套管工程檢測(cè)測(cè)井ppt課件

1、套管工程檢測(cè)測(cè)井套管工程檢測(cè)測(cè)井 v 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介v 油井的井身結(jié)構(gòu)及井口裝置油井的井身結(jié)構(gòu)及井口裝置v 井徑測(cè)井技術(shù)及應(yīng)用井徑測(cè)井技術(shù)及應(yīng)用v 磁測(cè)井儀器磁測(cè)井儀器v 電磁探傷測(cè)井儀電磁探傷測(cè)井儀v 噪聲測(cè)井噪聲測(cè)井v 井下超聲電視測(cè)井井下超聲電視測(cè)井v 連續(xù)測(cè)斜儀連續(xù)測(cè)斜儀v 沉降監(jiān)測(cè)測(cè)井沉降監(jiān)測(cè)測(cè)井v 其它工程測(cè)井其它工程測(cè)井主要內(nèi)容主要內(nèi)容為什么？可以早期預(yù)測(cè)潛在的可以早期預(yù)測(cè)潛在的危險(xiǎn)危險(xiǎn), ,避免事故發(fā)生；避免事故發(fā)生；延長(zhǎng)井的壽命；延長(zhǎng)井的壽命；了解井下管徑的情況。了解井下管徑的情況。諸如腐蝕、變形、結(jié)諸如腐蝕、變形、結(jié)垢等；垢等；為修井作業(yè)提供依據(jù)。為修井作業(yè)提供依據(jù)。磨損腐蝕錯(cuò)位

2、結(jié)垢密封筒接箍接箍油管、套管破損變形類型腐蝕成洞渦流造成的侵蝕簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介 用于檢查油、套管損傷變形的測(cè)井方法有常規(guī)的機(jī)械、聲用于檢查油、套管損傷變形的測(cè)井方法有常規(guī)的機(jī)械、聲波、光學(xué)、電磁等方法。波、光學(xué)、電磁等方法。1 1、機(jī)械方法：井徑儀、機(jī)械方法：井徑儀X-Y,12X-Y,12、1616、1818、3636、4040、6060臂等）臂等）2 2、聲波方法：超聲波成像測(cè)井儀、聲波方法：超聲波成像測(cè)井儀3 3、光學(xué)方法：井下攝像電視測(cè)井儀、光學(xué)方法：井下攝像電視測(cè)井儀4 4、電磁方法：電磁探傷測(cè)井儀、電磁方法：電磁探傷測(cè)井儀簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介多臂井徑成像測(cè)井儀多臂井徑成像測(cè)井儀電磁探傷測(cè)井儀電磁探傷

3、測(cè)井儀圖1-1中給出了工程測(cè)井常遇到的井身結(jié)構(gòu)示意圖。圖圖1-1 1-1 井身結(jié)構(gòu)示意圖井身結(jié)構(gòu)示意圖一、井身結(jié)構(gòu)一、井身結(jié)構(gòu) 井身結(jié)構(gòu)中的所有深度均從鉆井時(shí)轉(zhuǎn)盤補(bǔ)心面算起。 套管下入長(zhǎng)度和下入深度不一致，其差值是套管近地面一根的接箍面至轉(zhuǎn)盤補(bǔ)心平面距離，即套管頭至補(bǔ)心距 ； 套管法蘭距轉(zhuǎn)盤方補(bǔ)心的距離稱為套補(bǔ)距； 油補(bǔ)距的長(zhǎng)度是油管頭法蘭頂面(套管四通法蘭頂面)到補(bǔ)心的距離。 圖圖1-21-2油套補(bǔ)距及套油套補(bǔ)距及套管頭至補(bǔ)心距示意圖管頭至補(bǔ)心距示意圖二、井口深度及井口裝置二、井口深度及井口裝置 1.井中深度井中深度通常井口裝置就是指采油樹(shù)，如圖1-3所示。 圖圖1-3 1-3 井口裝置示意

4、圖井口裝置示意圖 11 油管壓力表；油管壓力表；22清蠟閘門；清蠟閘門；44油嘴套；油嘴套；55出油管；出油管； 66總閘門；總閘門；77套管閘門；套管閘門；88套管壓力表；套管壓力表；99套管；套管；1010油管油管 2.井口裝置井口裝置 以X-Y井徑儀為例說(shuō)明常用井徑儀的工作原理。該儀器的結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。測(cè)量時(shí)通過(guò)如圖2-2所示的橋式電路把電阻變化轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出。 圖圖2-1 X-Y2-1 X-Y井徑儀工作原理井徑儀工作原理圖圖2-2 2-2 橋式測(cè)量線路橋式測(cè)量線路示意圖示意圖一、測(cè)量原理一、測(cè)量原理 多臂井徑儀由30、36、40和60個(gè)測(cè)量臂組成，測(cè)量的基本原理與X-Y井徑儀相

5、似，主要差別是測(cè)量臂數(shù)不同。多臂井徑儀的優(yōu)點(diǎn)是可以探測(cè)到套管不同方位上的形變。 圖2-3是36臂井徑測(cè)井曲線，曲線變化顯示在井深為1001米處套管嚴(yán)重變形，最小內(nèi)徑為90 mm，最大內(nèi)徑為159.5 mm，判斷為套管嚴(yán)重變形，并存在穿透或破裂的可能性，需要進(jìn)行修復(fù)。圖圖2-3 362-3 36臂井徑曲線臂井徑曲線二、多臂井徑儀二、多臂井徑儀 二、多臂井徑儀二、多臂井徑儀 性能儀器測(cè)量范圍(mm)分辨率(mm)誤差(mm)測(cè)量結(jié)果診斷能力說(shuō)明微井徑儀10018011利用四支臂測(cè)量垂直方向兩條直徑的平均值，給出一條平均井徑曲線1.確定接箍深度2.確定變形部位3.檢查射孔質(zhì)量無(wú)扶正器X-Y井徑儀10

