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SY/T 5901-2024 石油勘探开发仪器仪表分类

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资料介绍

  ICS 75.180.10CCS E90

  中华人民共和国石油天然气行业标准

  SY/T5901—2024代替SY/T5901—2011

  石油勘探开发仪器仪表分类

  Classificationforpetroleumexplorationanddevelopmentinstruments

  2024-09-24发布2025-03-24实施

  国家能源局发布

  SY/T5901—2024

  目次

  前 言 Ⅲ

  1范围 1

  2规范性引用文件 1

  3 术语和定义 1

  4 分类原则和方法 1

  4.1分类原则 1

  4.2分类方法 1

  5 仪器仪表分类 1

  5.1 第一层级分类 1

  5.2 第二层级分类 1

  5.3第三层级分类 1

  6 地质类仪器仪表 10

  6.1测绘仪器仪表 10

  6.2 勘查仪器仪表 12

  6.3地球物化仪器仪表 12

  6.4微观图像仪器仪表 14

  7物探类仪器仪表 15

  7.1重力勘探仪器 15

  7.2磁力勘探仪器 15

  7.3电法勘探仪器 16

  7.4放射性勘探仪器 18

  7.5地震勘探数据采集系统 18

  7.6地震勘探激发装置 20

  8钻井类仪器仪表 21

  8.1 地面控制仪器 21

  8.2 钻井井筒仪器 22

  8.3钻井仪表 23

  8.4 钻井液性能检测仪器 24

  9录井类仪器仪表 25

  9.1综合录井仪器 25

  9.2 地质评价录井仪器 26

  SY/T5901—2024

  10测井类仪器仪表 27

  10.1地面仪器 27

  10.2 电法测井仪器 28

  10.3 声波测井仪器 29

  10.4核测井仪器 30

  10.5光测井仪器 31

  10.6工程参数测井仪器 31

  10.7核磁测井仪器 32

  10.8井下遥测仪器 32

  10.9旋转导向仪器 32

  10.10其他物理量测井仪器 33

  10.11射孔与取心仪器 34

  11采油采气类仪器仪表 35

  11.1地面仪器 35

  11.2压力仪器仪表 35

  11.3 流量仪器仪表 36

  11.4液位仪器仪表 37

  11.5温度仪器仪表 38

  11.6安防仪器仪表 39

  12 油气集输类仪器仪表 39

  12.1压力仪器仪表 39

  12.2计量仪器仪表 40

  12.3 温度仪器仪表 41

  12.4分析仪器仪表 41

  12.5 安防仪器仪表 42

  12.6 管道检测仪器仪表 43

  前言

  本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

  本文件代替SY/T 5901—2011《石油勘探开发仪器仪表分类》,与SY/T 5901—2011相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:

  a)更改了范围(见第1章,2011年版的第1章);

  b) 增加了分类原则和方法(见第4章);

  c) 增加了地质类仪器仪表分类(见表1、表2);

  d)删除了物探类仪器仪表中物探辅助类仪器仪表(见2011年版的表2);

  e) 更改了钻井类仪器仪表分类内容(见表4,2011年版的表4);

  f) 更改了录井类仪器仪表分类内容(见表5,2011年版的表4);

  g) 更改了测井类仪器仪表分类内容(见表6,2011年版的表3);

  h)更改了采油采气类仪器仪表内容(见表7,2011年版的表5);

  i)增加了安防仪器仪表内容(见表7、表8);

  j)增加了油气集输类仪器仪表内容(见表8)。

  请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

  本文件由石油工业标准化技术委员会石油仪器仪表专业标准化技术委员会(CPSC/TC3)提出并归口。

  本文件起草单位:西安石油大学、石油工业仪器仪表质量监督检验中心、中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司、东方地球物理勘探有限责任公司、中石化经纬有限公司、东北石油大学、中国石油集团测井有限公司。

  本文件主要起草人:邢亚敏、刘升虎、李国栋、张新华、薛立武、曹鹏章、陈昆、李明、刘海涛、刘军平。

  本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:

  ——1993年首次发布为SY/T 5901—1993;

  ——2011年第一次修订时,整合了SY/T6232—1996《石油岩心分析实验仪器设备分类》的部分内容;

  ——本次为第二次修订。

  石油勘探开发仪器仪表分类

  1范围

  本文件规定了石油勘探、开发、集输中专用仪器仪表的分类。

  本文件适用于石油勘探、开发、集输中专用仪器仪表特性划分与归类管理。

  2 规范性引用文件

  本文件没有规范性引用文件。

  3术语和定义

  本文件没有需要界定的术语和定义。

  4分类原则和方法

  4.1分类原则

  遵循科学性、系统性、可扩延性、兼容性和综合实用性原则。

  4.2分类方法

  采用线分类法(又称层级分类法、体系分类法),共分三个层级;

  ——第一层级按照油气田勘探开发的主要流程分类;

  ——第二层级按照仪器测量原理、测量要素或用途分类;

  ——第三层级为仪器设备名称。

  5仪器仪表分类

  5.1第一层级分类

  石油勘探开发仪器仪表分类第一层级分类见表1。

  5.2第二层级分类

  地质类仪器仪表分类见表2,物探类仪器仪表分类见表3,钻井类仪器仪表分类见表4,录井类仪器仪表分类见表5,测井类仪器仪表分类见表6,采油采气类仪器仪表分类见表7,油气集输类仪器仪表分类见表8。

  5.3第三层级分类

  仪器设备名称见表2至表8。

  SY/T 5901—2024

  表1石油勘探开发仪器仪表分类

  石油勘探开发仪器仪表 地质类仪器仪表 物探类仪器仪表 钻井类仪器仪表 录井类仪器仪表 测井类仪器仪表 采油采气类仪器仪表 油气集输类仪器仪表

  表2地质类仪器仪表分类

  地质类仪器仪表 水准仪 经纬仪 全站仪 卫星定位仪 电罗经 潮位计 盐温深声仪 流速仪 回声测深仪 RGPSPOD 声学定位系统 水鸟 激光雷达 勘查仪器仪表 标贯仪器 动探仪器

  地球物化仪器仪表 石油岩石比面测定仪 石油岩石润湿性测定仪 覆压孔渗仪 岩石气体孔隙度仪 岩石气体渗透率仪 岩石粒度测定仪 岩石含油含水饱和度测定装置 石油岩石激发极化电位测量仪

  SY/T 5901—2024

  表2(续)

  地质类仪器仪表

  地球物化仪器仪表 裂缝导流仪 油气水相对渗透率测定装置 页岩膨胀测试仪 岩石碳酸盐含量分析仪 岩样介电常数测量仪 岩石矿物能谱定量分析仪 化石孢粉分析仪 岩石中可溶有机物及原油族组分分析仪 储层定量荧光分析仪 能谱仪 光谱仪 色谱仪 质谱仪 光度计 扫描电镜 微观图像仪器仪表 透射电镜 显微镜 图像采集分析系统镜

  表3物探类仪器仪表分类

  物探类仪器仪表

  重力勘探仪器 重力仪 重力梯度仪

  磁力勘探仪器 饱和式磁力仪 质子磁力仪 光泵磁力仪 磁力仪探头

  电法勘探仪器 直流电法仪 大地电磁仪 可控源声频大地电磁仪 瞬变电磁测深仪 激发极化仪 表3(续)

