李偉明

摘 要：油氣井的套管受地層應(yīng)力、機(jī)械損傷、電化腐蝕等諸多因素的影響會(huì)發(fā)生變形、腐蝕、穿孔等現(xiàn)象，直接損害油氣水井的穩(wěn)定生產(chǎn)，套損檢查及漏點(diǎn)檢測(cè)在油氣田的開(kāi)發(fā)過(guò)程中占有非常重要的位置。本文介紹了一種充分利用現(xiàn)有生產(chǎn)測(cè)井儀器資源，能一次下井完成套管質(zhì)量檢查，找出漏點(diǎn)位置或管外出水層位的測(cè)井方法。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)測(cè)井；套損檢查；竄槽；扇區(qū)水泥膠結(jié)；40臂井徑成像；電磁探傷

目前國(guó)內(nèi)像大慶、勝利、遼河等許多油田相繼進(jìn)入后期開(kāi)發(fā)階段，多數(shù)油氣水生產(chǎn)井已經(jīng)作業(yè)多年，普遍存在不同程度的套管損傷和地層竄漏現(xiàn)象，而在塔里木克拉、四川羅家寨、龍崗等地區(qū)的部分生產(chǎn)井由于地層異常高壓或固井質(zhì)量不好等原因而導(dǎo)致管柱泄漏、環(huán)空帶壓、地層竄槽，致使油氣井含水上升、產(chǎn)能下降、注水井不能按照設(shè)計(jì)方案有效驅(qū)替油氣，乃至影響生產(chǎn)的安全進(jìn)行，因而進(jìn)行套管質(zhì)量檢查以確定生產(chǎn)井工作狀態(tài)并檢測(cè)出套管外地層出水位置就顯得尤為重要。

一、原有方法評(píng)價(jià)

（1） 同位素示蹤

同位素測(cè)井受沾污影響較重，使得測(cè)井結(jié)果多解性較強(qiáng)，而且對(duì)環(huán)境影響較大。

（2） 流量測(cè)井可以找漏，但不能反映管外流體竄槽。

（3） 單獨(dú)多臂井徑測(cè)井受儀器所限，對(duì)于套管內(nèi)壁損壞較輕但外壁損傷嚴(yán)重的情況效果不佳。

（4） 注硼中子壽命測(cè)井效果易受竄槽部位高壓水層的影響而降低準(zhǔn)確率，而且對(duì)套管質(zhì)量沒(méi)有檢查能力。

（5） 國(guó)內(nèi)外其它較成熟的井徑系列、聲波成像系列、井下電視成像測(cè)井等都有各自的局限性，難以獲得理想的測(cè)試效果。

二、測(cè)井方法原理

1. 扇區(qū)水泥膠結(jié)（SBT）測(cè)井

① 扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井儀固有功能利用

扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井是目前檢測(cè)固井質(zhì)量最有效的測(cè)井儀器之一，它采用了2英尺源距的8對(duì)發(fā)—收換能器陣列來(lái)測(cè)定套管周?chē)?個(gè)45°區(qū)塊的聲幅；同時(shí)提供標(biāo)準(zhǔn)3英尺幅度和5英尺全波檢測(cè)。由于采用較短源距減少了聲波傳輸衰減，測(cè)量結(jié)果基本不受快速地層的影響；聲波能量的定向發(fā)射突出水泥與地層界面的效應(yīng)，不受井內(nèi)流體特別是重泥漿和含氣液的影響，可以沿著套管整個(gè)圓周縱向、橫向測(cè)量水泥膠結(jié)情況，準(zhǔn)確判斷出竄槽、水泥環(huán)的局部缺失等固井質(zhì)量問(wèn)題， 準(zhǔn)確評(píng)價(jià)第一界面存在的槽道、孔洞的位置、大小及分布情況。聲波變密度VDL曲線可以定性分析反映第一界面、第二界面膠結(jié)質(zhì)量 。測(cè)量結(jié)果以灰度圖的形式直觀地顯示套管和水泥環(huán)的膠結(jié)情況。八扇區(qū)膠結(jié)成像圖在管外有水泥膠結(jié)呈黑色，反之呈白色。 聲幅曲線 、變密度圖在管外有水泥膠結(jié)并膠結(jié)良好時(shí)，聲幅數(shù)值低、套管波信號(hào)弱，地層波信號(hào)強(qiáng)；反之，若管外無(wú)水泥膠結(jié)或水泥膠結(jié)不理想，則聲幅高，套管波強(qiáng)，地層波弱。

