李偉明

摘 要：油氣井的套管受地層應力、機械損傷、電化腐蝕等諸多因素的影響會發(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)，套損檢查及漏點檢測在油氣田的開發(fā)過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)測井儀器資源，能一次下井完成套管質量檢查，找出漏點位置或管外出水層位的測井方法。

關鍵詞：生產(chǎn)測井；套損檢查；竄槽；扇區(qū)水泥膠結；40臂井徑成像；電磁探傷

目前國內(nèi)像大慶、勝利、遼河等許多油田相繼進入后期開發(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量不好等原因而導致管柱泄漏、環(huán)空帶壓、地層竄槽，致使油氣井含水上升、產(chǎn)能下降、注水井不能按照設計方案有效驅替油氣，乃至影響生產(chǎn)的安全進行，因而進行套管質量檢查以確定生產(chǎn)井工作狀態(tài)并檢測出套管外地層出水位置就顯得尤為重要。

一、原有方法評價

（1） 同位素示蹤

同位素測井受沾污影響較重，使得測井結果多解性較強，而且對環(huán)境影響較大。

（2） 流量測井可以找漏，但不能反映管外流體竄槽。

（3） 單獨多臂井徑測井受儀器所限，對于套管內(nèi)壁損壞較輕但外壁損傷嚴重的情況效果不佳。

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

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

二、測井方法原理

1. 扇區(qū)水泥膠結（SBT）測井

① 扇區(qū)水泥膠結測井儀固有功能利用

扇區(qū)水泥膠結測井是目前檢測固井質量最有效的測井儀器之一，它采用了2英尺源距的8對發(fā)—收換能器陣列來測定套管周圍8個45°區(qū)塊的聲幅；同時提供標準3英尺幅度和5英尺全波檢測。由于采用較短源距減少了聲波傳輸衰減，測量結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，不受井內(nèi)流體特別是重泥漿和含氣液的影響，可以沿著套管整個圓周縱向、橫向測量水泥膠結情況，準確判斷出竄槽、水泥環(huán)的局部缺失等固井質量問題， 準確評價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、第二界面膠結質量 。測量結果以灰度圖的形式直觀地顯示套管和水泥環(huán)的膠結情況。八扇區(qū)膠結成像圖在管外有水泥膠結呈黑色，反之呈白色。 聲幅曲線 、變密度圖在管外有水泥膠結并膠結良好時，聲幅數(shù)值低、套管波信號弱，地層波信號強；反之，若管外無水泥膠結或水泥膠結不理想，則聲幅高，套管波強，地層波弱。

② VDL測井資料的功能擴展

聲波變密度測井儀所測資料中的VDL全波列信號在過去的實際應用中一般被用作定性分析第一、第二界面水泥膠結質量的好壞，但是隨著技術的不斷進步使得一些以前不能實現(xiàn)的分析方法正在逐步成為現(xiàn)實。對于地層中的高壓出水層位，VDL全波列信息中的地層波信號也有著相應的反應。出水層位的存在勢必會影響到相應地層波的幅度和時間數(shù)值，經(jīng)過認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并擬合成地層波幅度曲線，就可以很好的辨識出水層位。

2. 40臂井徑成像測井

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

東辛采油廠一口井作業(yè)時發(fā)現(xiàn)在2334米-2338米井段套管內(nèi)徑減小，阻礙工具通過，遂進行井徑成像測井。確認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、局部擴徑，2331.3米-2333.6米有輕微損傷，圖示清晰、直觀，測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算而得到的，如果套管外壁發(fā)生嚴重損傷而內(nèi)壁卻無大礙的情況下，40臂井徑成像測井是不能做出真實評價的。

3. 電磁探傷測井

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

電磁探傷測井儀在河口的一口井中的實測中，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，其間已無鐵磁物質剩余，探傷儀A、B、C三個探測器的各條曲線所顯示的剩余壁厚同時歸零，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內(nèi)層鋼管探測外層鋼管的壁厚和損壞、裂縫 、錯斷、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、管壁腐蝕和機械磨損井段、爆炸射孔段和篩管以及接箍處脫接等復雜情形。

三、結論

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

（2）能以單根套管未處理單元對全井段套管損傷進行統(tǒng)計分析。

（3）能對單層套管的厚度及腐蝕程度進行相對定量描述，并能定性評價套管的穿孔、腐蝕、斷裂位置。

（4）能對套管外竄槽、水泥缺失做出評價。

（5）能夠相對判斷地層出水層位位置。

參考文獻：

[1] 宋汐瑾，黨瑞榮，董昭等.套管井電磁探傷測井技術及套管影響規(guī)律研究[J].測井技術，2010，（2）：143-145.

[2] 鄭友志，佘朝毅，劉偉等.井溫、噪聲組合找漏測井在龍崗氣井中的應用[J].測井技術，2010，（1）：60-63.