6、017022利用四支臂測(cè)量互相垂直的兩條井徑曲線1.同微井徑儀2.初步估計(jì)變形橢圓度有過(guò)油管系列的儀器無(wú)扶正器八臂井徑儀10018022利用八支臂測(cè)量互成45夾角的四條井徑曲線1.同微井徑儀2.利用四個(gè)值判斷變形截面形狀，可勾畫(huà)出截面圖無(wú)扶正器40臂井徑儀1021780.21利用40個(gè)臂測(cè)量給出一條最大半徑和一條最小半徑曲線1.同微井徑儀2.最大半徑值可知最大變形點(diǎn)即剩余壁厚3.最小半徑值可知井內(nèi)最小通徑有扶正器各種井徑測(cè)量?jī)x性能對(duì)比表各種井徑測(cè)量?jī)x性能對(duì)比表多臂井徑測(cè)井的原理多臂井徑測(cè)井的原理多臂井徑測(cè)井儀是多臂井徑測(cè)井儀是通過(guò)多條測(cè)量臂來(lái)實(shí)現(xiàn)通過(guò)多條測(cè)量臂來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)套管變形、彎曲、斷對(duì)套管變

7、形、彎曲、斷裂、孔眼、內(nèi)壁腐蝕等裂、孔眼、內(nèi)壁腐蝕等情況的檢查。情況的檢查。 可測(cè)得套管內(nèi)壁一可測(cè)得套管內(nèi)壁一個(gè)圓周內(nèi)最大直徑、最個(gè)圓周內(nèi)最大直徑、最小直徑、每臂軌跡，可小直徑、每臂軌跡，可以探測(cè)到套管不同方位以探測(cè)到套管不同方位上的形變。上的形變。 可以形成內(nèi)徑展開(kāi)可以形成內(nèi)徑展開(kāi)成像、圓周剖面成像、成像、圓周剖面成像、柱面立體成像來(lái)反映井柱面立體成像來(lái)反映井下套管的受損情況。下套管的受損情況。40臂井徑儀共有40個(gè)機(jī)械探測(cè)臂，每一個(gè)探測(cè)臂都連接一個(gè)位移傳感器。40個(gè)探測(cè)臂均勻分布于井徑儀一周的平面上。當(dāng)用儀器對(duì)套管內(nèi)徑進(jìn)行測(cè)量時(shí)，每一個(gè)探測(cè)臂就會(huì)把其所感知到套管內(nèi)徑變化通過(guò)一定的機(jī)械系統(tǒng)傳

8、遞給位移傳感器。將位移傳感器的脈沖輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)差動(dòng)放大，整流濾波處理后，就可以得到與套管內(nèi)徑有關(guān)的電壓，將此電壓通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字量并傳輸給地面數(shù)控系統(tǒng)，再由地面數(shù)控系統(tǒng)將所得到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為套管的內(nèi)徑值。40臂井徑測(cè)井的原理臂井徑測(cè)井的原理多臂井徑測(cè)井的施工條件多臂井徑測(cè)井的施工條件測(cè)前必須通井。如果井內(nèi)稠油或內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重導(dǎo)致鐵屑較多，則測(cè)井前必須作刮管處理。多臂井徑測(cè)井的資料分析多臂井徑測(cè)井的資料分析經(jīng)過(guò)分析處理，成果圖中可顯示以下數(shù)據(jù)曲線：最大直徑、最小直徑、平均直徑、溫度、微差井溫、速度、磁定位、每臂軌跡、展開(kāi)圖、包絡(luò)圖、縱面圖。多臂井徑成像測(cè)井儀 多臂井徑成像儀多臂井徑成像儀Mu

9、lti-Finger Imaging ToolMulti-Finger Imaging Tool可以提供井下管可以提供井下管柱內(nèi)壁的變化情況，所獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)軟件處理產(chǎn)生柱內(nèi)壁的變化情況，所獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)軟件處理產(chǎn)生3 3維成像圖，直觀維成像圖，直觀地觀察到油管套管內(nèi)壁腐蝕變形情況。地觀察到油管套管內(nèi)壁腐蝕變形情況。 腐蝕評(píng)估腐蝕評(píng)估油管油管/ /套管內(nèi)壁磨損套管內(nèi)壁磨損油管油管/ /套管內(nèi)外壁變形套管內(nèi)外壁變形結(jié)詬評(píng)價(jià)結(jié)詬評(píng)價(jià)查找孔眼、裂縫和破裂段查找孔眼、裂縫和破裂段描述射孔井段描述射孔井段確定修井方案確定修井方案裸眼井井眼情況裸眼井井眼情況特 點(diǎn)包括測(cè)量臂、電子線路、馬達(dá)，每個(gè)臂上都包括

