电缆标定记号方法的改进与应用_电缆射孔磁记号标定

　　摘要：本文分析了以往的方法在标定电缆记号时存在的不足之处, 结合其影响因素分别介绍了在硬件和软件上的改进方法,最终根据现场试验情况得出结论。 　　关键词：电缆；标定；记号
　　中图分类号：TE972+.5 文献标识码：A
　　前言
　　以往电缆做记号时，所依赖的深度数据来自装在地滑轮上的编码器，由于电缆与地滑轮之间不是点接触，往往会因为电缆粗细不均、与地滑轮接触不紧密或者地滑轮磨损内径变小、冬天结冰等因素而影响记号精度。在软件方面，以往的方法主要是在井口深度清零，然后下放电缆，依据地滑轮上编码器传来的深度数据每20米做一个记号，由于存在上述各种因素的影响，而该方法过于简单，因此做记号时第一次往往不会成功，需要多次进行调整校正才能达到要求，费时费力。针对此种情况我们设计了井口直立深度记录器，并研制了与之配套的软件，从而解决了以上问题，提高了记号的精度。
　　１硬件上的创新
　　1.１影响深度准确性的因素
　　以往的方法做记号，其原理是把地滑轮做成周长为1米的大小，地滑轮转一圈，安装在其上的编码器也相应转一周，输出的深度数据为1米。对于同一个地滑轮来说，电缆的粗细不同，电缆与地滑轮接触的深浅就不同，这就相当于改变了地滑轮的周长，也就是说，这时候电缆走了1米，地滑轮不一定是转了一圈，编码器输出的深度也就不一定是1米了。该问题的产生主要来自以下几个因素：
　　（1）同一盘电缆，前面一段经常使用会变细，而后面较深一段很少用到相对较粗，前细后粗的情况势必影响做记号的精度。（2）做记号过程中，电缆刚下井时自重不够，电缆绷的不紧，与地滑轮接触不紧密，从而影响记号精度。（3）做记号时地滑轮受力很大，长期使用地滑轮会明显磨损，内径变小，影响标定记号的精度。（4）冬天温度低时，电缆带出的井下水在地滑轮上结冰易打滑，影响准确度。
　　由于以上因素难以避免，编码器记录的深度受到影响，做记号时需要多次调整校正才能达到要求，往往耗费一些不必要的人力、物力和时间。
　　１.2深度记录器的改进
　　针对以上情况我们设计了井口直立深度记录器（图1），做记号时，将该记录器直立坐在井口法兰盘上，由开口将电缆放入，旋转螺杆使左侧扶正轮前进，与右侧扶正轮、深度轮一起夹紧电缆。当电缆上下走动，深度轮跟着转动，后面与之连接的编码器便可记录深度。
　　井口直立深度记录器使用方便，适用于各种电缆，电缆粗细不同只需调整各个扶正轮之间的宽窄即可。最重要的是它解决了以上所述关于深度准确性的问题：
　　（1）电缆与记录器的深度轮之间为点接触，记录深度不会受电缆粗细影响。（2）该深度记录器为直立式，通过调节扶正轮将电缆顶在深度轮上，无论电缆是否绷紧，均不会丢失深度。（3）直立式的设计，使得深度轮只会受到一个十分小的摩擦力，这样就大大的降低了轮子的磨损速度，同时轮子是经过淬火处理的，保证其经久耐用。（4）两轮从两边紧夹电缆的设计更是将地滑轮结冰打滑的问题彻底解决。
　　使用这种装置，安装方便，操作简单，下放电缆做记号，上提校对，一遍达到要求，省时省力，深度精准，成功率高，在硬件上为做准记号提供了坚实的保障。
　　２软件上的完善
　　在软件方面，以往的方法的特点是简单便捷，只需要在标准井井口将仪器零点对零，再将软件的深度清零，然后下放电缆，依据地滑轮上编码器传来的深度数据每20米做一个记号即可，但由于影响深度准确性的因素很多，而该软件程序比较简单，因此稍有偏差记号的精度就不能得到保证，并且软件不能对做记号的过程实施监控，当出现差错时不能及时调整，耗费时间和能源。
　　我们对该软件进行了较大的改动，并且引进了深度比对的方法，具体如下：
　　２.1建立标准井全井节箍深度资料库
　　利用多个测井班组在标准井中测得的全井磁性资料，参照标准井中各个标准节箍的深度，计算出井下每一个节箍的深度，取平均值，输入软件资料库中（图2）。
　　２.2深度的实时对比与同步调整
　　井口装置安装完毕后，下放电缆做记号，在这个过程中，软件将由上至下一一俘获标准井中的节箍，读取到其深度数据，即面板的深度H1,并将H1与资料库中该节箍的深度数据H2进行比对，得出误差ΔH：ΔH=H1-H2以此同时，面板上的深度H1自动跳变为H2（图2），再往下做记号时，面板深度将以H2为基础进行记录，直到俘获到下一个节箍时，深度再次进行比对和跳变，以此类推。而另一方面，软件将每20米发出一个击磁信息来做记号。
　　该软件有以下优点：
　　首先，在软件改进前，深度误差ΔH得不到及时处理，可能会累积得越来越大，超过一定范围后将会导致做记号失败。改进后，每次节箍的比对面板深度都会跳变成当前节箍在资料库中的深度H2。这就相当于，做出来的每一个记号的深度H，均是以该记号之上与之相邻最近的节箍的深度H2为基础进行计算的。我们将井下仪器从深度H2下放到深度H的距离设为L,这段距离中系统产生的误差设为ΔL,那么有：
　　H=H2+L+ΔL
　　上式中，H2是经过测井队多个班组测得的井下节箍深度的平均值，比较精确。而ΔL是仪器走过距离L后系统产生的深度误差，由于L很小（不超过一根套管的长度），因此ΔL也很小，几乎可以忽略不计。这样就保证了每一个记号深度的准确性。
　　其次，该软件实现了全程监控功能，在软件左侧列表中可以观察到ΔH的大小是否在误差范围之内，若ΔH超出误差范围，可及时进行调整，避免不必要的损耗。
　　3 现场应用情况
　　目前，该套程序已在分公司进行50多次做记号试验，一次性成功率99%，省时高效，降低了员工的劳动强度，也节省了燃油的损耗。
　　4 结论及建议
　　（1）使用这套程序做记号，各种型号电缆均可适用，避免了为不同电缆制作相应滑轮的麻烦，既方便又节省。（２）不受电缆的粗细均匀情况、电缆的绷紧程度以及电缆结冰等因素的影响。（３）标准井节箍深度资料库的建立以及深度的比对和同步调整将深度误差降到最小，确保成功。（４）可监控做记号全过程，发现问题能及时调整。（５）成功率高，节省时间，节省人力，节省能源。（６）环保方面，不会产生有害物质污染环境。（７）建议在测试公司全面推广应用。
　　参考文献
　　[1]李军,蔡风波,常振欢.马丁代克编码器深度系统改造.石油仪器,2007,（06-07）
　　[2].于云华,时海涛,王平.测井高精度井身测量系统的研究.科学技术与工程,2009,（14-15）
　　[3]秦浩,欧朝阳,陈清叶,张文艺.测井电缆自动注磁系统.石油仪器,2001.