淺析套后成像測井儀的應用效果

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套管檢測

套后成像測井儀通過超聲脈沖回波測量，可以得到套管的最大、最小及平均內徑等幾何尺寸，這些數據可以生成二維套管檢測成果圖；通過進一步的數據處理，可以生成套管三維圖像，套管磨損、腐蝕等套損現象在圖像上清晰可見。塔里木油田的K1井，套管尺寸：177．8mm（外徑）×12．65mm（壁厚），在1998年測試后封井，現計劃求取產能，重新測量套后電阻率及套損檢測等數據。圖2左側為該井套管檢測二維成果圖，該圖主要提供8道信息：第2道為儀器信息；第3道為波阻抗道，顏色變化指示套管內壁的光滑程度；第4、5道指示套管內外及平均半徑的大小；第6道為套管內徑與其內徑平均值的差值圖像，指示出套管內徑的變化情況；第7道指示套管厚度，第8道為套管厚度與平均值的差值圖像，指示套管壁厚變化情況。該段套管的擴徑和腐蝕情況，在二維解釋成果圖上有明顯指示：第二道的儀器偏心曲線變化幅度很大，指示套管內徑在擴徑及腐蝕段出現明顯變化；圖2中實線框所示為套管擴徑段，該井段的內、外徑及平均內徑尺寸均有所變大；虛線框所示為套管腐蝕段，該段套管半徑尺寸均有減小，并且在第3道出現套管內壁粗糙現象，在第6、8道圖像上出現內徑及厚度變化。套損在套后成像測井三維成果圖上指示明顯（圖2右側），在該井3669～3674m段，連續出現了內徑增大和厚度變薄兩段。套后成像測井儀可以精確測量該段套損量，數據顯示，最大腐蝕點出現在3672．23m，其腐蝕量達到了3．58mm。綜合各道信息，即可確定該井段套管出現兩種套損的信息。

固井質量評價

套管在井筒是否居中，是固井質量好壞的重要影響因素。若套管不居中（圖3），固井作業水泥返高時在環空窄邊，水泥漿難以將鉆井液驅替干凈，極易造成水泥環固結不完整而形成竄槽［8］。套后成像測井儀將采集到的第二界面回聲，結合撓曲波衰減，可對套后環空物質進行成像，得到環空物質的幾何形狀。結合脈沖回波測量得到的套管信息，可以得到套管在井筒中的居中情況。這種套管與井筒的空間位置可用套管居中度來定量表示，如套管一側緊貼井壁用0％表示，套管完全居中用100％表示。以K2井為例（216mm井孔，150mm套管，鉆井液密度1．24g／cm3，水泥密度1．9g／cm3），該井5074～5100m儲層段的CBL／VDL資料顯示聲幅曲線高值，變密度圖中套管波指示明顯，并帶有明顯的套管接箍信號，地層波信號不明顯，綜合解釋固井質量差，有竄槽發生，但無法指示竄槽發育位置和大小（圖5中第三、四道）。對比常規固井，套后成像測井儀固井質量解釋更為精細。圖5為該井套后成像測井儀固井質量解釋成果圖，該圖主要提供五道信息，第二道為儀器信息；第五道為波阻抗道，顏色越深，指示管外物質波阻抗越大，膠結越好；第六道為撓曲波衰減道；第七道為S－L－G指示道；第八道為S－L－G比例道，指示了固－液－氣三種物質在套后環形空間所占比例。如圖5所示，在儲層段發育多個直立竄槽和部分零星未膠結部位，從S－L－G指示圖像上看，未膠結部位均為流體充填。通過第二界面回聲分析（第9～11道），在油層段，套管居中度很低，在5％－40％之間變化（5074～5082m），綜合分析認為套管嚴重偏心導致水泥漿在套管外環形空間驅替鉆井液不干凈，生成了液體充填的竄槽。對比套后成像測井儀三維成像（圖4），竄槽發育方位剛好位于環空窄邊附近，與圖3所示情況相符，并且竄槽形態與套管偏心導致的竄槽形狀一致，均呈直立條狀。綜合解釋，該井儲層段固井質量中等，有竄槽發生，油水層未能有效封隔。該井經測試（射孔段：5074～5077m），氣舉排液，累計產地層水151．67m3，出油28．27m3，測試結論驗證了套后成像測井儀固井質量評價正確。

結語

1）該儀器采用超聲脈沖技術測量進行油氣井套管檢測，可以準確判定套管柱結構，定量評價套管磨損、腐蝕和進行查漏及射孔層位檢測；2）采用該儀器測量固井質量，結合套管居中度，能準確識別套后竄槽發育方位和大小，使固井質量評價更為精細；3）套后成像測井儀應用廣泛，其資料解釋結果可用于指導鉆井（開窗側鉆等）、完井、修井等井下作業和其他特殊工藝的施工，這對油氣勘探、穩產高產具有重要意義。（本文作者：范文同、劉冬妮、陳勝、蔡德洋、王華偉、田隆梅、王志民 單位：中國石油塔里木油田分公司勘探開發研究院、新疆華油能源工程服務有限公司）