10、測(cè)量臂、電子線路、馬達(dá)，每個(gè)臂上都有一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量探頭和傳感器有一個(gè)獨(dú)立的測(cè)量探頭和傳感器 不同規(guī)格的儀器采樣間距不同，不同規(guī)格的儀器采樣間距不同，2424臂的儀器臂的儀器，每個(gè)臂取樣，每個(gè)臂取樣7272次次/ /秒；秒；4040臂臂5454次次/ /秒；秒；8080臂臂3636次次/ /秒。秒。由于測(cè)量的機(jī)械特性，井內(nèi)的流體對(duì)儀器讀由于測(cè)量的機(jī)械特性，井內(nèi)的流體對(duì)儀器讀數(shù)沒(méi)有任何影響，儀器可在氣體、油和水中數(shù)沒(méi)有任何影響，儀器可在氣體、油和水中測(cè)量。測(cè)量。通用指標(biāo)通用指標(biāo)耐溫：耐溫：150 150 耐壓：耐壓：15000Psi15000Psi臂最小推靠力：臂最小推靠力：0.75lb0.75l

11、b臂最大推靠力：臂最大推靠力：1.25lb1.25lbMITMIT技術(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)三種規(guī)格：三種規(guī)格： 2424臂、臂、4040臂、臂、6060臂臂MIT技術(shù)指標(biāo)2424臂井徑儀臂井徑儀儀器外徑：儀器外徑：1 11/16(43mm) 1 11/16(43mm) 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍：1 3/41 3/4 4 1/2(45mm 4 1/2(45mm114mm)114mm)張開(kāi)后兩臂間最小距離：張開(kāi)后兩臂間最小距離：0.23(5.84mm)0.23(5.84mm)張開(kāi)后兩臂間最大距離：張開(kāi)后兩臂間最大距離：0.59(14.96mm)0.59(14.96mm)最小分辨半徑：最小分辨半徑：0.007(0

12、.17mm)0.007(0.17mm)縱向分辨率：縱向分辨率：0.082(2.08mm)0.082(2.08mm)橫向分辨率：橫向分辨率：0.003(0.076mm)0.003(0.076mm)4040臂井徑儀臂井徑儀MIT技術(shù)指標(biāo)儀器外徑：儀器外徑：2 3/4(70mm) 2 3/4(70mm) 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍： 3 3 7 (76mm 7 (76mm178mm)178mm)張開(kāi)后兩臂間最小距離：張開(kāi)后兩臂間最小距離：0.25(6.35mm)0.25(6.35mm)張開(kāi)后兩臂間最大距離：張開(kāi)后兩臂間最大距離：0.92(23.36mm)0.92(23.36mm)最小分辨半徑：最小分辨半徑：

13、0.007(0.17mm)0.007(0.17mm)縱向分辨率：縱向分辨率：0.11(2.79mm)0.11(2.79mm)橫向分辨率：橫向分辨率：0.005(0.13mm)0.005(0.13mm)MIT技術(shù)指標(biāo)6060臂井徑儀臂井徑儀儀器外徑：儀器外徑： 4(102mm) 4(102mm) 測(cè)量范圍：測(cè)量范圍： 4-1/2 4-1/2 9-5/8(114mm 9-5/8(114mm245mm)245mm)張開(kāi)后兩臂間最小距離：張開(kāi)后兩臂間最小距離：0.46(11.7mm)0.46(11.7mm)張開(kāi)后兩臂間最大距離：張開(kāi)后兩臂間最大距離：1.22(31mm)1.22(31mm)最小分辨半徑

14、：最小分辨半徑：0.007(0.17mm)0.007(0.17mm)縱向分辨率：縱向分辨率：0.167(4.2mm)0.167(4.2mm)橫向分辨率：橫向分辨率：0.06(1.5mm)0.06(1.5mm) MitproMITviewMIT解釋MITpro解釋處理軟件解釋處理軟件MIT解釋解釋多臂井徑儀可以提供如下成果應(yīng)用應(yīng)用1 1油管檢測(cè)油管檢測(cè) XX XX 井是一口老井，生產(chǎn)管柱為井是一口老井，生產(chǎn)管柱為4-1/2 4-1/2 油管，外部為油管，外部為9-5/8 9-5/8 套管。管柱套管。管柱7 7年年來(lái)從未動(dòng)過(guò)。來(lái)從未動(dòng)過(guò)。 該井在近期生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)油套環(huán)空該井在近期生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)油

15、套環(huán)空出液，判斷可能是由于井內(nèi)油管出液，判斷可能是由于井內(nèi)油管/ /套管長(zhǎng)套管長(zhǎng)期腐蝕已穿透，決定更換油管，但由于缺期腐蝕已穿透，決定更換油管，但由于缺乏可靠的依據(jù)，擔(dān)心在起油管的過(guò)程中從乏可靠的依據(jù)，擔(dān)心在起油管的過(guò)程中從腐蝕嚴(yán)重處斷裂造成嚴(yán)重的后果，所以決腐蝕嚴(yán)重處斷裂造成嚴(yán)重的后果，所以決定多臂井徑測(cè)量。定多臂井徑測(cè)量。 通過(guò)作業(yè)判斷只有油管的下面腐蝕嚴(yán)通過(guò)作業(yè)判斷只有油管的下面腐蝕嚴(yán)重，但由于不是整個(gè)油管的環(huán)周受損，所重，但由于不是整個(gè)油管的環(huán)周受損，所以推斷不應(yīng)該斷裂，最后油管順利起出。以推斷不應(yīng)該斷裂，最后油管順利起出。之后，又進(jìn)行了套管檢測(cè)。之后，又進(jìn)行了套管檢測(cè)。應(yīng)用1油管檢測(cè)

