淺析套后成像測井儀的應(yīng)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(nèi)徑等幾何尺寸，這些數(shù)據(jù)可以生成二維套管檢測成果圖；通過進一步的數(shù)據(jù)處理，可以生成套管三維圖像，套管磨損、腐蝕等套損現(xiàn)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(xiàn)計劃求取產(chǎn)能，重新測量套后電阻率及套損檢測等數(shù)據(jù)。圖2左側(cè)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(nèi)壁的光滑程度；第4、5道指示套管內(nèi)外及平均半徑的大小；第6道為套管內(nèi)徑與其內(nèi)徑平均值的差值圖像，指示出套管內(nèi)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(nèi)徑在擴徑及腐蝕段出現(xiàn)明顯變化；圖2中實線框所示為套管擴徑段，該井段的內(nèi)、外徑及平均內(nèi)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(xiàn)套管內(nèi)壁粗糙現(xiàn)象，在第6、8道圖像上出現(xiàn)內(nèi)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(cè)），在該井3669～3674m段，連續(xù)出現(xiàn)了內(nèi)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(shù)據(jù)顯示，最大腐蝕點出現(xiàn)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(xiàn)兩種套損的信息。
固井質(zhì)量評價
套管在井筒是否居中，是固井質(zhì)量好壞的重要影響因素。若套管不居中（圖3），固井作業(yè)水泥返高時在環(huán)空窄邊，水泥漿難以將鉆井液驅(qū)替干凈，極易造成水泥環(huán)固結(jié)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(jié)合撓曲波衰減，可對套后環(huán)空物質(zhì)進行成像，得到環(huán)空物質(zhì)的幾何形狀。結(jié)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(cè)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(zhì)量差，有竄槽發(fā)生，但無法指示竄槽發(fā)育位置和大小（圖5中第三、四道）。對比常規(guī)固井，套后成像測井儀固井質(zhì)量解釋更為精細。圖5為該井套后成像測井儀固井質(zhì)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(zhì)波阻抗越大，膠結(jié)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(zhì)在套后環(huán)形空間所占比例。如圖5所示，在儲層段發(fā)育多個直立竄槽和部分零星未膠結(jié)部位，從S－L－G指示圖像上看，未膠結(jié)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(yán)重偏心導(dǎo)致水泥漿在套管外環(huán)形空間驅(qū)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(fā)育方位剛好位于環(huán)空窄邊附近，與圖3所示情況相符，并且竄槽形態(tài)與套管偏心導(dǎo)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(zhì)量中等，有竄槽發(fā)生，油水層未能有效封隔。該井經(jīng)測試（射孔段：5074～5077m），氣舉排液，累計產(chǎn)地層水151．67m3，出油28．27m3，測試結(jié)論驗證了套后成像測井儀固井質(zhì)量評價正確。
結(jié)語
1）該儀器采用超聲脈沖技術(shù)測量進行油氣井套管檢測，可以準(zhǔn)確判定套管柱結(jié)構(gòu)，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(zhì)量，結(jié)合套管居中度，能準(zhǔn)確識別套后竄槽發(fā)育方位和大小，使固井質(zhì)量評價更為精細；3）套后成像測井儀應(yīng)用廣泛，其資料解釋結(jié)果可用于指導(dǎo)鉆井（開窗側(cè)鉆等）、完井、修井等井下作業(yè)和其他特殊工藝的施工，這對油氣勘探、穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)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(fā)研究院、新疆華油能源工程服務(wù)有限公司）