  物探类仪器仪表

  电法勘探仪器 时频电磁仪 时频电磁发射机 电场传感器 磁场传感器 海洋电磁仪 放射性勘探仪器 核勘探仪器

  有线地震仪 节点地震仪 工程地震仪 垂直地震剖面仪 井间地震仪 分布式光纤传感地震仪 地质雷达 模拟检波器 数字检波器 压电检波器 压电检波器测试仪

  地震勘探激发装置 可控震源 电磁可控震源 重锤震源 电火花震源 气爆震源 电控箱体 爆炸机 气枪震源 气枪控制器 压力传感器 深度传感器 近场海底峰 表4钻井类仪器仪表分类

  钻井类仪器仪表

  地面控制仪器 井口安全控制系统 钻井液固相控制系统 防喷器控制装置

  钻井井筒仪器 磁力测斜仪 陀螺测斜仪 随钻测量仪 导向钻井仪

  指重表 扭矩表 钻速表 钻压表 泵压表 流量表 游车防碰仪 钻井多参数仪 井筒液面监测仪 钻井液密度计 钻井液黏度计 钻井液罐液位计 钻井液滤失量测定仪 钻井液含砂量测定仪 钻井液极压润滑仪 钻井液膨胀量测定仪 钻井液切力计 钻井液固相含量测定仪 钻井液电阻率测量仪 钻井液电稳定性测定仪

  表5录井类仪器仪表分类

  录井类仪器仪表

  综合录井仪器 综合录井仪 工程参数录井仪 钻井液参数录井仪 气测录井仪 表5(续)

  录井类仪器仪表

  地质评价录井仪器 自然伽马能谱录井仪 全岩心三维CT扫描仪 XRF(X射线荧光)分析仪 XRD(X射线衍射)分析仪 核磁共振录井仪 荧光测定仪 岩石热解综合评价仪

  表6测井类仪器仪表分类

  测井类仪器仪表 地面电源模块 数据采集模块 深度计量模块 电缆张力模块 射孔取心模块 地层测试模块 指令下传模块 绘图输出模块

  电法测井仪器 自然电位测井仪 电极电阻率测井仪 感应电阻率测井仪 侧向电阻率测井仪 微电阻率成像测井仪 过套管电阻率测井仪 介电测井仪 地层倾角测井仪 电磁波电阻率测井仪

  声波测井仪器 声波速度测井仪 声波全波列测井仪 声波幅度测井仪 声波成像测井仪 噪声测井仪 声呐测井仪 表6(续)

  测井类仪器仪表 声波测井仪器 超声井径测井仪

  核测井仪器 自然伽马测井仪 散射伽马测井仪 中子源测井仪 地层元素测井仪

  光测井仪器 光纤传感测井仪 井下可视化测井仪

  工程参数测井仪器 钻井参数测量仪 井下压力测井仪 井斜方位测井仪 核磁测井仪器 均匀场核磁共振测井仪 梯度场核磁共振测井仪

  井下遥测仪器 电缆遥测仪 钻井液遥测仪 电磁波遥测仪 推靠式旋转导向仪 指向式旋转导向仪 混合式旋转导向仪

  其他物理量测井仪器 热法测井仪 流量测井仪 地层测试器 压力测井仪 持水率测井仪 流体密度测井仪 磁定位测井仪 多臂井径测井仪 井径仪 井斜仪 剩余油饱和度测井仪

  射孔与取心仪器 射孔器 井壁取心仪 表7采油采气类仪器仪表分类

  采油采气类仪器仪表

  地面仪器 示量泵 人工举升系统 井口控制装置 地面安全阀

  压力仪器仪表 压力表 压力变送器 井下压力计

  井下流量计 井下产量计 水流量计 井下密度计 油气水多相流量计 油井综合测试仪 注水井分层流量实时测调仪 原油含水分析仪 注水用配水器 配产器 功图计量仪

  液位仪器仪表 液位计 液位变送器 物位开关 注水器 回声仪 功图测试仪

  温度仪器仪表 温度计 温度变送器 温度控制器 热电阻计 井下温度计 安防仪器仪表 可燃性气体检测仪 表8油气集输类仪器仪表

  油气集输类仪器仪表

  压力仪器仪表 压力表 压力变送器 压力计 压力控制器 压力开关 压力调节装置

  计量仪器仪表 流量计 液位计 流量积算仪 产量计 流量开关 煤气表 流动调节器 计量加药装置 温度计 温度变送器 温度套管 温度控制器 输油管道加热器

  分析仪器仪表 色谱分析仪 露点分析仪 密度计 黏度计 气液比测试仪 烃类气体检测仪 油气组分分析仪 凝点测定仪 原油含水试验器

  安防仪器仪表 火灾报警器 火焰探测器 流量开关 液位开关

  SY/T5901—2024

  表8(续)

  油气集输类仪器仪表

  安防仪器仪表 防爆压力仪 红外探测仪

  管道检测仪器仪表 管道凹陷检测仪 超声测厚仪 焊缝检测仪 罐在线检测仪 管道防腐检测仪 埋地管道测试仪 振动检测仪

  6地质类仪器仪表

  6.1测绘仪器仪表

  6.1.1仪器特性

  测绘仪器仪表主要用于测量和记录地理位置和地形数据。可通过全球导航卫星系统(GNSS)、 全站仪、经纬仪等工具,对石油勘探区域进行测量和定位,绘制详细的地图和地形图,准确了解地质构造和地表特征。

  6.1.2水准仪

  水准仪(level) 是建立水平视线,测定地面两点间高度差的仪器,常用于工程测量和地质勘探中。具有高精度和稳定性,适用于较长距离的高程测量,但在复杂地形或远距离情况下需要进行补偿。

  6.1.3经纬仪

  用于测量水平角和竖直角的测量仪器,适用于定位和地图制作。

  6.1.4全站仪

  即全站型电子速测仪,是用于集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集角度(水平角、竖直角)测量、距离(斜距、平距、高差)测量和数据处理功能于一体的测绘仪器系统。

  6.1.5卫星定位仪

  一类用于确定地点位置的仪器,包括GNSS全球导航卫星系统等,泛指所有的卫星导航系统,国际GNSS系统是个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统。GNSS全球导航卫星系统具有高精度和全球覆盖的特点,适用于定位导航、地图绘制和地质测量等领域。

  SY/T5901—2024

  6.1.6电罗经

  又称为陀螺罗经,是利用陀螺仪的定轴性和进动性,结合地球自转矢量和重力矢量,用控制设备和阻尼设备制成以提供真北基准的仪器。

  6.1.7潮位计

  又称水位计,用于观测和记录潮水的变化。潮位仪是一款自容式测量温度和潮位的海洋仪器,能不受波浪的干扰准确测量潮位。

  6.1.8盐温深声仪

  盐温深仪和声速剖面仪的统称,用于测量水体的电导率、温度及深度三个基本的水体物理参数。根据此三个参数,可以计算出其他各种物理参数,如声速等。或者通过发射声波信号并测量信号的传播时间来计算声速,从而得到声速随高度变化的剖面。是海洋及其他水体调查的必要设备,海水物理和化学参数的自动测量装置。