16、40臂多臂井徑儀測(cè)井曲線應(yīng)用2套管檢測(cè)60臂多臂井徑成像儀測(cè)井曲線HZ-X井1979.5981979.598米米應(yīng)用2套管檢測(cè)套管中度腐蝕套管中度腐蝕接箍處腐蝕接箍處腐蝕 套管標(biāo)準(zhǔn)外徑套管標(biāo)準(zhǔn)外徑 套管標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑套管標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑 實(shí)測(cè)套管內(nèi)徑實(shí)測(cè)套管內(nèi)徑套管套管OD:7inOD:7in，ID:6.1825inID:6.1825in壁厚壁厚:0.41in:0.41in剩余截面積剩余截面積=0%=0%第第2222號(hào)臂號(hào)臂 擴(kuò)徑擴(kuò)徑= 0.67in= 0.67in結(jié)論：懸掛器上部腐蝕結(jié)論：懸掛器上部腐蝕應(yīng)用2套管檢測(cè)YH7X1:7YH7X1:7套管套管4070.26m4070.26mYH701:7YH70

17、1:7套管套管4414.1m4414.1m套管套管OD:177.8mmOD:177.8mm，ID:157.08mmID:157.08mm壁厚壁厚:10.36mm:10.36mm剩余截面積剩余截面積= 13 %= 13 %第第1515號(hào)臂號(hào)臂 擴(kuò)徑擴(kuò)徑 13.92 mm13.92 mm結(jié)論：套管回接處已被穿透結(jié)論：套管回接處已被穿透應(yīng)用2套管檢測(cè)原因分析：原因分析：1. 1. 回接套管時(shí)被磨穿；回接套管時(shí)被磨穿；2. 2. 完井液腐蝕；完井液腐蝕；3. 3. 其它原因其它原因YH701:7YH701:7套管套管5444.8m,5444.8m,接箍處接箍處套管套管OD:177.8mmOD:177.

18、8mm，ID:157.08mmID:157.08mm壁厚壁厚:10.36mm:10.36mm剩余截面積剩余截面積=41%=41%第第4343號(hào)臂號(hào)臂 擴(kuò)徑擴(kuò)徑= 9.32 mm = 9.32 mm 結(jié)論：套管擴(kuò)徑和縮徑結(jié)論：套管擴(kuò)徑和縮徑應(yīng)用2套管檢測(cè) 套管標(biāo)準(zhǔn)外徑套管標(biāo)準(zhǔn)外徑 套管標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑套管標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)徑 實(shí)測(cè)套管內(nèi)徑實(shí)測(cè)套管內(nèi)徑原因分析：原因分析：1.1.完井液在接箍處形成渦流造成腐蝕、結(jié)垢完井液在接箍處形成渦流造成腐蝕、結(jié)垢2.2.其它原因其它原因應(yīng)用3鉆具對(duì)套管的損壞例1在側(cè)鉆過(guò)程中，鉆具碰到了另外一口井的表層套管，該井試壓沒(méi)有成功，懷疑表層套管已被鉆具鉆穿。應(yīng)用3鉆具對(duì)套管的損壞例2套管

19、外徑套管外徑8 1/8“,8 1/8“,內(nèi)徑內(nèi)徑6.686”6.686”，左邊測(cè)量的是井斜、方位，左邊測(cè)量的是井斜、方位、最大、最少、平均井徑值，右邊是測(cè)量的、最大、最少、平均井徑值，右邊是測(cè)量的6060條半徑值條半徑值應(yīng)用3鉆具對(duì)套管的損壞例2深度井斜方位直徑半徑值最小平均最大22臂23臂 24 臂25臂 26 臂米度度英寸英寸英寸英寸英寸英寸英寸英寸2423.6 32477.011 6.860 7.422 3.731 3.838 3.847 3.844 3.788 2423.5 32477.032 6.868 7.474 3.773 3.878 3.896 3.867 3.804 2423

20、.4 32477.042 6.873 7.490 3.789 3.890 3.896 3.867 3.800 2423.3 32477.048 6.877 7.498 3.793 3.894 3.904 3.875 3.808 2423.2 32477.060 6.893 7.506 3.816 3.902 3.900 3.890 3.816 2423.1 42537.067 6.898 7.526 3.835 3.914 3.900 3.890 3.816 2423.2 32477.060 6.893 7.506 3.816 3.902 3.900 3.890 3.816 2423.1 42

21、537.067 6.898 7.526 3.835 3.914 3.900 3.890 3.816 2423.0 42527.076 6.898 7.538 3.843 3.918 3.871 3.882 3.808 2422.9 32477.080 6.912 7.542 3.851 3.918 3.867 3.855 3.788 2422.8 42537.086 6.918 7.546 3.854 3.918 3.896 3.859 3.792 2422.7 32407.087 6.916 7.538 3.851 3.910 3.896 3.863 3.792 2422.6 32487.0

