萬 舒

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163153)

0 引 言

單一測井技術(shù)難以準(zhǔn)確描述和判斷井筒出現(xiàn)的狀況和問題，因此需要多種測井技術(shù)優(yōu)勢互補(bǔ)。按照“預(yù)防為主，防修并重”的方針，通常先采用一種測井技術(shù)初步了解井筒狀況，再根據(jù)測量結(jié)果確定另外一種測井方法進(jìn)行測試。目前常用評價井筒完整性的測井方法有多臂井徑測井、脈沖氧活化測井、井溫噪聲測井及電磁探傷測井。各種測井方法各有優(yōu)缺點 ,通過優(yōu)化組合能檢測出井筒出現(xiàn)的質(zhì)量問題，及時采取有效措施，延長井筒使用壽命，提高油田開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 幾種常用井筒完整性測井方法

隨著油田的逐年開發(fā)生產(chǎn)，由于作業(yè)區(qū)油水層段內(nèi)部地質(zhì)板塊、地層壓力的變化以及油水井內(nèi)部工具老化等因素，油水井井筒正常結(jié)構(gòu)功能也會陸續(xù)出現(xiàn)問題。

在對油水井井筒進(jìn)行評價的幾種測井方法中，多臂井徑測井通過井徑腿電阻的連續(xù)變化，把井徑變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栕兓?，從而得到井徑?/p>

脈沖中子氧活化測井利用脈沖活化技術(shù)，通過使用短的井筒水流活化時間，接著用較長的采集時間探測流動的活化水，然后用源到探測器的間距和活化水通過探測器所用時間計算出水的流速。

井溫噪聲測井的原理是，井筒井眼及其附近的單相流體或多相流體通過阻流位置時會產(chǎn)生壓力降，流體的動能在阻流位置轉(zhuǎn)化為熱能和聲能，因此在阻流位置附近可探測到聲音和溫度異常。通過對噪聲幅度及頻率的測量可判斷流動位置和流體類型。

電磁探傷測井根據(jù)電磁感應(yīng)原理，給發(fā)射線圈提供直流脈沖，接收線圈記錄產(chǎn)生的、隨時間變化的感生電動勢。當(dāng)套管(油管)厚度變化或存在缺陷時，感應(yīng)電動勢將發(fā)生變化。通過分析和計算，在單套、雙套管柱結(jié)構(gòu)下，可判斷管柱的裂縫、孔洞和工具位置，得到管柱的壁厚。

這幾種常用井筒完整性評價方法的應(yīng)用及特點對比見表1。

表1 常用井筒完整性價測井方法對比

2 多臂井徑和脈沖中子氧活化測井組合評價井筒完整性

芳X-平X井是采油八廠重點區(qū)塊一口水平井，對該區(qū)塊應(yīng)用水平井切割體積壓裂工藝，求壓后產(chǎn)能，計劃開展電纜泵送可溶橋塞射孔壓裂聯(lián)作工藝進(jìn)行改造，計劃進(jìn)行25段壓裂改造。

存在問題：該井進(jìn)行大規(guī)模體積壓裂時，施工到第14段橋塞遇阻，懷疑井下存在套損。

其井口壓力15.0 MPa，為了解井內(nèi)套管真實狀況，采用小直徑多臂井徑和脈沖中子氧活化組合測井方法對該井筒完整性進(jìn)行評價，根據(jù)測井結(jié)果判斷井下套管風(fēng)險程度，為后續(xù)方案制定提供依據(jù)[1]。

2.1 小直徑多臂井徑測井確定套管變形

首先使用高壓密閉裝置，用小直徑多臂井徑測井儀按照設(shè)計方案進(jìn)行了直井段測井[2]，從50～1 970 m分成5段來測量，針對套損井段進(jìn)行4次重復(fù)測量，其變形處井段測試曲線及解釋結(jié)果如圖1所示。