  6.1.9流速仪

  用于测量海洋、河流、湖泊等水域的水流流速和流向的仪器。

  6.1.10回声测深仪

  利用换能器在水中发出声波,当声波遇到障碍物而反射回换能器时,根据声波往返的时间和所测 水域中声波传播的速度,求得障碍物与换能器之间的距离的仪器。

  6.1.11RGPS POD

  RGPS(relativeGPS,相对GPS),RGPSPOD是安装在物探船的拖枪或拖缆上的应答器。RGPSPOD获得GPS载波和相位码,并通过串行链路将其传送给主船台,从而获得主天线和RGPSPOD两点间的距离和真方位角。

  6.1.12声学定位系统

  利用水声定位系统,通过测量声波传播的时间、相位等信息实现定位的技术来确定水下载体或目标的位置。主要水声定位系统按应答器基阵基线长度分为长基线(LBL)、 短基线(SBL)、 超短基线(USBL)等。

  6.1.13水鸟

  悬挂于拖缆上,用于控制拖缆形态并提供相关数据的辅助装置,包括罗经鸟、声学鸟、横向控制 鸟、声速仪、水流仪。声学鸟和罗经鸟分别提供两点声学距离和电缆切线磁方位角,利用边和角的观测实现坐标信息在电缆上的传递,同时罗经鸟控制电缆的深度。声速仪测量水中的实时声速,水流仪测量实时的水流的速度和方向,横向控制鸟提供电缆的横向控制、声学定位和深度测量。

  6.1.14激光雷达

  用于发射激光束并接收回波获取目标三维信息的系统。激光雷达能获取高精度点云数据,同时具有穿透植被的能力,可以测量植被覆盖下的地形,适合做高精度地形测量与工程勘测、输电线路及通道三维测量与建模,以及对精度要求很高的工程测量应用。 激光雷达系统集成了GPS、IMU、激光扫描仪和数码相机,其中主动传感系统(激光扫描仪)利用返回的脉冲获取探测地面采样点的三维坐标,而被动光电成像技术(数码相机)可获取探测目标的数字成像信息,最后经过综合处理得到目标的三维模型和影像。

  激光雷达有应用于不同场景的设备类型,包括机载、车载、地面固定站和手持激光雷达。每种类型的激光雷达都具有特定的优势和适用范围。

  6.2勘查仪器仪表

  6.2.1仪器特性

  勘查仪器仪表是一类通过分析地质构造、岩性、地下水等信息的仪器。

  6.2.2标贯仪器

  用于测量土层的抗力或密实度的仪器。在石油勘探中,标贯试验可提供有关土壤层性质和承载力 的信息,通过让标准试验锤自由下落,测量在一定深度内击入土壤的次数(标准击数)来评估土壤的力学性质。

  6.2.3动探仪器

  用于评估土壤和岩石力学性质的设备,通过在地面或钻孔中产生冲击或振动来测量地层反应。利用冲击或振动源产生波动,测量波动在地层中传播的速度和能量来评估土壤和岩石的力学性质。

  6.3地球物化仪器仪表

  6.3.1仪器特性

  地球物化仪器仪表用于测量地下岩石和地层的物理和化学性质,例如密度、电阻率、磁性、孔隙度等。用于识别潜在储层和评估石油资源的储量。

  6.3.2石油岩石比面测定仪

  用于测量计算岩石比表面积的仪器,以评估其吸附能力和渗透性。通过在岩石样本表面吸附气体,测量气体吸附量来计算岩石的比表面积。

  6.3.3石油岩石润湿性测定仪

  用于测量岩石表面接触角的仪器,通过岩石与流体(如石油、水等)的相互作用,评估岩石对不同流体的润湿性。将岩石样本浸泡在流体中,并测量液体在岩石表面的接触角来确定润湿性,表征岩石对流体的亲疏性。

  6.3.4覆压孔渗仪

  测量岩石渗透性和渗流特性的仪器,用于模拟储层条件并研究岩石的渗流性能。通过施加一定压力并监测渗流速率,来测量岩石在不同压力下的渗透性。

  6.3.5岩石气体孔隙度仪

  用于测量储层中的孔隙度和孔隙结构的仪器。浸泡岩石样本在一定压力下,通过测量岩石吸附气体的量来计算气体孔隙度。 6.3.6岩石气体渗透率仪

  用于评估岩石的渗透性和储层产能仪器,通过给岩石样本施加一定的压力差,测量气体在岩石中的渗透速率来计算渗透率。

  6.3.7岩石粒度测定仪

  测量岩石样本中不同粒度颗粒分布的仪器,通过筛选和分级岩石样本中的颗粒,测量不同粒径颗粒的百分含量,了解岩石孔隙结构和渗透性。

  6.3.8岩石含油含水饱和度测定装置

  测量岩石中的油、水饱和度,评估油气储层的含油和含水情况的仪器。通过将岩石样本暴露于不同的流体(如油、水等),通过测量流体在岩石中的分布和吸附量,计算出含油和含水饱和度。

  6.3.9石油岩石激发极化电位测量仪

  测量岩石样本的极化电位响应的仪器。通过施加外部电势或电流激发岩石样本,测量样本的极化电位响应。

  6.3.10裂缝导流仪

  用于评估在压裂等作业中支撑剂效果的仪器。通过将压裂液或水注入样本中,测量流体在裂缝中的渗透性来评估裂缝导流性能。

  6.3.11油气水相对渗透率测定装置

  测量不同相态(油、气、水)在岩石中的相对渗透率的装置。通过在不同渗透条件下测量不同相态流体的渗透率,计算相对渗透率,评估多相流体在储层中的渗透性。

  6.3.12页岩膨胀测试仪

  测量页岩样本膨胀性质的仪器。通过将岩石样本浸泡在水或油中,测量样本在吸收水或油前后的体积变化。

  6.3.13岩石碳酸盐含量分析仪

  测量岩石中碳酸盐(如钙质矿物)含量的仪器。将岩石样本经过处理后,利用化学反应或荧光光谱等技术测量碳酸盐含量。

  6.3.14岩样介电常数测量仪

  测量岩石介电常数的仪器。在不同频率或不同介质条件下,测量岩样的介电常数,分析岩石中流体的含量和岩石性质,评估储层性质和含油、含水情况。

  6.3.15岩石矿物能谱定量分析仪

  测量岩石样本中不同矿物含量的仪器,利用X 射线衍射或光谱技术等,测量岩样中不同矿物的特征峰,定量分析矿物组成,进行储层研究。 6.3.16化石孢粉分析仪

  用于测量化石孢粉含量的仪器,通过分析岩石样本中保存的化石孢粉,研究古代植被和环境,重建古气候和古生态环境。可确定古植被的类型和丰度,推测古环境条件。

  6.3.17岩石中可溶有机物及原油族组分分析仪

  用于测量原油类型和含量的仪器。通过萃取或气相色谱等技术,测量岩样中的有机物含量和原油族分。

  6.3.18储层定量荧光分析仪

  测量储层中含油量和油类型的仪器,利用荧光分析技术,通过激光或紫外光激发储层样本,测量样本发出的荧光信号,定量评估储层中的原油含量和类型。

  6.3.19能谱仪

  测量地下岩层放射性元素含量的仪器,通过探测样本发出的伽马射线,测量不同能量的伽马射线强度,得到岩层中放射性元素的含量。

  6.3.20光谱仪

  测量矿物成分和地球化学元素分析的仪器,通过将样本暴露于可见光或其他电磁辐射下,测量样本对不同波长的光的吸收、散射或发射特性,分析样本的光谱特征。

  6.3.21色谱仪

  用于测量油气中各种组分及含量的仪器,通过样本在固定相和流动相作用下的分配系数差异,将混合物中的组分分离,通过检测器进行定量分析。

  6.3.22质谱仪

  用于测量物质中原子或分子的质量及其相对丰度的仪器,将样本中的原子或分子离子化并加速,通过质量分析器分离不同质量的离子,测量它们的相对丰度。用于油气中元素和化合物的分析和定量测量。