22、86 6.920 7.546 3.851 3.914 3.908 3.871 3.792 2422.5 32487.081 6.916 7.546 3.854 3.914 3.900 3.867 3.784 2422.4 32477.076 6.904 7.526 3.858 3.906 3.879 3.844 3.764 測(cè)量值測(cè)量值應(yīng)用3鉆具對(duì)套管的損壞例2三維成像圖。紅色代表套管擴(kuò)徑超過(guò)壁厚的三維成像圖。紅色代表套管擴(kuò)徑超過(guò)壁厚的5050，黃色代表套管擴(kuò)徑超過(guò)壁厚的，黃色代表套管擴(kuò)徑超過(guò)壁厚的3030，淺藍(lán)色代表套管縮徑超過(guò)壁厚的，淺藍(lán)色代表套管縮徑超過(guò)壁厚的3030。應(yīng)用應(yīng)用3 3鉆具

23、對(duì)套管的損壞鉆具對(duì)套管的損壞深度井斜方位直徑半徑值最小平均最大22臂23臂 24 臂25臂 26 臂米度度英寸英寸英寸英寸英寸英寸英寸英寸2423.6 32477.011 6.860 7.422 3.731 3.838 3.847 3.844 3.788 2423.5 32477.032 6.868 7.474 3.773 3.878 3.896 3.867 3.804 2423.4 32477.042 6.873 7.490 3.789 3.890 3.896 3.867 3.800 2423.3 32477.048 6.877 7.498 3.793 3.894 3.904 3.875 3

24、.808 2423.2 32477.060 6.893 7.506 3.816 3.902 3.900 3.890 3.816 2423.1 42537.067 6.898 7.526 3.835 3.914 3.900 3.890 3.816 2423.2 32477.060 6.893 7.506 3.816 3.902 3.900 3.890 3.816 2423.1 42537.067 6.898 7.526 3.835 3.914 3.900 3.890 3.816 2423.0 42527.076 6.898 7.538 3.843 3.918 3.871 3.882 3.808

25、2422.9 32477.080 6.912 7.542 3.851 3.918 3.867 3.855 3.788 2422.8 42537.086 6.918 7.546 3.854 3.918 3.896 3.859 3.792 2422.7 32407.087 6.916 7.538 3.851 3.910 3.896 3.863 3.792 2422.6 32487.086 6.920 7.546 3.851 3.914 3.908 3.871 3.792 2422.5 32487.081 6.916 7.546 3.854 3.914 3.900 3.867 3.784 2422.

26、4 32477.076 6.904 7.526 3.858 3.906 3.879 3.844 3.764 5190519051735173米射孔井段米射孔井段四相位四相位5168516851605160米射孔井段米射孔井段四相位四相位應(yīng)用4檢測(cè)射孔井段YH701YH701井井YH7X1YH7X1井井5209520952115211米米四相位射孔，射四相位射孔，射孔彈未穿透套管孔彈未穿透套管應(yīng)用4檢測(cè)射孔井段擴(kuò)徑擴(kuò)徑10.21 mm 10.21 mm 未穿透未穿透擴(kuò)徑擴(kuò)徑 10.66 mm 10.66 mm 穿透穿透 5190 519051735173米射孔井段，米射孔井段，4 4相位。相位。

27、 由于射孔導(dǎo)致套管局部炸裂，由于射孔導(dǎo)致套管局部炸裂，出現(xiàn)出現(xiàn)2 2條裂縫條裂縫51755175 5174.6m5174.6m，5174.55174.55173.7m)5173.7m)。應(yīng)用4檢測(cè)射孔井段YH701YH701井井應(yīng)用4檢測(cè)射孔井段TCP-DSTTCP-DST聯(lián)作。生產(chǎn)管柱起出后，在聯(lián)作。生產(chǎn)管柱起出后，在55射孔槍上發(fā)現(xiàn)的一個(gè)射孔槍上發(fā)現(xiàn)的一個(gè)洞，右圖是射孔槍在井下時(shí)對(duì)應(yīng)的套管位置，套管受地層高洞，右圖是射孔槍在井下時(shí)對(duì)應(yīng)的套管位置，套管受地層高溫高壓氣體的沖蝕，在套管內(nèi)壁上形成擴(kuò)徑。溫高壓氣體的沖蝕，在套管內(nèi)壁上形成擴(kuò)徑。射孔槍射孔槍應(yīng)用5裸眼井井眼測(cè)量應(yīng)用6井下工具描述YH

28、701YH701井：井：1001.5m1001.5m，77套管懸掛器套管懸掛器77套管懸掛器位置在套管懸掛器位置在4465.14465.14465.34465.3米，測(cè)量的最大內(nèi)徑米，測(cè)量的最大內(nèi)徑7.457 7.457 ，在懸掛器上部有嚴(yán)重，在懸掛器上部有嚴(yán)重腐蝕。腐蝕。上部有嚴(yán)重腐蝕上部有嚴(yán)重腐蝕應(yīng)用6井下工具描述9 5/89 5/8分級(jí)箍分級(jí)箍 分級(jí)箍位置在分級(jí)箍位置在2019.22019.22000.12000.1米，測(cè)得的最大內(nèi)徑為米，測(cè)得的最大內(nèi)徑為9.9229.922，證明固井過(guò)程中，沒(méi)有關(guān)閉二級(jí)證明固井過(guò)程中，沒(méi)有關(guān)閉二級(jí)固井分級(jí)箍。固井分級(jí)箍。 該井該井19941994年完井