圖1 小直徑多臂井徑測井成果圖

小直徑多臂井徑初步解釋結(jié)果如下：

1)懷疑1 718.6～1 718.9 m處有漏點。

2)1 714.9～1 718.3 m及1 720.8～1 723.7 m兩處橢圓變形。

從初步解釋結(jié)果無法判斷套管是否有漏點，為進(jìn)一步驗證是否有漏點進(jìn)行氧活化測試。

2.2 脈沖中子氧活化測井確定漏失

在相關(guān)配合下，使用高壓密閉裝置，用氧活化測井技術(shù)尋找漏點[3]。通過罐車和泵車向井下注入90 m3/d 清水，從井口100 m開始點測流量找漏，儀器在1 720.5 m點測流量歸零，說明1 717.5～1 720.5 m之間套管有漏失。測量結(jié)果見表2。

表2 點測成果

綜合小直徑多臂井徑與氧活化測井結(jié)果確定套管在1 717.5～1 720.5 m之間存在漏點。通過小直徑多臂井徑和氧活化測井技術(shù)組合應(yīng)用，準(zhǔn)確、詳實地評價了井下套管狀況，為廠家下一步壓裂、完井方式和修井方案的選擇提供了科學(xué)的依據(jù)[4]。

3 電磁探傷和井溫噪聲測井評價井筒完整性

徐深X-X井是徐深8區(qū)塊一口天然氣生產(chǎn)井。 CO2含量25.78%，屬于嚴(yán)重腐蝕，其正常生產(chǎn)油壓7.7 MPa，套壓8.7 MPa，日產(chǎn)氣3.2×104m3，日產(chǎn)水6.2 m3。

存在問題：該井技術(shù)套管環(huán)空帶壓12 MPa，存在氣體外竄隱患安全。進(jìn)行了3次技套環(huán)空封堵，封堵后由12.0 MPa降至0 MPa，封堵后生產(chǎn)過程中，技套壓力突然升至24.2 MPa，與套壓24.9 MPa基本一致。懷疑井口套管頭附近或套管上部，技套環(huán)空與油管環(huán)空之間出現(xiàn)竄氣。

為了解井內(nèi)油管、生產(chǎn)套管和技術(shù)套管真實狀況，采用電磁探傷和井溫噪聲組合測井方法對該井井筒完整性進(jìn)行評價，根據(jù)測井結(jié)果判斷井下套管風(fēng)險程度，為該井后續(xù)措施提供科學(xué)依據(jù)[5]。

3.1 電磁探傷測井確定套管變形

首先使用高壓密閉裝置,用電磁探傷測井方法[4]，根據(jù)要求檢查井口至100 m井段的油管、套管技術(shù)狀況，重點檢查油層套管的漏失情況。

用電磁探傷測井儀對井段2～200 m進(jìn)行了測試，電磁探傷測井第一條曲線0～200 m，第二條曲線從0～100 m，電磁探傷測井曲線顯示井段內(nèi)6～10 m測井曲線顯示異常，依照地質(zhì)提供的管柱下入深度數(shù)據(jù)，油層套管最上面的3.49 m短節(jié)顯示只有3.0 m，且深度下深0.50 m左右。測量結(jié)果如圖2所示。

通過電磁探傷測井得出井段內(nèi)8～15 m測井曲線顯示異常，從初步解釋結(jié)果無法判斷套管是否有漏點，為進(jìn)一步驗證是否有漏點進(jìn)行井溫、噪聲測試。

圖2 電磁探傷測井成果圖

3.2 井溫噪聲測井確定套管漏點

用高壓密閉裝置，用井溫、噪聲測井儀對該井進(jìn)行了兩種情況下的測試。即關(guān)井后靜態(tài)測試和技術(shù)套管放空后的動態(tài)測試尋找套管漏點[6]。

關(guān)井后靜態(tài)測試，井溫、噪聲連續(xù)測井，從井口至155 m，測速250～300 m/h。點測55.6 m至20.6 m每5 m點測兩次，20.6 m～8.8 m每2 m點測兩次，8.8 m至0 m每1 m點測兩次。