  6.3.23光度计

  用于测量光线的强度和光学密度的仪器,常用于石油地质中岩石颜色和矿物学研究。通过测量光线在样品中的吸收或透射来定量分析样品的光学密度和颜色。具有高灵敏度和便捷性,可用于矿物颜色和岩石特性的测量和比较。

  6.4微观图像仪器仪表

  6.4.1仪器特性

  微观图像仪器仪表用于观察和分析岩心样品的微观结构和孔隙结构。通过显微镜等设备,观察岩石的孔隙、裂缝、矿物组成等,了解储层的物性和产能特征的一类仪器。 6.4.2扫描电镜

  用于可观察材料表面形貌和微观结构的仪器。通过扫描样本表面并探测所产生的二次电子、反射电子或后向散射电子等信号,形成样本表面的图像,研究岩石的微观结构和矿物组成。

  6.4.3透射电镜

  用于观察材料的内部结构和晶体微观结构的仪器。通过透射样本的电子束形成样本内部的高分辨率图像,研究岩石的微观组织和纳米结构。

  6.4.4显微镜

  用于可观察透明材料的显微结构和组织的光学仪器。通过透明样本的可见光或近红外光,利用透镜组合放大形成图像,观察透明样本的显微结构。

  6.4.5图像采集分析系统镜

  一类获取和分析微观图像的仪器,通过连接到各类电镜并配备相应的软件,用于采集、处理和分析显微图像数据。可用于观察油藏中的岩石微观结构、孔隙结构、矿物组成等。

  7物探类仪器仪表

  7.1重力勘探仪器

  7.1.1仪器特性

  重力勘探仪器用于测量地球表面的重力场强度,地下岩石和矿体的密度不同会导致重力场的变化,通过测量重力场变化推断地下的岩石构造和矿产分布。

  7.1.2重力仪

  用于测量重力加速度及其导数的仪器,利用牛顿引力定律,测量地球上某点的重力加速度。通过测量质量在地球表面上的受力来间接测量重力加速度。分为绝对重力仪、相对重力仪、海洋重力仪、航空重力仪等。

  7.1.3重力梯度仪

  用于测量重力场垂直梯度(梯度变化率)的仪器,在重力测量中用于测量重力加速度垂向导数,探测地下密度变化。重力梯度仪通过同时测量两个或多个位置的重力加速度,计算它们之间的梯度变化,以获取地下结构的信息。重力梯度仪可以较好地探测地下均匀性较差的区域,对密度变化较大的地质体有较高的敏感度。但它对环境干扰和振动敏感,需要在相对稳定的条件下使用。

  7.2磁力勘探仪器

  7.2.1仪器特性

  磁力勘探仪器用于测量地球表面的磁场强度。地下岩石和矿体的磁性不同会导致磁场的变化,通过测量磁场变化揭示地下的岩石构造和矿产资源。磁力勘探在找矿、勘探磁性矿床和研究地球磁场变化方面具有重要应用。 7.2.2饱和式磁力仪

  用于测量地磁场强度和方向的仪器,又称磁通门式磁力仪。基于磁化饱和原理,将测量物体暴露在一个强磁场中,使其磁矩达到饱和状态,测量磁场中的磁感应强度,得出地磁场的信息。饱和式磁力仪具有可测量小到几十纳特微弱磁场,不适用于测量地磁场中强度较大的地磁场。

  7.2.3质子磁力仪

  用于测量地磁场的仪器。利用质子(氢核)在磁场中的旋进现象,当物体中的质子受到外部磁场的影响,会以特定的频率旋进,通过测量旋进频率,得出地磁场的信息。质子磁力仪适宜对弱磁场的测量,灵敏度、准确度高,信噪比大、稳定性好,而且不受温度影响,无零点漂移等特点。

  7.2.4光泵磁力仪

  测量磁场的绝对强度和方向的装置。利用原子的光泵过程,通过照射原子样本,激发原子内部的能级,使其自旋方向发生改变,通过测量原子的自旋状态来推断磁场信息。光泵磁力仪具有非常高的测量精度和稳定性,适用于实验室研究和高精度磁场测量。

  7.2.5磁力仪探头

  用于感知物体周围的磁场,并将磁场信号转化为电信号的装置。它是磁力仪的核心部分,探头的材质是非磁性物质。探头的外壳采用密封防水材质。探头应质量轻、尺寸小,适于磁力勘探应用。

  7.3电法勘探仪器

  7.3.1仪器特性

  电法勘探仪器是一类测量地下岩石的电阻率和电导率的装置。在地下岩石中,含水层、含油层和矿石层通常具有不同的电导率,通过测量地下电阻率和电导率的变化推断地下的水文地质条件、矿产资源和岩石构造。

  7.3.2直流电法仪

  用于测量地下电阻率的仪器。通过将直流电流注入地下,测量地下的电压差,根据欧姆定律计算地下的电阻率分布。直流电法仪具有较高的探测深度和较广的应用范围,用于测量较深的地下构造。

  7.3.3大地电磁仪

  用于测量地下电导率和电阻率分布的仪器,常用于地壳构造研究和地热资源勘探。利用地球自然电磁场和地磁场的变化来测量地层的电导率分布。通过记录地下的电场和磁场随时间的变化,推断地下不同介质的导电性质。大地电磁仪适用于测量较深的地下构造和大范围的区域。

  7.3.4可控源声频大地电磁仪

  用于测量地下电阻率结构的高分辨率电法仪器。通过在地面上放置人工源产生的声频电磁信号,测量地下的电场和磁场响应,推断地下电阻率结构。适用于测量浅部地下结构和寻找隐蔽的矿产资源。

  7.3.5瞬变电磁测深仪

  用于测量地下电导率结构的仪器,常用于水文地质研究和环境勘探。利用瞬时变化的电磁场来探

  测地下电导率,通过将瞬时电流注入地下线圈中,产生瞬时电磁场,测量地下的响应信号,推断地下的电导率结构。瞬变电磁测深仪适用于快速获取浅层地下结构信息。

  7.3.6激发极化仪

  测量介质电极化效应的仪器,是基于地下介质对地震激发的响应和电极化效应来研究地下结构和材料的电性变化。通常通过在地表或浅井中布置电极,记录地下介质在不同时间尺度上的电性变化,以获取地层介质电性特性和结构的信息。