29、，年完井，20192019年準(zhǔn)備年準(zhǔn)備為西氣東輸送氣，測(cè)完之后，為為西氣東輸送氣，測(cè)完之后，為以防生產(chǎn)過(guò)程中，天然氣從該處以防生產(chǎn)過(guò)程中，天然氣從該處泄漏，油公司決定回接泄漏，油公司決定回接77套管至套管至井口。井口。應(yīng)用7正常套管應(yīng)用8縮徑應(yīng)用9彎曲單10-73）應(yīng)用10斷裂單14-5）應(yīng)用11腐蝕嚴(yán)重濱4-20-3）1616應(yīng)用12裂痕濱4-8-斜13）多臂井徑儀的優(yōu)缺點(diǎn)多臂井徑儀的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1多臂井徑儀成果圖具有圖形清晰、直觀、彩多臂井徑儀成果圖具有圖形清晰、直觀、彩色成像等優(yōu)點(diǎn)。色成像等優(yōu)點(diǎn)。 （2對(duì)應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立測(cè)量臂數(shù)據(jù)采集的密度大，對(duì)應(yīng)的多個(gè)獨(dú)立測(cè)量臂數(shù)據(jù)采集的密度大，輸

30、出顯示多條井徑曲線，并根據(jù)這些曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算輸出顯示多條井徑曲線，并根據(jù)這些曲線數(shù)據(jù)，計(jì)算出套管變形的最大內(nèi)徑、最小內(nèi)徑數(shù)值及套變深度。出套管變形的最大內(nèi)徑、最小內(nèi)徑數(shù)值及套變深度。 （3經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理，能描繪出套管結(jié)構(gòu)狀況立經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理，能描繪出套管結(jié)構(gòu)狀況立體圖形和彩色成像顯示圖及對(duì)應(yīng)的套管內(nèi)徑截面圖。體圖形和彩色成像顯示圖及對(duì)應(yīng)的套管內(nèi)徑截面圖。 是套管監(jiān)測(cè)、指導(dǎo)井下大修、檢查射孔質(zhì)量、套損是套管監(jiān)測(cè)、指導(dǎo)井下大修、檢查射孔質(zhì)量、套損井綜合分析的優(yōu)秀井下診斷儀器。井綜合分析的優(yōu)秀井下診斷儀器。缺陷：缺陷：（1多臂井徑儀最佳的校深方式為依靠標(biāo)準(zhǔn)套多臂井徑儀最佳的校深方式為依靠標(biāo)準(zhǔn)套管的位

31、置校深，如果地質(zhì)部門不能提供準(zhǔn)確的標(biāo)套位管的位置校深，如果地質(zhì)部門不能提供準(zhǔn)確的標(biāo)套位置，而測(cè)井原始資料又不能明顯測(cè)出油層特征，有可置，而測(cè)井原始資料又不能明顯測(cè)出油層特征，有可能因?yàn)樾Ｉ罘椒ǖ牟煌钩晒麍D的異常位置和實(shí)際異能因?yàn)樾Ｉ罘椒ǖ牟煌钩晒麍D的異常位置和實(shí)際異常位置有所偏差。常位置有所偏差。（2由于多臂井徑儀必須在上提過(guò)程中撐臂和由于多臂井徑儀必須在上提過(guò)程中撐臂和收臂，所以無(wú)法測(cè)出遇阻位置處和井口附近的套管情收臂，所以無(wú)法測(cè)出遇阻位置處和井口附近的套管情況。況。多臂井徑儀的優(yōu)缺點(diǎn)多臂井徑儀的優(yōu)缺點(diǎn) 套管與周圍地層流體及套管內(nèi)流體發(fā)生作用是導(dǎo)致腐蝕的主要原因。根據(jù)腐蝕原理，常見(jiàn)的腐蝕

32、分為電化學(xué)腐蝕、化學(xué)腐蝕、電化學(xué)和環(huán)境影響、電化學(xué)和機(jī)械共同作用產(chǎn)生的腐蝕。 一、套管腐蝕原理一、套管腐蝕原理 管子分析儀是利用套管的電磁特性，通過(guò)測(cè)量?jī)x器和漏磁通量獲取套管內(nèi)外腐蝕及穿孔狀況的信息。圖3-1是測(cè)量?jī)x器的示意圖，主要由上下兩個(gè)極板組組成，每組六個(gè)極板組成，相位上兩個(gè)極板組有一定重合。每個(gè)極板上有三個(gè)線圈如圖3-2所示），上、下兩個(gè)線圈為漏磁通線圈，中間為渦流線圈。 圖圖3-1 3-1 上下極板間的重疊上下極板間的重疊 圖圖3-2 3-2 線圈示意圖線圈示意圖 二、管子分析儀二、管子分析儀 測(cè)量時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生一磁場(chǎng)，與套管耦合后在套管缺陷的附近產(chǎn)生磁力線的畸變，在缺陷的上部和下部

33、有一個(gè)垂直于套管壁的磁通分量。這樣在磁漏失線圈中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與正常磁通隨深度的變化率有關(guān)的感應(yīng)電流，該信號(hào)也是極板組內(nèi)6個(gè)線圈中最大的，它表明套管在此處存在缺陷。上、下極板之間的渦流線圈探測(cè)套管內(nèi)表面裂痕的高頻電磁信號(hào)。 套管內(nèi)表面的損壞使感應(yīng)磁場(chǎng)的分布發(fā)生畸變，因此渦流線圈中感應(yīng)電流會(huì)發(fā)生變化，渦流線圈的探測(cè)深度為1mm，記錄的信號(hào)是該組6個(gè)極板中最大的一個(gè)數(shù)值。 1.測(cè)量原理測(cè)量原理 漏磁通測(cè)試對(duì)垂直于套管壁和進(jìn)入井眼的磁力線分量的梯度較為敏感，因此缺陷的陡度越大，信號(hào)越強(qiáng)。測(cè)井記錄到的信號(hào)是六個(gè)極板中幅度最大的信號(hào)。記錄時(shí)，把上、下極板的響應(yīng)保持360ms可以得到增強(qiáng)曲線，從增強(qiáng)曲線上可以