② VDL測(cè)井資料的功能擴(kuò)展

聲波變密度測(cè)井儀所測(cè)資料中的VDL全波列信號(hào)在過(guò)去的實(shí)際應(yīng)用中一般被用作定性分析第一、第二界面水泥膠結(jié)質(zhì)量的好壞，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步使得一些以前不能實(shí)現(xiàn)的分析方法正在逐步成為現(xiàn)實(shí)。對(duì)于地層中的高壓出水層位，VDL全波列信息中的地層波信號(hào)也有著相應(yīng)的反應(yīng)。出水層位的存在勢(shì)必會(huì)影響到相應(yīng)地層波的幅度和時(shí)間數(shù)值，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析完全可以分辨出此種異常并加以利用，最終將地層波幅度信息剝離出來(lái)并擬合成地層波幅度曲線，就可以很好的辨識(shí)出水層位。

2. 40臂井徑成像測(cè)井

40臂井徑成像測(cè)井儀屬于機(jī)械式井徑測(cè)井儀器，儀器的傳感器采用的是非接觸式位移傳感器，測(cè)量精度以及靈敏度都比較高，測(cè)井時(shí)可以同時(shí)測(cè)得40條單臂井徑曲線、相對(duì)方位曲線以及自然伽馬和井溫曲線，儀器每個(gè)臂的直接測(cè)量值為套管半徑值。地面系統(tǒng)通過(guò)深度自動(dòng)校正，把40條測(cè)量臂的數(shù)據(jù)繪制成三維成像圖，直觀反映套管的變形、錯(cuò)斷、彎曲、內(nèi)壁腐蝕等信息。該儀器對(duì)套管內(nèi)部井徑的測(cè)量效果非常優(yōu)秀，有著較高的準(zhǔn)確率。測(cè)量精度可達(dá)到1㎜。

東辛采油廠一口井作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn)在2334米-2338米井段套管內(nèi)徑減小，阻礙工具通過(guò)，遂進(jìn)行井徑成像測(cè)井。確認(rèn)該井套管在上述井段因受外力作用發(fā)生扭曲，致使套管產(chǎn)生局部縮徑、局部擴(kuò)徑，2331.3米-2333.6米有輕微損傷，圖示清晰、直觀，測(cè)量精度也有較好的表現(xiàn)。但由上圖亦可以看出，該種儀器真正獲得的僅僅是套管內(nèi)壁數(shù)據(jù)，其余的成像分析都是基于套管壁厚固定計(jì)算而得到的，如果套管外壁發(fā)生嚴(yán)重?fù)p傷而內(nèi)壁卻無(wú)大礙的情況下，40臂井徑成像測(cè)井是不能做出真實(shí)評(píng)價(jià)的。

3. 電磁探傷測(cè)井

目前國(guó)內(nèi)多家測(cè)井公司都裝備了俄羅斯生產(chǎn)的電磁探傷測(cè)井儀，該種儀器屬于磁性壁厚測(cè)井儀的一種，其最大的特點(diǎn)是可透過(guò)鋼套管探測(cè)管外的損壞、裂縫 、錯(cuò)斷、變形、腐蝕、等情況。測(cè)量過(guò)程中任何一種類(lèi)型的泥漿或者套管壁上的石蠟、水泥塊的沉積物都不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。但是其缺點(diǎn)是探測(cè)精度較低，分辨率達(dá)到30㎜，我們將其作為一種測(cè)厚儀器即可。重點(diǎn)是利用其對(duì)套管壁剩余壁厚的測(cè)量功能，而不是井徑儀的計(jì)算數(shù)值。

電磁探傷測(cè)井儀在河口的一口井中的實(shí)測(cè)中，該井套管在1357.4米處某單根套管的中間斷裂，下段套管向下墜落近2米，其間已無(wú)鐵磁物質(zhì)剩余，探傷儀A、B、C三個(gè)探測(cè)器的各條曲線所顯示的剩余壁厚同時(shí)歸零，很好的反映了套管的電磁特性。由此井資料可知電磁探傷儀可透過(guò)內(nèi)層鋼管探測(cè)外層鋼管的壁厚和損壞、裂縫 、錯(cuò)斷、變形、腐蝕、漏失、射孔井段、內(nèi)外管的厚度等狀況，可發(fā)現(xiàn)裂縫型缺陷、破裂缺陷、管壁腐蝕和機(jī)械磨損井段、爆炸射孔段和篩管以及接箍處脫接等復(fù)雜情形。

三、結(jié)論

（1）扇區(qū)水泥膠結(jié)、40臂井徑成像、電磁探傷組合測(cè)井克服了單獨(dú)采用一種測(cè)井方法進(jìn)行套管質(zhì)量檢查的片面性。

（2）能以單根套管未處理單元對(duì)全井段套管損傷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

（3）能對(duì)單層套管的厚度及腐蝕程度進(jìn)行相對(duì)定量描述，并能定性評(píng)價(jià)套管的穿孔、腐蝕、斷裂位置。

（4）能對(duì)套管外竄槽、水泥缺失做出評(píng)價(jià)。

（5）能夠相對(duì)判斷地層出水層位位置。

參考文獻(xiàn)：

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