  7.3.7时频电磁仪

  一种应用在频率域与时间域联合测深系统中的电法勘探仪器,通过时频电磁发射机建立的人工场源电磁信号,测量地下的电场和磁场响应,能提供电阻率和激发极化信息,研究电性构造及目标体的电阻率和层极化性。可同时测量电分量和磁分量,同时研究电阻率、纵向电导、极化率和双频相位等多个参数。

  7.3.8时频电磁发射机

  用于与时频电磁接收采集仪器相配套的激发源仪器,它利用长导线向地下发送阶跃状方波电流信号,根据法拉第感应定律,当发射机输出的电流瞬时变化时,由电磁感应现象而产生类似于窄脉冲的感应电动势,该脉冲在地下激发二次涡旋电流,二次电流又产生二次磁场,随时间的推移,电磁场向地下深处移动并向外扩散。可针对勘探目标的深度选择不同频率和不同类型的激发电流信号,根据所使用的发电机励磁控制模式不同可分为恒压型时频电磁发射机和恒流型电磁发射机。

  7.3.9电场传感器

  通过测量布极地点的介质电位差来接收电场信息的一种接收器和探头,经常使用的电场传感器有三类,一是金属电极式电场传感器,这类电场传感器的主要特点是简单、牢固、使用携带方便,但是它接收电场的质量较差,不适用于高精度的电场测量;二是石墨电极式电场传感器,它是用于非金属电子导体,这类电场传感器适用于海洋大地电磁测量;三是金属—金属盐溶液式电场传感器,俗称不极化电极,它的噪声小,极化电位差稳定,经常应用于高精度、高灵敏度的电场测量中。

  7.3.10磁场传感器

  用来感应变化的磁场,并将磁场的大小和变化转换成电信号的一种装置。磁场传感器主要有感应式、超导式和磁饱和式。应用最广泛的是磁感应式磁场传感器,它通常是由线圈和放大器两部分组成,线圈中包括绕组和磁芯两部分,磁芯通常是由高导磁材料做成,放大器是对采集信号进行放大滤波等处理加工,以便提高灵敏度,进一步改善其性能。

  7.3.11海洋电磁仪

  用于探测海底深部地电结构的系统,接收来自海底深部的电磁感应信息并记录存储。根据高阻油气层对电磁仪接收的直达波、海底的反射波、水面的发射波三种电磁波能量衰减的不同,寻找海底油气分布。主要由电场传感器、磁场传感器、数据记录系统、定位系统、声控系统、浮球及水泥重块构成,该系统既可以观测天然场源产生的海洋电磁场,也可以观测人工源产生的海洋电磁场。 7.4放射性勘探仪器

  7.4.1仪器特性

  放射性勘探仪器是一种测量地下岩石中的放射性元素含量的装置,如铀、钍和钾等。放射性元素的含量和分布与地下岩石的性质和成分有关,通过测量放射性元素的变化可以揭示地下的岩石构造和 矿产资源,尤其在找铀、钍等放射性矿产方面具有重要应用。

  7.4.2核勘探仪器

  利用射线与地下介质相互作用,获取地下结构和物性信息的一种装置。利用放射性同位素的辐射特性,当放射性同位素放出射线入侵地下介质时,射线会与地下的岩石、土壤或水等物质相互作用,产生散射或吸收现象。通过测量射线与地下介质相互作用后的强度或能量变化,获取地下介质的密度、组成和含水量等信息。

  7.5地震勘探数据采集系统

  7.5.1仪器特性

  地震勘探数据采集系统能够控制相应设备向地层发射地震波,并通过传感器记录反射、折射和散射回来的地震波,利用地震波在不同介质中的传播特性来分析地层结构。地震勘探仪在陆地和海洋石油、天然气和地下水资源勘探方面广泛应用,可以提供地下岩层的速度、密度和岩性等信息,确定潜在的储层位置。

  7.5.2有线地震仪

  通过主机控制或卫星授时技术实现地震波激发、采集、同步的装置,一般由中央控制主机、地面 电子设备(包括采集站、电源站、交叉站等)、数传线缆、应用软件及辅助设备组成,其核心功能是通过地面耦合传感将地表振动转换为电信号,再经放大、采样和滤波等形成数字信号,经传输编排形成标准格式的数据进行存储和输出。由于信号数字化,可以对数据进行精确的时间同步和处理,便于地震学家进行地震波分析和地震事件定位。

  7.5.3节点地震仪

  一种基于全球卫星导航系统(授时与定位)按预设方式自主实现陆上地震数据采集和存储,并通过数据下载、切分、合成,形成共炮点或共检波点道集的系统,一般由节点单元、节点状态监控设备和节点配套装置组成。节点地震仪具有灵活性和可扩展性,可以方便地部署在复杂地形或远程区域。通过多个节点组网,可以实现高密度的地震观测,对地震活动进行全面监测。通常以无线传输方式进行数据传送。

  7.5.4工程地震仪

  用于监测和研究浅层地震活动的仪器,广泛应用于土木工程和地震工程等领域。利用传感器识别地震信号并转换为电信号。工程地震仪通常具有较高的灵敏度和较小的测量范围,适用于测量近场或浅层的地震信息。

  7.5.5垂直地震剖面仪

  用于测量垂直方向上地震剖面的装置。通过在钻井井筒中不同深度布置地震传感器,以垂直方 向记录地震波的传播情况,提供垂直方向上的高分辨率地震剖面数据,适用于探测钻井附近的地质信息。

  7.5.6井间地震仪

  一种放置在井内用于测量地震信号的仪器。原理与常规地震仪相似,通过将地震仪放置在井内,远离地表上的人为干扰和大气噪声,获得更为准确的地震数据。井间地震仪能够更敏感地探测地壳中发生的微小地震活动。

  7.5.7分布式光纤传感地震仪

  一种沿光纤测量地震信号的仪器。将信号光打入传感光纤,当传感光纤上的某个位置因受到振动而使光纤应变时,振动位置附近的折射率和光纤长度都将产生改变,从而改变该位置内各微型“干涉腔”的光程,进而改变信号振幅和相位,利用这些信号变化的特征,即可确定振动位置和振动的频率。分布式光纤传感地震仪凭借高密度、全井段、高效率、低成本、耐高温、耐高压等优点已成贯穿油井全生命周期不可或缺的技术。为VSP采集设备的革命性替代产品,分布式光纤传感地震仪可应用于目前所有石油勘探开发井的VSP采集生产,并针对高温高压井、超深井等特殊井况实现VSP观测。此外可应用于井地联合勘探、微地震压裂监测等领域。

  7.5.8地质雷达

  一种利用超高频脉冲电磁波来探测地下介质分布的地球物理勘探方法。按其应用领域可分为二维探地雷达、三维探地雷达及管线雷达等。目前主要用于考古、地质灾害调查、工程质量检测、建筑结构检测、军事目标探测、公路桥梁路基探测、管线调查、矿山边坡监测等众多领域。

  7.5.9模拟检波器

  一种将振动信号转换为模拟电信号的传感装置,目前应用较多的有动圈式检波器(主要用于陆上地震勘探)和压电式检波器(主要用于水中地震勘探),具有响应速度快、灵敏度高、设计简单的特点,但存在抗电磁干扰能力差、频率响应范围小、瞬时动态范围与地震信号不匹配的劣势。

