论石油测井仪器的刻度标准化

徐欣

摘要：目前，石油测井界主要是用刻度方法实现这种精确转换和保证同一类测井仪器间的测量结果的一致性。国际上已建立起通行的标准体系和国际通用计量标准。俄罗斯及独联体各国也在积极筹备建立与西方互通的测井标准。

关键词：石油测井仪器；刻度；标准化

石油测井仪器是测井作业采用的专业测量器具，主要是获取储存于深部底层空间油气实际分布情况，测井检测作业获取的原始测量值。由于不能直接反映深部岩石的地理特性，所以需要进行精确转化，才能作为反映底层地层物理参数的工程数值。当前必须要建立完善的“石油测井仪器的刻度体系”，进一步提高测井作业水平和资料解释精度。

一、测井仪器的刻度

石油测井仪器刻度是操作过程中利用刻度装置简历测井仪器的测量值和相应刻度装置已知量值这两者之间的关系。“刻度”也可以说它是一个计量单位，这就表明了测井仪器刻度是属于计量工作的一个内容，同时应该被纳入法制管理中来。但是由于测量的仪器很多，不同仪器的刻度单位也不一样，所以这就造成了刻度的不统一。因此，首要要建立规范的刻度参考装置，并且作为一个行业的最标准的依据，同时，每个油田中转性区域工作标准刻度装置。这种刻度装置应该让最高标准装置或由通用计量标准传递之后，经与最高标准装置比对来确定其量值，并由行业进行鉴定，鉴定过关被批准才能大量投入生产及应用。同时还要依据实际的生产情况，建立不同等级的现场刻度器，但是需要经过上级传递比对。这就是通常的的一、二、三或四级刻度器。

1测井仪器刻度工作原理

测井仪器工作原理是通过利用带有刻度的装置，构建测井仪器的测量值，并将测量值与已知量值所对应的关系，进行对比整理的这一工作过程。由于测井仪器行业中所涉及的刻度只是一种习惯性的用法，只类似于计量学中的校准。因此，必然需要纳入法制管理的范畴。由于不同测井方法其特性和使用条件不尽相同，所以刻度方法和刻度装置也不同。通常情况下，刻度标准装置结合实际生产情况，建立相应的等级，即为通常所说的一级标准刻度井、二级普通刻度井、三级现场刻度器。

2测井行业标准装置和标准编制

经过多年的研究，通过国家质量监督检验检疫总局计量考核，目前我国“石油工业测井计量站”有四类行业最高标准。一是自然伽马标准装置；二是自然伽马能谱标准装置；三是中子孔隙度标准装置；四是密度/岩性密度标准装置。借助以上这些检定规程和校准方法的标准装置，在测井专标委和计量专标委的组织下，由石油工业测井计量站专门负责起草了10余项测井行业标准。主要有四个标准，分别是：《石油核测井仪刻度第1部分：总则》；《第2部分：自然伽马测井仪刻度》；《第3部分：补偿密度/岩性密度测井仪刻度》；《第4部分：补偿中子测井仪刻度》中英双语版系列标准。

二、完善测井仪器刻度体系

1建立标准的刻度体系测井仪器

按照相关要求，必须建立标准的测井仪器刻度体系，具体包括几个方面：一是建立“自然伽马能谱测井仪、中子测井仪、自然伽马测井仪”等刻度体系测井仪器。二是建立“感应测井仪、电阻率测井仪、电磁波测井仪”等刻度体系电测井仪器。三是建立“声幅测井仪”等声测井仪器的刻度体系。四是建立核磁测井仪器刻度体系。五是建立“产出剖面测井仪”等生产测井仪器刻度体系。六是建立“井斜测井仪、井温测井仪”等测井仪器刻度体系。

2建立测井仪器刻度体系的两个关键问题

建立刻度体系的主要有两个关键环节，分别是确定刻度体系的级数和确定刻度体系的标准测井条件。一是确定刻度体系级数。本着“工作方便、经济合理及满足精度”原则，根据具体状况来进行实际测井作业。二是确定刻度体系的标准测井条件。由于测井条件复杂多样，因此刻度器既要体现“测井条件”，又要运用“标准测井条件”，同时满足量值具有等效性、均匀性及稳定性，并且方便实用的要求。

