的絕緣損壞而機殼帶電時，促使電源的保護動作而切斷電源，以便保護工作人員的安全。

　　(2)工作接地

　　工作接地是為電路正常工作而提供的一個基準電位。

　　這個基準電位一般設定為零。

　　該基準電位可以設為電路系統中的某一點、某一段等。

　　當該基準電位不與大地連接時，視為相對的零電位。

　　當該基準電位與大地連接時，基準電位視為大地的零電位，而不會隨著外界電磁場的變化而變化。

　　(3)屏蔽接地

　　屏蔽與接地應當配合使用，才能起到良好的屏蔽效果。

　　當用完整的金屬屏蔽體將帶電導體包圍起來時，在屏蔽體的內側將感應出與帶電導體等量異種的電荷，外側出現與帶電導體等量的同種電荷，因此外側仍有電荷存在。

　　(4)防雷接地

　　當電子衡器被雷擊時，不論是直接雷擊還是感應雷擊，如果缺乏相應的保護，設備都有可能受到很大損害甚至報廢。

　　3.2 防雷接地的原理

　　防雷接地裝置包括接地體和接地線，位于地下一定深度之處，它的作用是使雷電流順利流散到大地中去。

　　防雷接她要求接地電阻要小，接地電阻越小，散流就越快。

　　被雷擊物體高電位保持時間就越短，危險性就越小。

　　3.3 防雷接地裝置的應用

　　按照GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》的要求，儀器房房內的安全保護地、信號工作地、屏蔽接地、防靜電接地和防雷器接地宜共用一組接地，接地電阻應小于4歐姆。

　　地線接地電阻的大小與土壤的導電性能、導體尺寸、接地體與土壤接觸的松緊、埋設深度有關(見下表)。

　　根據避雷地線接地電阻<4Ω的要求，可采用多根鋼管每隔3～5m埋設，按并聯電阻估算達到所需要求。

　　3.4 接地電阻測量

　　接地電阻是指埋入地下的接地體電阻和土壤散流電阻，通常采用ZC型接地電阻測量儀(或稱接地電阻搖表)進行測量。

　　接地電阻測量儀還隨表附帶接地探測棒兩支、導線三根。

　　參考文獻：

　　[1] 趙英梅防止電氣設備雷電危害的方法淺析《機械管理開發》 2008年第1期。

　　鉆井地質錄井綜合解釋技術【2】

　　摘要：運用各種檢測手段來達到檢測地震預防地震的目的。

　　一般CSU測井，普通錄井，井壁取心是最常用的幾個手段，根據不同的地質情況選擇不同的方式，或者幾種并用。

　　施工過程中要當場檢測，并討論出意見，弄明白S區的地形狀況，根據總結出來的地質情況來做出切實可行的整合技術，這樣有利于更加有效的指導鉆機工作，結論說明，S區塊油水界面從構造高部位向構造低部位略有傾斜，主要受構造控制、邊水較活躍的構造油藏。

　　此技藝是鉆機技術的一項優勢技術。

　　關鍵詞：S區;地質錄井;解釋;鉆井效果

　　1 鉆井地質綜合解釋技術

　　1.1 將不同的研究討論技術相互結合來真正達到跟蹤和掌握儲油層實際情況的目的。

　　針對S區構造復雜、小斷層發育、儲層橫向變化大的特點，在開發方案編制前對三維地震資料進行了高分辨重新處理，全三維解釋了T2-2(南二頂)、T2-2-1、T2-2-2、T2-2-3、T2-2-4、T2-2-5和T2-3(南二底)共7個反射層，優選出了本區地震波形相對穩定，構造、小斷層相對清楚的T2-2-1(油層頂面)和T2-2-4(油層底面)兩張構造圖布署了開發井位。

　　同時，采用Geoframe elan復雜巖性解釋軟件、LPM軟件及地球物理場地質參數解釋和地質體可視化系統三種方法對該區儲層砂體進行了地震預測，指導了井位部署。

　　在鉆井過程中，鉆井施工當中，要及時選用最新的技術資料，多種方法相結合來達到解決問題的目的。

　　能夠用最合理的方式進行工作，促進工作快速運行。

　　1.2 利用CSU能夠做出一套非常合理科學的能判斷油層厚度和含油量的評判標準，研究表明，S區沉積環境屬于多物源、近物源的沖積扇-湖泊-沼澤系統，為斷陷快速沉降沉積。