  7.5.10数字检波器

  一种基于硬件电路设计和数字信号处理算法将振动信号转换为数字信号,并以数字编码的方式输出的传感装置。目前应用较多且技术相对成熟的数字检波器产品是基于微机电系统(MicroElectromechanicalSystem,MEMS)技术。这种技术以硅材料为基底,采用微机械加工工艺和IC工艺形成的差动电容式微机械加速度计,以重力平衡方式将地震信号直接转换为高精度数字信号,具有精度高、稳定性好、抗干扰能力强的特点。

  7.5.11压电检波器

  用于水域地震勘探的压电传感器。通常由压电元件(酒石酸钾钠晶体、钛酸钡陶瓷、锆钛酸铅陶瓷等)制成。利用这种元件将压力(加速度变化)转换为电压变化,并依据所产生的电压与所受压力成正比的原理来接收地震波。

  7.5.12压电检波器测试仪

  用于在滩浅海地震勘探中测量压电检波器性能参数的专用测试仪器。该仪器能够选择多个频率点 测试压电检波器的灵敏度、幅频特性和直流电阻。使用时通过专用的测试软件可快速标定被测压电检波器的性能参数,同时也可以根据需要对测试结果进行各种方式的输出,以满足压电检波器验收、维修、性能对比和过程控制要求等需要。为物探行业提供专业的测试维修设备。

  7.6地震勘探激发装置

  7.6.1仪器特性

  地震勘探激发装置是一类产生地震波的地震勘探设备,通常由震源、电缆和接收器组成。震源可以是人工震源,也可以是天然震源。电缆可以将地震波传输到接收器。接收器把接收到的地震波转换成电信号,并传输到地震勘探仪器中进行处理。

  7.6.2可控震源

  一种人为控制地震信号激发源装置,采用连续振动工作方式来激发地震波组。该类装置利用反作用质量体产生的反作用力方式,通过一个与大地紧密耦合的振动平板向地下激发一组连续的、频率变化的弹性地震波信号(又称扫描信号),这个连续振动信号的函数已知,其频率成分和工作时间可以人为设定。

  7.6.3电磁可控震源

  利用强电磁能量驱动方式产生连续振动来激发地震波组的地震信号激发源装置。该类装置是利用强电磁能量驱动反作用质量体产生反作用力的一种可控震源。

  7.6.4重锤震源

  一种采用加速度重锤产生冲击力的脉冲激发源设备。重锤在重力或其他能量(如高压气体、电磁等)作用下产生一定的加速度,通过冲击砧板将冲击力传递给大地,在大地产生脉冲振动。用于探测 近地表或浅层的地质结构和地下矿产资源。

  7.6.5电火花震源

  又称为脉冲震源。储存在电容器中的电能以强大的脉冲电流的形式,通过埋置在地下或水中的电极进行释放,在地下或水中产生冲击波的设备。电火花震源可以应用于陆地、井中和水中勘探。

  7.6.6气爆震源

  用于产生脉冲地震波的装置,埋置于地面以下的密闭气体容腔内,将甲烷等可燃气体和氧气按照一定比例混合均匀,并达到设定的压力后,点火引爆混合气体,在极短的时间里产生爆轰作用,作用于其周围的地层。该震源具有爆速、爆压可调、能量可控、爆炸生成物无污染等特点,施工过程包括打井、下管、注气、激发,和炸药震源相似,基本上不改变炸药震源的作业模式,是一款很有发展前景的绿色矢量激发源。

  7.6.7电控箱体

  用于保证可控震源按照设计的扫描信号进行同步激发的控制系统,由编码器和译码器组成。编码器产生参考扫描信号,通过无线电台对译码器进行各种参数控制,同时在地震仪器的控制下产生启动指令,确保所有施工震源精确同步振动。译码器产生可控震源振动需要的扫描信号,同时对可控震源的振动器进行反馈控制,确保可控震源按照扫描信号进行振动,在反馈控制过程中对可控震源信号进

  行实时质量控制,产生相应的质量控制数据报告发送给编码器,并将质控数据进行本地存储。

  7.6.8爆炸机

  又称为译码器,是通过引爆炸药或者其他能量释放装置产生地震波的设备。当爆炸机产生地震波时,通过无线电将触发信号发送给地震仪器,或用GPS时间记录装置记录爆炸机高压释放时刻所对应的GPS时间,从而保证地震波激发和地震仪器接收保持精准同步。

  7.6.9气枪震源

  一种根据气枪阵列的相干作用和调谐作用产生地震波的装置,由一个或多个气枪子阵组成阵列,通过使用一个或多个枪同时触发在水下产生控制的气体释放,产生高能量的声波脉冲,这些声波能够 穿透水下地层,并通过记录返回的声波信号来提供有关海底结构和地层性质的信息。对于石油和天然气勘探、海洋地质研究及海洋生态学等领域都非常重要。

  7.6.10气枪控制器

  用于管理和控制海洋气枪震源的装置或系统。该装置用于确保气枪的准确触发、控制释放的气体量和维护设备的稳定性。气枪控制器通常配备数据记录和监控系统,记录每次气枪触发的时间、释放的气体量、水下压力等信息。

  7.6.11压力传感器

  用于测量气枪高压气管中压强的专用设备。通过安装在气枪阵列或管汇上,对枪阵高压气管的压强进行监控,并将监控数据传输到监视器上。

  7.6.12深度传感器

  用于测量气枪沉放深度的装置。通过安装在气枪阵列的吊枪盘上,对枪阵作业深度进行检测,同时将检测数值传回相应设备上,对作业时气枪的深度数值进行监控。

  7.6.13近场海底峰

  接收气枪产生的声波信号的传感器,通常安装在气枪附近,以捕捉气泡在水中振荡时产生的压力 变化,这些传感器的任务是实时记录压力变化,并将压力变化转变为数据并将数据传输到气枪控制器进行存储和后续分析。目前分为数字、模拟两种传感器。

  8钻井类仪器仪表

  8.1地面控制仪器

  8.1.1仪器特性

  钻井地面仪器是在石油、天然气等勘探和开采过程中使用的设备,用于监测和控制钻井操作。钻井地面仪器用于在地面上对从井下传回的流量、温度、密度等数据进行接收、处理和记录。对传感器收集到的数据进行实时分析和处理,生成可视化的图表和报告。控制系统根据传感器数据和分析结果,地面仪器还能控制钻井过程,如调整钻井速度、钻头旋转等,以实现精确的控制。 8.1.2井口安全控制系统

  用于监测和控制井口区域安全状态的模块,以确保钻井作业过程中的人员和设备安全。该系统通过传感器对井口区域的温度、气体浓度、压力等安全参数进行实时监测,一旦发现异常情况,如有毒气体泄漏或温度过高,系统会立即发出警报并自动触发安全措施,如关闭井口、停止钻井等。

