臂井径成像测井技术.doc

40臂井径成像测井技术应用
咸会雨
摘要: 去年陕北项目组从西安思坦仪器企业引进了一套CJ40-200四十臂井径成像测井仪, 该仪器关键用于检测套管质量情况, 确定套管和识别套管变形、 错断、 弯曲、 孔眼及裂缝、 腐蚀与沾污等情况。40臂井径成像测井技术能够做定量解释提供最大、 最小、 平均井径值, 而且能够提供更为直观40条独立测井曲线、 磁井径, 磁重量、 井壁立体图、 井壁成像图, 为检测井下套管完好性及修复提供了更为可靠直观资料, 满足了地质学家立刻监测套管情况要求, 也为油井作业、 大修提供全方面、 正确套管全貌。经过对测试资料实例解释、 分析、 研究, 总结了40臂井径成像测井技术特点及应用效果。
1、 四十臂井径仪工作原理
40臂井径测井仪是一个接触式测量仪器,即经过仪器四十个测量臂与套管内壁接触,将套管内壁改变转为井径测量臂径向位移,经过井径仪内部机械设计及传输,变为推杆垂直位移;差动位移传感器将推杆垂直位移改变转换成电信号。
　　电动机拖动测量臂扶正臂打开与收拢,井径仪在居中情况下进行测量。仪器测量臂由弹簧支撑,沿套管内壁运动,测量臂随套管内壁改变而改变。每支测量臂都对应一支无触点移位传感器,每个测臂位移改变直接反应到对应传感器上。将这些位移量处理、 编码、 传送到地面,由地面将其还原成像。
2、 四十臂井径成像测井仪技术特点
CJ40-300套管形变五参数组合测井仪包含磁定位、 40臂机械井径和电磁探伤等三个参数。用于工程测井中套管井形变测量, 检测金属套管质量情况, 确定（识别）套管变形、 错断、 弯曲、 孔眼、 裂缝与沾污以及套管外部腐蚀或缺损等情况。在成像软件支持下, 可绘制套管形变得立体成像图和成像解释结果图。新奇探测臂设计、 简单可靠扶正器组合, 简化了仪器维护和维修。
技术指标:
仪器外径:                 70mm
测量臂数:                 40臂
工作温度:                -30℃～+175℃
最大压力:                 80MPa
井径测量范围:           80mm～190mm
井径测量精度:           ±0.5mm
方位测量范围:           0～360度
方位测量精度:           ±20
斜度测量范围:           0～90度
斜度测量精度:            ±20
套管壁厚测量误差:       0.5mm
磁井径仪测量范围:       80 mm～300mm
磁井径仪测量精度:       1mm
井温测量范围:             -10℃～+175℃。
井温测量精度:              ±1℃
纵向裂缝测量最小长度: 70mm
横向裂缝测量最小长度: 100mm

3、 四十臂成像井径仪应用实例
某生产井已下套管生产10余年, 于进行套管质量检测。采取上述方法处理, 结果如图2所表示。结果表明, 该井上部正常, 套管接箍显示显著, 中部有标志短套, 出现部分缩径, 底部有一段为射孔井段和部分腐蚀现象。再如图3、 4所表示, 某生产井下套管生产20余年, 于进行套管质量检测, 结果表明, 上部套管部分变形呈椭圆, 而且部分严重腐蚀, 下部多处严重腐蚀并出现穿孔（孔眼）。新型4O臂井径仪能够用于检验套管质量, 经过比较实测套管内径与标准套管内径、 外径值差异能够定性确定套管是否缩径、 扩径、 穿孔或破裂假如对测井所得到井径数据进行插值处理, 并经过对应数学变换能够直观显示套管接箍、 变形(部分或整体扩径或缩径)、 腐蚀、 穿孔、 破裂细微改变。与传统井径仪只测最小最大井径值相比, 多臂井径仪测井资料得到信息更全方面, 其资料成像处理效果更直观、 更细微。

图2

图3

图4
4、 结论和提议
从应用来看, 40臂井径成像测井仪含有以下优点: （1）它是一套机械测井仪与磁井径相结合综合性测井仪器, 填补了机械井径仪和磁井径仪各自缺点, 成像井径组合仪能正确判定套管弯曲、 错断、 变径、 椭圆变形等情况, 所反应套损类型及程度清楚、 显著、 直观, 从而克服臂少时漏测现象。2）利用磁定位校正数据, 能够正确地确定异常点深度。（3）功效解释处理软件使结果图可形成立体图、 井壁展开成像图、 井壁截面图。（4）因为仪器外径较小(70 mm), 能够降低各类小通径大变形套损井测井施工中仪器遇阻、 遇卡可能性, 提升测井一次成功率。一次下井可完成多项指标测试, 从而降低了测试费用, 效果显著, 含有很好推广价值。
存在不足之处: （1）现场在采取四十臂测井时,必需要采取短套进行校深,而在测试井没有短套时需要进行全井段测量,这么对仪器使用寿命有比较大响。依据实际情况,提议设计采取自然伽玛曲线进行校深方法:即实现自然伽玛仪与40臂井径仪组合测井。（2）四十臂井径组合仪不能指示套损部位方位, 提供井身倾斜角度及倾斜方位信息, 不能正确测量套管横向、 纵向裂缝和套管壁厚。即实现连斜与40臂井径仪组合测井。（3）仪器出厂时最大采样点数为64点/米,测速为600米/小时, 经过计算,其采样间隔即纵向分辨率为15.6mm,而现在井中大部分为89弹孔洞,孔径在7-12mm左右,因为蜡或结垢造成孔径变得更小,这么就很轻易发生射孔数漏测现象。仪器40个臂径向间距离是固定值,提升孔洞分辨率必需提升仪器纵向分辨率, 增加采样率后必需降低测井速度。（4）在套管存在变形情况下, 依据测井最小臂值确定套管起下工具最小外径, 不过这个值、 以及最大臂值、 平均臂值都不能正确反应套管变形状和套变程度, 解释方法停留在定性分析水平上。（5）四十臂井径组合仪要求仪器居中测井, 不过解释方法不能确定仪器是否偏心, 不能提供仪器偏心时, 套管有效通径。（6）随环境改变不一样, 信号略有不一样, 另外增加温度曲线提供产层部分信息, 对综合判定套损效果很好。