34、看到明顯的尖峰。 用漏磁通測(cè)試的總壁厚度與電磁測(cè)厚測(cè)井曲線組合，可以定量給出金屬總損失的評(píng)價(jià)。 圖圖3-33-3漏磁通試驗(yàn)漏磁通試驗(yàn) 2.磁通量漏失測(cè)試磁通量漏失測(cè)試 與正常套管感應(yīng)磁場(chǎng)的正常分量相比，套管內(nèi)側(cè)損壞會(huì)使感應(yīng)磁場(chǎng)的正常分量發(fā)生畸變，表現(xiàn)為漏磁通線圈中感應(yīng)電流差值的變化，探測(cè)的深度大約為1mm，最終記錄的信號(hào)是六個(gè)極板中幅度最大的。如果缺陷只在上極板組或下極板組上出現(xiàn)，由于極板覆蓋，所探測(cè)的只是單個(gè)極板組探測(cè)的寬度。圖圖3-43-4渦流測(cè)試渦流測(cè)試 3.渦流測(cè)試渦流測(cè)試在在2100m和和2150m處存在有較強(qiáng)的腐蝕，電磁測(cè)厚儀也顯示處相同的結(jié)果。處存在有較強(qiáng)的腐蝕，電磁測(cè)厚儀也顯示

35、處相同的結(jié)果。實(shí)實(shí) 例例 電磁測(cè)厚儀測(cè)量的示意圖如圖3-5所示儀器測(cè)量的基本原理如圖3-6所示。發(fā)射線圈L1與接收線圈L2之間的距離為L(zhǎng) 。圖圖3-53-5電磁測(cè)厚儀電磁測(cè)厚儀 圖圖3-63-6電路原理方框圖電路原理方框圖 三、磁測(cè)井儀器三、磁測(cè)井儀器 1.測(cè)量原理測(cè)量原理 如果發(fā)射線圈發(fā)射的是高頻信號(hào)大于20kHz），電磁波在套管內(nèi)的傳播即為諧振腔的一部分，高頻信號(hào)在套管內(nèi)壁產(chǎn)生渦流，渦流的產(chǎn)生使高頻交變磁通的能量發(fā)生損耗。 因此諧振腔回路輸出的信號(hào)幅度將發(fā)生變化，由于高頻的趨膚效應(yīng)，輸出信號(hào)的幅度是線圈與套管內(nèi)表面距離井徑的函數(shù)。因此利用高頻工作區(qū)可以得到井徑信息。 2.井徑測(cè)量井徑測(cè)量

36、ETT-D儀器的結(jié)構(gòu)如圖3-7所示。 ETT-D型電磁測(cè)厚儀采用了三種工作頻率，使用中頻測(cè)量套管的電磁特性，使用低頻測(cè)量套管壁厚度，使用高頻測(cè)量套管的直徑。圖圖3-7 ETT-D3-7 ETT-D探頭結(jié)構(gòu)示意圖探頭結(jié)構(gòu)示意圖3.電磁測(cè)厚儀電磁測(cè)厚儀ETT） 電磁探傷儀測(cè)井技術(shù)成功地解決了在油管內(nèi)探測(cè)套管電磁探傷儀測(cè)井技術(shù)成功地解決了在油管內(nèi)探測(cè)套管的厚度、腐蝕、變形破裂等問(wèn)題，可準(zhǔn)確指示井下管柱結(jié)的厚度、腐蝕、變形破裂等問(wèn)題，可準(zhǔn)確指示井下管柱結(jié)構(gòu)、工具位置，并能探測(cè)套管以外的鐵磁性物質(zhì)如套管構(gòu)、工具位置，并能探測(cè)套管以外的鐵磁性物質(zhì)如套管扶正器、表層套管等）。扶正器、表層套管等）。 節(jié)省了檢

37、查套管情況時(shí)起下油管的作業(yè)費(fèi)用和時(shí)間，節(jié)省了檢查套管情況時(shí)起下油管的作業(yè)費(fèi)用和時(shí)間，這一特點(diǎn)使得對(duì)油、水井井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行普查成為可能。因這一特點(diǎn)使得對(duì)油、水井井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行普查成為可能。因此，它可作為油、水井井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行此，它可作為油、水井井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行“體檢體檢的方法，及的方法，及時(shí)發(fā)現(xiàn)井身結(jié)構(gòu)的變形，控制損壞。時(shí)發(fā)現(xiàn)井身結(jié)構(gòu)的變形，控制損壞。上扶正器上扶正器伽馬探頭伽馬探頭下扶正器下扶正器井溫探頭井溫探頭長(zhǎng)軸探頭長(zhǎng)軸探頭A A橫向探頭橫向探頭B B短軸探頭短軸探頭C C 該儀器由多個(gè)探頭和上、下扶正該儀器由多個(gè)探頭和上、下扶正器及電路組成。多個(gè)探頭包括溫度器及電路組成。多個(gè)探頭包括溫度探頭、自然