  8.1.3钻井液固相控制系统

  用于监测和控制钻井液中固相颗粒的含量的装置,以维持钻井液的性能和稳定性。该系统通过激光或其他传感器实时监测钻井液中固相颗粒的浓度,一旦发现固相颗粒超过设定范围,系统会自动控制固相分离装置,将固相颗粒去除或降低,保持钻井液的稳定性和性能,减少固相颗粒对钻井设备的磨损。

  8.1.4防喷器控制装置

  用于控制井口防喷器组及液动节流阀、压井阀、分流器等的装置,是钻井、修井作业中防止井喷不可缺少的装置。

  8.2钻井井筒仪器

  8.2.1仪器特性

  钻井井筒仪器是一类安装在钻具或井下工具上,用于实时监测钻井参数和井况的仪器。可以测量井深、井斜、井温、井压等信息,并将数据传输至地面。

  8.2.2磁力测斜仪

  用于测量井斜角和井斜方位角的装置,该类仪器利用重力加速度计和磁通门来感应地球的重力场和地磁场,并可测量大地磁场参数和井下温度。

  8.2.3陀螺测斜仪

  用于在钻井过程中测量井斜及方位的仪器,该类仪器利用陀螺具有保持空间方向的能力(恒向性),测量地球自转引起的地球绝对方位角的变化,从而确定钻井井身的方向。它分为单点陀螺测斜仪和多点陀螺测斜仪。陀螺测斜仪不受地磁场影响,适用于需要绝对方向测量的复杂钻井操作,如水平井、定向井和多级钻井。

  8.2.4随钻测量仪

  用于在钻井过程中实时监测和传输井下工程参数的测量仪器,由测量和传输(或储存)两部分组成。测量部分包含各种井下传感器;传输部分分有线与无线两类,有线类用电缆传输信息,无线类包括钻井液脉冲和电磁波两种,由井下脉冲或电磁波发生器与地面的接收器组成。

  8.2.5导向钻井仪

  用于实时监测钻井井身倾角和方位角,并通过控制装置调整钻头导向,使钻井井身沿着预定方向钻进的装置。该类仪器适用于定向井、水平井和曲线井等复杂钻井操作。由井底信息遥测单元、井下控制器、钻头导向单元、地质目标识别单元和决策指令单元等部分组成,使钻头在钻井过程中实时识别目标,导引钻头向目标钻进。 8.3钻井仪表

  8.3.1仪器特性

  钻井仪表是显示、记录钻机工作参数,指导钻机正常操作,并根据有关参数的变化,判断井下工况的一类仪器仪表。它包括指重表、扭矩表、钻速表、钻井多参数仪、游车防碰仪等。

  8.3.2指重表

  用于显示井下钻柱的重力(即悬重)和施加在钻头上的压力(即钻压)的仪表。指重表通过机械传动装置将钻杆的受力转化为指针指示的重量数值。

  8.3.3扭矩表

  用于测量钻头转动时产生的扭矩大小的仪表。

  8.3.4钻速表

  用于测量钻头在钻井井身中的下降速度、钻头机械钻速的仪表。

  8.3.5钻压表

  用于测量钻头下压力,即钻头在钻井井筒内的受力情况的仪表。钻压表通过传感器或测力装置实时测量钻头下压力。

  8.3.6泵压表

  用于测量钻井液泵送过程中压力的仪表。泵压表通过传感器实时测量钻井液在泵送过程中的压力,并将压力值转化为可读数值。

  8.3.7流量表

  测量钻井液在钻井过程中的流量的仪器。通过流量传感器或流速计实时测量钻井液的实时流量,并将流量值转化为可读数值。流量表可用于监测钻井液的供给和排放,控制钻井液循环和钻井过程中的液体流动状态。

  8.3.8游车防碰仪

  监测游车位置的仪表,能够实现游车高位、低位报警和紧急刹车。

  8.3.9钻井多参数仪

  用于测量和记录钻井过程中多种参数的装置。这些参数包括但不限于井深、钻头位置、钻进速度、回转速度、钻井液性质等。

  8.3.10井筒液面监测仪

  用于测量和监测井筒液(通常是油、水、气)位面高度的仪器,通过测量液体位面高度的变化来确定井中的液体分布情况。传感器可以是压力传感器、声波传感器等,根据不同的物理原理进行液位测量。收集的数据可以通过电缆传输至地面仪器或远程监测系统。 8.4钻井液性能检测仪器

  8.4.1仪器特性

  钻井液性能检测仪器是用于测量钻井液的密度、黏度、滤失量、含砂量及摩阻系数等参数的仪器。它包括密度计、黏度计、钻井液滤失量测定仪、钻井液含砂量测定仪和钻井液极压润滑仪等。

  8.4.2钻井液密度计

  用于测量钻井液密度的仪器,通过浮子原理或压力传感器测量钻井液的密度,可以监测钻井液密度,调整钻井液成分,以满足不同钻井深度和地层要求。

  8.4.3钻井液黏度计

  测量钻井液黏稠度的仪器。通过旋转或倾斜测量钻井液的黏度,用于检测钻井液的流动性,调整钻井液配方,确保钻井液在钻井过程中的正常泵送和循环。

  8.4.4钻井液罐液位计

  用于测量钻井液罐液位的仪器。通过液位传感器或浮球装置实时测量钻井液在液罐内的高度,将液位高度转化为可读数值。实时监测钻井液的存储情况,确保钻井液供给和循环的稳定性和充足性。

  8.4.5钻井液滤失量测定仪

  在规定的条件下测量钻井液滤失量的专用仪器。通过模拟地层条件,将钻井液置于一定压力下,测量一定时间内滤失的液体量。用于评估钻井液在地层中的稳定性和过滤性能,优化钻井液配方,提高钻井液性能。

  8.4.6钻井液含砂量测定仪

  测量钻井液中的悬浮颗粒或固体颗粒含量的仪器,通过特定的过滤和分析方法,测量钻井液中的固体颗粒含量,通过测量调整钻井液的过滤性能,防止井壁崩塌和井漏等问题。

  8.4.7钻井液极压润滑仪

  测量钻井液摩阻系数的仪器,用于评估钻井液在高压极限条件下对钻头和井壁的润滑性能,通过在实验装置中施加高压力,模拟井下高压环境,测试钻井液对钻头和井壁的润滑效果。

  8.4.8钻井液膨胀量测定仪

  用于测量钻井液在高温高压条件下的膨胀量的仪器。通过在高温高压的模拟环境下,测量钻井液体积或密度的变化,来描述钻井液膨胀或收缩情况,评估钻井液在井下高温高压环境下的体积稳定性和性能。

  8.4.9钻井液切力计

  用于测量钻井液对钻杆和井壁的切削作用力的仪器。通过在实验装置中模拟钻井液在钻进过程中对钻杆和井壁的切削作用,测量其切削力,减少钻井工具磨损。 8.4.10钻井液固相含量测定仪