　　以S131區塊探井的巖心描述和開發井錄井、井壁取心的資料為依據，結合油水層的巖性、物性、含油性和電性的四性關系，從而完成一套新型的解釋標準用來解釋現實的油層狀況。

　　巖屑錄井及井壁取芯結果證明，在S131區塊中部和南部開發井中，該識別圖版比較適用，但在區塊北部S132井區層數劃準率有所下降。

　　所以說在鉆井施工的時候，及時做好數據測量和圖表的劃分能夠有效加強對油層的辨認。

　　也將為下一個工作打好基礎。

　　1.3 通過對首鉆井和部分緩鉆井實施錄井和井壁取心，進一步落實和驗證了儲層的含油性和電性。

　　S區儲層類型多，含油性變化大，單純依靠測井技術很難準確落實儲層的含油性。

　　在升溫過程中儲層巖石中的烴類成分不斷析出。

　　對應不同的溫度，烴類成分不同。

　　儀器共測量輕烴(相當于氣態烴類)S0、液態烴S1、重烴S2及最高熱解溫度Tmax等項參數。

　　通過檢測S0、S1、S2值及它們間的關系確定儲層中的含油性。

　　1.4 計劃性開展一套能夠真正落到實處的鉆井技術。

　　開始大面積施工之前，要進行試驗鉆井，按照一套正規的鉆井程序來進行鉆井施工，增強對于地質研究的不斷的連續性的觀察，把握同類材料，能夠最大限度最快速的了解油層的進展狀況和背景資料，最終能夠有效的預測到地震存在的特征。

　　能夠做到每挖成一口鉆井，就將這口鉆井的工作落到實處，跟蹤檢查，這樣可以有效對于S區進行有規律有步驟的不斷認識和追中。

　　2 油藏地質特征認識

　　2.1 S區地震解釋構造、斷層基本落實，實鉆深度比地震解釋深度略淺。

　　開發鉆井結果顯示，這個區域的油層不會遭到新的斷點，地理形勢非常復雜，要考慮地震情況，整合了這些資料之后，就能得到十分可靠的結論，地震能夠說明的深度幣鉆機實際考察的結構更深。

　　2.2 S區的大面積油層沒有成熟到可開采的地步，油層集中發育在南二段四砂巖組，單層有效厚度以大于1.5m的中厚層為主。

　　統計本區新完鉆31口井中，只在S66-70、S68-70和S72-74井見到了大磨拐河組一段油層零星顯示，經井壁取心落實，含油性較差且厚度薄，綜合解釋為干層。

　　大于1.5m的有效層數共51層，占總層數的29.2%，占總厚度的54.3%。

　　可見，這個區域能夠被利用的厚度是1.5m的位置居多。

　　2.3 本區油層段由南向北逐漸減薄，儲層發育狀況逐漸變差。

　　統計各排新鉆井南二段油層頂界T2-2至五砂巖組底界T2-2-5發現，油層段總厚度由南至北有逐漸減薄的趨勢，從最南的74排的平均140.5m，到北部的48排減至85.4m，減薄了近40%。

　　統計已完鉆井各排平均砂巖發育層數及有效厚度，砂巖層數從74排的22層降到48排的11層，下降50%;有效厚度由11m降至3.2m，下降了70.9%。

　　在S區塊南北不足2.5km范圍內儲層發育狀況變化是相當大的，這能夠從一個角度說明這個地區的各種條件的差異是非常之大的。

　　2.4 此地的含油類型與其他地方有所差異，是斷塊構造的，油水界面不是水平的。

　　從已完鉆井綜合解釋結果分析，S區塊油水縱向上有四種分布形式：即純油層; 研究方案可以說明油的最深處達到-910m左右，與實際測量的結果差不多。

　　3 應用效果

　　3.1 通過前期性的試驗來選擇鉆井，特別要針對一些疑難問題較多的鉆井，充分調整錄井井段，力求最大限度的節約資源，能夠減少工作量和獲得恰當而沒有遺漏的數據，這是施工的時候最需要注意的一項。

　　3.2 鉆井真實施工的同時將測井資料，錄井資料和技術結合在其中，繪制必要的砂體圖，針對性的找到單砂體可能分布的地理位置，最終將地震是否會發生的預測也考慮進來，從而更為科學的指導了鉆機施工，最好的情況是能夠保證鉆井的失敗率為零，而次級井的比率要在10%以下。