三、提高测井仪器的刻度标准

1提高刻度与检定工作的可靠性

在刻度体系检定作业的过程中，由于受检装置和检定装置都可能存在一定的测量误差，所以必须保证检定过程中的可靠性，如何提高刻度检定工作的可靠性，有几点建议；一是进一步提高测井仪器的精确度和测井刻度稳定性，尽可能地降低系统存在的误差。二是要想提高测量结果的准确性和真实性，建议采用多次测量的方式，减小随机性，取平均值的减小随机误差。三是在条件允许的情况下，明确刻度装置的具体量值，进行量值传递或比对递，建议在每级刻度装置上设置最合理的误差范围。

2测井仪器刻度标准工作展望

根据《测井仪器量值溯源体系建设规划》，我国正在逐步开展“声波测井和电法测井仪器溯源体系”建设，预计5年左右完成“声波标准装置”建设和认证。目前，“电法类标准装置”、“成像类测井行业最高标准装置”已正在积极研究，预计8年左右构建“测井仪器量值溯源体系”，为测井仪器与国际标准接轨提供依据和标准。

测井仪器作为石油专用计量器具，必须建立完整的量值溯源体系。截至目前，勘探测井量值传递体系覆盖面未达到４０％；占测井总量的１０％—１５％声波测井和约占测井总量的５０％的电法测井仪器的行业最高标准器尚未建立，量值传递体系还是空白。针对存在的溯源面不够全面，稳定性监测方法及量值传递仪器还不完善等问题，应该加速相应量值传递仪器的研制，尽快开展国际技术交流和量值传递比对活动；加强测井仪器刻度的监测与管理，使用刻度井作为标准计量手段，在测井质量检验的管理方面完善管理措施，发挥控制质量的作用。继续开展标准装置的建设及建标工作，开展标准井监测系统和量值传递标准仪器的研制，完善数据采集系统及配套装置，开展量值传递应用软件和数值模拟软件的开发等。石油工业测井计量站将依据《测井仪器量值溯源体系建设规划》，逐步开展声波测井和电法测井仪器溯源体系的建设。在完善核测井量值溯源体系的同时，石油工业测井计量站声波测井类行业最高标准的建设工程正在实施过程中，力争在５年内完成声波标准装置建设（包括认证）。为了适应国产成套装备的迅速发展，电法类标准装置的研究也已纳入议事日程，正与有关科研院所沟通协作，开展理论方法的前期预研工作，做好电法类标准装置建设的准备工作。适时地研究和建设成像类测井行业最高标准装置。预计通过大概８年的努力，建立较为完善的测井仪器量值溯源体系，为测井仪器的研制、服务提供计量基础平台，为国产仪器走出国门提供与国际标准接轨的检测数据，将石油工业测井计量站建设成为国内测井计量标准水平最高、计量标准装置类型最全的量值溯源中心，新仪器研究开发试验中心，国产仪器检验校准中心，进口仪器的检测及仲裁中心。

结语

综上所述，标准化工作是国家经济和社会发展的重要技术基础工作之一。随着国际经济全球一体化，技术经济产业化发展，人们越来越重视标准的应用和标准化工作。标准既可以推动发展经济，成为扩大贸易的重要手段，也可成为限制经济与贸易的壁垒。测井专标委负责的测井标准体系９８项标准中，涉及溯源和刻度的标准多达２７项。几十年的标准化工作经验告诉我们，技术进步离不开标准化工作。因此，要树立标准先行的重要意识，加快计量站标准装置和溯源体系的建设，使其在促进测井仪器的生产、科研及确保测井量值准确等方面，更好地发挥石油工业测井计量站的测井计量龙头作用，以适应中国石油国际化程度不断提高的形势需要。

参考文献

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[3]丁峰，胡玉堂，刘文华，赵莉。浅谈石油测井仪器的刻度体系[J].工业计量，2000（12）。