  测量钻井液中的固相颗粒含量的仪器。通过特定的过滤和分析方法,测量钻井液中悬浮颗粒或固体颗粒的含量,用以调整钻井液的过滤性能,防止井壁崩塌和井漏等问题。

  8.4.11钻井液电阻率测量仪

  用于测量钻井液的电阻率的仪器,即电导性。将电极插入钻井液中,测量电流通过液体的电阻情况,计算出液体的电阻率。钻井液电阻率测量仪用于评估钻井液的导电性。

  8.4.12钻井液电稳定性测定仪

  用于测量钻井液在电磁场中稳定性,特别是对电流的导电性的仪器。该类仪器通过在电磁场中对钻井液导电电流进行测试,来判断钻井液的电稳定性。

  9录井类仪器仪表

  9.1综合录井仪器

  9.1.1仪器特性

  综合录井仪器是在石油钻井过程中连续录取所钻地层释放出来的油、气显示,钻井工程,钻井液性能,地层地质等参数,用以识别油、气、水层和地层评价、生油岩和油源评价,监测钻井施工、检测地层压力、优化钻井、保护油气层等,为实现科学钻井提供先进方法和技术。

  9.1.2综合录井仪

  用于采集随钻气体、钻井液参数、钻井工程参数和地层压力等信息并进行综合分析的仪器。该类仪器用于在钻井过程中测量、记录和分析多个地质参数和工程参数,以评估地层结构、岩性、岩石物性、油气含量等信息。

  9.1.3工程参数录井仪

  用于钻井完井过程中对施工中的工程参数及钻井液性能等进行随钻跟踪、监测的仪器。该类仪器通过各种传感器和探测装置,测量钻井井壁和地层的多个物理参数,如自然伽马辐射等。这些参数的变化可以反映地层的岩性、构造、地层含油气等信息。

  9.1.4钻井液参数录井仪

  专用于测量和记录钻井液的相关参数的仪器。钻井液是在钻井过程中注入井孔并循环的特殊液体,具有重要的润滑、冷却、携带岩屑等功能,主要包括进(出)口密度、进(出)口温度、进(出)口电导率、池体积、出口流量等信息。

  9.1.5气测录井仪

  用于分析和检测天然气样品中各种气体组分的含量的仪器,分为天然气色谱仪和非烃分析仪。天然气色谱仪基于气体分子在色谱柱中的不同亲和性和扩散速度,通过色谱技术将气体样品分离,并通过检测器定量测量各组分的浓度。非烃分析仪通过特定的传感器和检测技术,对非烃类气体进行定量测量,通常使用热导池原理。 9.2地质评价录井仪器

  9.2.1仪器特性

  地质评价录井仪器是钻井完井过程中采集和分析岩屑、岩心、井壁取心等地质资料的仪器。分为核磁共振录井仪、荧光测定仪、岩石热解综合评价仪、自然伽马能谱录井仪、全岩心CT成像分析仪。

  9.2.2自然伽马能谱录井仪

  测量地层中的自然伽马辐射强度的仪器,以获取地层结构和岩性信息。该类仪器通过检测返到地面的岩屑或岩心的伽马能谱,探测地层中的自然伽马辐射,对其能谱进行分析,确定出地层中的放射性元素含量,反映地层的岩性和构造。可提供连续的伽马辐射强度剖面,识别岩性、研究构造。

  9.2.3 全岩心三维CT扫描仪

  对岩心样本进行非侵入性的CT(计算机断层扫描)成像仪器,可获取岩心的内部结构信息。通过X射线的扫描和重建算法,对岩心样品进行三维断层成像,可视化显示岩心的孔隙、构造和含油气情况。

  9.2.4 XRF(X射线荧光)分析仪

  利用X 射线荧光原理进行元素分析的仪器,包括手持式便携式仪器和台式仪器,可快速、非破坏性地测定样本中各种元素的含量,包括金属、非金属和稀土元素等,用于确定地下矿床中的矿物成分、研究岩石的化学构成、监测土壤中的污染物等。XRF分析仪在地质勘探、矿物勘探、环境监测、金属冶炼、建筑材料分析等领域广泛应用。

  9.2.5XRD(X射线衍射)分析仪

  基于布拉格定律利用X 射线衍射原理分析晶体结构和材料晶体学性质的仪器。通过测定X 射线在晶体中的散射模式,提供关于晶体结构的详细信息。XRD分析仪用于矿石矿物的鉴定、新材料的研究、陶瓷材料分析等,还用于研究晶体的物理和化学性质。

  9.2.6核磁共振录井仪

  用于分析地层岩石核磁共振信号的仪器,可获取有关岩石组成和结构的信息。利用核磁共振现象,通过在地层样本中的核自旋与外加磁场相互作用,获取岩石中氢核自旋的共振信号,并分析其频率和强度。核磁共振录井仪可以提供非侵入性的地层信息,对岩石中含水量、孔隙度、流体类型等进行解释,是重要的地质评价工具。

  9.2.7荧光测定仪

  用于测量地层样本的荧光特性的仪器,以评估岩石中有机质含量和成熟度。该类仪器利用荧光分光技术激发地层样本后,测量地层样本的荧光强度,并通过标准曲线等方法定量分析荧光物质的含量。

  9.2.8岩石热解综合评价仪

  用于对地层岩石样本进行热解,分析岩石中有机质含量、有机质类型及热解产物的仪器。通过对 岩石样品加热,将有机质转化为气体或液体产物,然后通过色谱等技术对产物进行分析,从而确定岩石中有机质的性质和含量。

  10测井类仪器仪表

  10.1地面仪器

  10.1.1仪器特性

  测井地面仪器用于在地面上对从井下传回的测井数据进行接收、处理和记录,包括数据接收模块、数据处理软件和数据记录设备等。测井地面仪器是测井过程中的关键环节,负责对传感器测量的数据进行处理和换算。

  10.1.2地面电源模块

  为地下测井仪器提供所需的电力供应的装置。由地面电源箱体按井下仪器所需的电源需求输出给井下仪器,通过电缆组合方式将仪器所需的电源供到井下。

  10.1.3数据采集模块

  用于接收、处理和存储地下测井仪器上传的数据的装置。通过连接地下测井仪器,实时接收并记录地下测井仪器测得的数据,同时进行数据处理和存储。

  10.1.4深度计量模块

  用于测量地下测井仪器的下井深度,记录井下操作的深度信息的装置。通过传感器或编码器等装置,实时监测测井仪器的下井深度,将编码器脉冲转换为数字信号并显示在绞车面板上。

  10.1.5电缆张力模块

  用于测量绞车电缆的张力的装置。通过传感器或测力计等装置,实时监测绞车电缆的张力,将其转换为数字信号或读数显示在张力计面板上。

  10.1.6射孔取心模块

  用于在完井作业中进行射孔和取心操作的装置。射孔是通过井筒向地层发射子弹或弹丸,创建通道以便流体流动或采集样品。取心则是通过井筒中的取心工具采集地层岩心样品。射孔取心模块通常包括一个射孔枪和取心工具,通过射孔,可以增强井筒与地层之间的连接,促使油、气等流体的流动。

  10.1.7地层测试模块

  用于控制地下测井仪器进行地层测试的装置,可监测和记录地层性质和油气产量。用于地面控制装置通过与地下测井仪器的连接和控制,调节测试流程、参数和采集数据。

  10.1.8指令下传模块

  一种在钻井过程中实时接收地面下传指令的模块,通常集成在随钻测井装备中,接收包括但不限于以涡轮发电机转速、钻杆转速等为载体的下传指令。它将接收到的指令通过数据总线传输给井下控制模块,井下控制模块根据指令内容实现对仪

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