　　結束語

　　油層鉆井技術在不斷的發展進程當中，操作人員在熟練的操作這些流程的同時要深刻理解到它的技術原理和操作流程，總結一些經驗為未來的工作做一個鋪墊，同時爭取改進現有工作的不足之處，投入新的科技與技術資源，擴充它的內在含量，為提升技術做一個準備，從而改善整體技術的實用性。

　　將實際轉化為理論給更多的人所了解，集思廣益，共同討論更為行之有效的施工方法,為油田事業做出應有的貢獻。

　　參考文獻

　　[1]郎東升，岳興舉.油氣層定量評價錄井新技術[M].北京;石油工業出版社，2004.

　　現場錄井技術及油氣層綜合解釋【3】

　　【摘要】本文重點闡述現場錄井技術的重要性，尤其在油氣發現及卡準取心層位上的運用;針對性突出應用錄井資料進行油氣層綜合解釋中應該把握的幾項原則，總結現場錄井技術及利用錄井資料綜合解釋油氣層的優越性和局限性。

　　【關鍵詞】現場錄井技術;鉆時放大法;MAS錄井儀;卡準取心層位;油氣綜合解釋;評價原則

　　前言

　　隨著油田勘探開發的需求，以及油田勘探開發對象越來越復雜，傳統、單一的錄井方法既不能滿足當前錄井技術的需要，也不能滿足石油勘探開發、快速準確綜合解釋油氣層的需要;面對兩方面的需要，在現場錄井通過不同的井別優選錄井設備，充分利用各項資料綜合分析進行油氣層綜合解釋原則，并在使用PDC鉆頭鉆井情況下地質錄井取心層位卡準及油氣發現上得到了極大的提升，從而提高了油氣層綜合解釋的快速性和準確性。

　　1.現場錄井技術

　　現場錄井的基本任務是取全取準各項資料、數據，及時掌握井下地層層序、巖性，初步掌握鉆遇地層的含油、氣、水情況，為油氣田勘探和開發提供可靠的第一手資料;而且現場錄井具有成本低、簡便易行、了解井下地質情況及時、資料的系統性強等優點。

　　因此現場錄井在油氣發現上具有顯著重要性。

　　1.1 根據不同井別，針對性優選錄井手段，確保油氣發現

　　隨著PDC鉆頭技術的廣泛運用，縮短了鉆井周期、為鉆井增加了經濟效益;但PDC鉆頭對地層獨特的切削及研磨作用，造成鉆屑細小、混雜、代表性差、砂巖和泥巖之間鉆時變化不明顯或幾乎無變化，難以從常規曲線和巖屑上判斷地下巖性，熒光定級，恢復錄井剖面;從而影響巖性歸位、錄井油氣發現率等，使錄井剖面符合率下降，油氣層評價解釋困難。

　　面對上述技術難點問題，在Y井使用PDC鉆頭鉆井的施工中，通過準確實測巖屑遲到時間、細致觀察巖屑、觀察槽面顯示，充分運用特征層及“鉆時放大法”，并結合MAS快速錄井儀記錄的全烴值，來綜合判斷地層巖性和發現油氣顯示，最終達到了提高錄井剖面符合率、完鉆層位卡準及油氣層快速評價解釋的目的，真正實現了PDC鉆頭下地質錄井技術與鉆井技術的同步發展。

　　1.2 及時發現地層變化、決定了卡準取心層位

　　在油田勘探開發中，巖心是研究地層巖性、物性、含油性等各項參數所必需的第一手資料，能客觀實際地反映地下巖層特征。

　　因此，巖心錄井是一種非常重要的錄井技術。

　　由于鉆井取心的不可逆性、高成本及地下地質條件的復雜多變，決定了卡準取心層位的重要性。

　　例如：T井的施工中，設計要求在E1f3和E1f2+1見油跡及油跡以上級別鉆井取心，且設計只斷缺阜三段中部地層。

　　實鉆發現鉆遇地層與設計明顯不同，還斷缺下部阜二段七尖峰地層，為完成設計要求，現場錄井技術人員及時重新預計取心目的層深度，充分利用鉆時、巖屑、氣測資料分析;在鉆至井深1890.32m時，鉆時明顯變快，停鉆循環，見油砂且氣測異常，起鉆取心，在14.73m的巖心中獲7.77m的油砂。