通過靜態(tài)井溫、噪聲測試發(fā)現(xiàn)10～15 m噪聲響應(yīng)頻率變化較大，懷疑套管漏點在附近。

技術(shù)套管放空20分鐘穩(wěn)定后進(jìn)行動態(tài)測試，開始井溫、噪聲連續(xù)測井，從0～106 m，測速500 m/h，點測45.6～20.6 m每5 m測兩次，20.6～10.6 m每2 m測兩次，10.6～0.6 m每1 m測兩次，停止放空，按廠家要求關(guān)閉生產(chǎn)閘門。測井結(jié)果如圖3所示。

通過動態(tài)井溫、噪聲測試發(fā)現(xiàn)，10～15 m噪聲響頻大，確定套管漏點。

通過電磁探傷和井溫、噪聲組合測井技術(shù)綜合評價該井井筒狀況，確定該井在10～13 m之間油層套管有漏點。

圖3 井溫、噪聲測井成果圖

4 磁性定位、電磁探傷和多臂井徑測井評價井筒完整性

徐深X-平X井是徐深氣田一口開發(fā)待投產(chǎn)水平氣井。

存在問題：該井在可溶橋塞射孔壓裂聯(lián)作工藝改造后，對封堵段橋塞進(jìn)行解封，在第一級橋塞解封后，下加深打撈橋塞管柱及下反循環(huán)打撈管柱遇阻，下鉛模管柱，結(jié)果顯示遇阻處可能為套管斷裂。

為確定井下異常狀況，進(jìn)行磁定位、小直徑多臂井徑和電磁探傷組合測井方法進(jìn)行井筒的完整性評價[7]，綜合解釋效果如圖4所示。

圖4 測井綜合解釋成果圖

4.1 磁定位測井確定套管脫落位置

首先磁性定位確定套管異常狀況，判斷套管是否斷裂和脫落；用磁性定位儀器進(jìn)行了2 592 m到遇阻的測試，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行了重復(fù)測試，測試結(jié)果完全一致。

磁性定測井測試結(jié)果顯示2 627～2 749.2 m無套管及套管接箍數(shù)據(jù)顯示，確定了套管脫落位置，即套管脫落魚頂深度2 749.2 m，見圖4(a)。

為了進(jìn)一步驗證套管脫落、脫落位置和斷口情況[8]，進(jìn)行井徑測井和電磁探傷測井。

4.2 多臂井徑測井確定套管脫落

按照設(shè)計用井徑測井儀進(jìn)行了2 592 m到遇阻的測試，并進(jìn)行了重復(fù)測試，重復(fù)測試結(jié)果完全一致。測試結(jié)果顯示2 627.0 m以上套管內(nèi)徑值為121.4 mm，套管接箍顯示明顯，2 627 m到遇阻無套管及套管接箍數(shù)據(jù)顯示[8]，見圖4(b)。

4.3 電磁探傷測井驗證套管脫落

用電磁探傷測井儀進(jìn)行了2 592 m到遇阻的測試，并進(jìn)行了重復(fù)測試，重復(fù)測試結(jié)果完全一致。測試結(jié)果顯示2 627.0 m以下套管壁厚變?yōu)?，2 627 m，到遇阻無套管及套管接箍數(shù)據(jù)顯示，見圖4(c)。

通過磁定位、多臂井徑和電磁探傷組合測井方法評價該井井筒狀況，綜合解釋為套管脫落，脫落位置從2 627 m到魚頂2 749.2 m，脫落122.2 m，作業(yè)隊根據(jù)測井結(jié)果，進(jìn)行了下一步措施[9]。

5 結(jié)論及建議

1)單一的測井方法有時候只能初步了解井筒狀況，難以準(zhǔn)確描述井下管柱狀況，多項測井方法組合應(yīng)用，能更好的綜合評價井筒的完整性，反映井下信息更加豐富精細(xì)。

2)根據(jù)測試需求，對一些井況復(fù)雜、疑難的井，組合測井方法優(yōu)勢明顯，能提供精準(zhǔn)測試資料。

3)建議在動態(tài)監(jiān)測工作中加大組合測井的力度，運用組合測井方法有效地進(jìn)行井筒完整性動態(tài)監(jiān)測工作。