　　該井成功的關鍵在于及時跟蹤地層，發現阜二段頂部標準層被斷缺，從而獲取了主力油氣段的巖心資料，為該區塊地質研究及評價提供了可靠的第一手資料。

　　2.油氣層綜合解釋

　　油氣層綜合解釋，就是利用巖屑、巖心、綜合錄井(氣測)、地球化學、定量熒光、測井、地震、構造等資料進行的綜合分析和評價。

　　目前油氣層綜合解釋的方法、技術很多，既有傳統的圖版法，又有近年來發展起來的神經網絡、專家系統等方法。

　　但是，很多理論上不錯的方法，實際應用效果并不十分理想。

　　我認為其主要原因在于沒有系統、綜合地去考慮問題，沒有應用地質資料綜合分析;無論用什么具體方法綜合解釋，以下幾項原則在油氣層綜合解釋中是應該把握的。

　　2.1 綜臺性原則

　　受系統及偶然誤差的影響，各種單項資料往往存在一定的局限性。

　　僅依靠單一資料很難對其含油性做出準確評價，需要綜合考慮各項資料進行全面分析。

　　在此過程中充分考慮眼見為實的巖屑、井壁取心等錄井資料，不但可對其含油氣豐度做出準確描述，而且對同一儲集層油氣水的縱向分布范圍也易于劃分，從而得到一個較為準確的結論。

　　例如，H井在井段2598.00—2600.00m，巖屑、井壁取心證實本段無油砂;測井解釋為油層。

　　綜合考慮各項資料后，為防止漏失油層，綜合解釋為可能油層;并建議對該層試油，以驗證儲層產液性質，試油結論為水層。

　　因此，在進行油氣層解釋時，一定要考慮到綜合性原則，防止因過分依賴某一單項資料而造成片面性失誤。

　　2.2 針對性原則

　　各種錄井資料均有其技術優勢和不足，在解釋過程中應針對不同儲集層物性、不同原油性質，合理利用各種單項資料進行針對性評價，會降低綜合解釋誤差。

　　例如：G井在井段3099.50～3104.00m，巖屑錄井為油跡粉砂巖，井壁取心為油斑粉砂巖，槽面無顯示;氣測全烴從0.204%升高0.724%，組分不全，氣測解釋為油干層;地球化學未分析;測井解釋為油層;綜合解釋時考慮到該區屬于低孔、低滲透，儲集層物性差異大比較隱蔽，槽面少見顯示或沒有顯示，氣測值雖較低，儲集層中的油氣主要殘留在巖屑中，所以解釋時側重的資料為巖屑、井壁取心、測井資料，綜合定性為油層。

　　該井壓裂后測試日產油9.21m3，日產水3.41m3，壓裂后對比產量資料及儲層流體性質資料，解釋結果與試油結果一致。

　　地層壓力系數1.07，屬較為典型的三低(低壓、特低孔、超低滲)儲層。

　　所以在對此類儲集層綜合解釋時，我們應充分考慮到巖屑、井壁取心、測井等資料。

　　2.3 相對性原則

　　在現有的技術條件下，不可能設計出理想的、同時滿足各種情況需要的油氣層評價模版，而通過對埋深、地層壓力、儲集特征、成藏條件及鉆井條件相近的油氣層進行比較，則可以對目標層的評價起到很好的輔助作用。

　　具體評價時，要注意加強層內、層間和井間3個層次的對比工作。

　　3.結論

　　現場錄井技術能直接實時反映井下地質構造、含油氣情況和鉆井工程等方面數據，因此具有獲取信息及時、多樣、分析解釋快捷的特點，是其它勘探技術無法取代的。

　　但是單項錄井技術卻不能完成油氣顯示儲集層各項參數定性、定量描述，單項錄井參數也不能對油氣層進行有效評價;同時地質、氣測、灌頂氣等現場錄井資料錄取具有唯一性和不可重復性。

　　測井曲線有問題可以重測，錄井采集資料是不可重復的，一旦資料存在問題就可能影響資料解釋質量，因此現場錄井技術人員不只需要高度責任感，而且需要過硬的專業技術技能。

　　錄井解釋擁有第一手的錄井資料，可以在現場多次觀察巖心實物物性、含油、含水性，更直觀感性地認知儲集層含油或含水現象，分析評價手段較直接。

　　但單一錄井技術受地質條件、人為因素、儀器本身、鉆井工藝等因素的影響，獲取的參數不一定完全準確。