38、伽馬探頭、縱向長(zhǎng)軸探探頭、自然伽馬探頭、縱向長(zhǎng)軸探頭頭A A、橫向探頭、橫向探頭B B、縱向短軸探頭、縱向短軸探頭C C。其中溫度探頭用來(lái)檢測(cè)井內(nèi)流體溫其中溫度探頭用來(lái)檢測(cè)井內(nèi)流體溫度場(chǎng)的變化，確定出液口的位置；度場(chǎng)的變化，確定出液口的位置；自然伽馬探頭探測(cè)井身周圍自然伽自然伽馬探頭探測(cè)井身周圍自然伽馬強(qiáng)度，用于校深；探頭馬強(qiáng)度，用于校深；探頭A A、B B、C C用用來(lái)檢測(cè)套管的損傷。來(lái)檢測(cè)套管的損傷。電磁探傷測(cè)井儀的結(jié)構(gòu) 電磁探傷儀的物理基礎(chǔ)是法拉第電磁感電磁探傷儀的物理基礎(chǔ)是法拉第電磁感應(yīng)定律。當(dāng)鋼管油套管厚度變化或存在應(yīng)定律。當(dāng)鋼管油套管厚度變化或存在缺陷時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)缺陷時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)

39、勢(shì)將發(fā)生變化，通過(guò)分將發(fā)生變化，通過(guò)分析和計(jì)算，在單套、雙套管柱結(jié)構(gòu)下，可判析和計(jì)算，在單套、雙套管柱結(jié)構(gòu)下，可判斷管柱的裂縫和孔洞，得到管柱的壁厚。斷管柱的裂縫和孔洞，得到管柱的壁厚。 式中：式中：-磁通量磁通量 S-S-線圈截面積線圈截面積 B-B-磁場(chǎng)磁場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)度 A A、B B、C C探頭在不同時(shí)間進(jìn)行信息采集，可探頭在不同時(shí)間進(jìn)行信息采集，可獲得內(nèi)、外管柱的技術(shù)狀況。獲得內(nèi)、外管柱的技術(shù)狀況。電磁探傷測(cè)井的原理電磁探傷測(cè)井的原理=- d/ dt =- d/ dt d=dS Bd=dS B 探頭探頭A A、C C線圈截面的法向方向和管柱的軸向方向線圈截面的法向方向和管柱的軸向方向井軸方

40、向平行，故稱之為縱向探頭。井軸方向平行，故稱之為縱向探頭?？v向長(zhǎng)軸探頭縱向長(zhǎng)軸探頭A A記錄記錄A1-A9A1-A9條曲線，探測(cè)范圍較大條曲線，探測(cè)范圍較大1 1、計(jì)算單層管柱厚度、計(jì)算單層管柱厚度2 2、計(jì)算雙層管柱厚度、計(jì)算雙層管柱厚度3 3、檢測(cè)外管的縱向裂縫、檢測(cè)外管的縱向裂縫4 4、確定內(nèi)管和外管的腐蝕、確定內(nèi)管和外管的腐蝕A、B、C探頭的用途及測(cè)量原理探頭的用途及測(cè)量原理記錄記錄C1-C5C1-C5條曲線，探測(cè)范圍較小條曲線，探測(cè)范圍較小1 1、計(jì)算單層管柱厚度、計(jì)算單層管柱厚度2 2、判斷內(nèi)管的縱向裂縫、判斷內(nèi)管的縱向裂縫3 3、確定內(nèi)管的腐蝕情況、確定內(nèi)管的腐蝕情況 由于發(fā)射線

41、圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度由于發(fā)射線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)強(qiáng)度弱，主要探測(cè)第弱，主要探測(cè)第1 1層管柱，探測(cè)原層管柱，探測(cè)原理同探頭理同探頭A A。 A A、C C探頭結(jié)合可判斷雙層管柱探頭結(jié)合可判斷雙層管柱的縱縫、腐蝕，并用于計(jì)算內(nèi)外管的縱縫、腐蝕，并用于計(jì)算內(nèi)外管的厚度。的厚度?？v向短軸探頭縱向短軸探頭C C測(cè)量原理測(cè)量原理 探頭探頭B B的線圈軸線方向和管柱的軸線方向垂直，因此的線圈軸線方向和管柱的軸線方向垂直，因此稱為橫向探頭。稱為橫向探頭。記錄記錄B1-B4B1-B4條曲線條曲線1 1、判斷內(nèi)管的橫向裂縫、判斷內(nèi)管的橫向裂縫2 2、判斷內(nèi)管的錯(cuò)斷和變形情況、判斷內(nèi)管的錯(cuò)斷和變形情況3 3、計(jì)算內(nèi)管的壁厚

42、、計(jì)算內(nèi)管的壁厚橫向探頭橫向探頭B B測(cè)量原理測(cè)量原理電磁探傷儀技術(shù)指標(biāo)電磁探傷儀技術(shù)指標(biāo)外形尺寸：外形尺寸： 下井儀直徑下井儀直徑 43mm43mm 下井儀長(zhǎng)度不包括扶正器）下井儀長(zhǎng)度不包括扶正器） 3500mm3500mm 地面面板地面面板 290290260260100mm100mm儀器重量?jī)x器重量 15kg15kg耐壓耐壓 80MPa 80MPa 耐溫耐溫 140140電纜電纜 單芯單芯測(cè)井速度測(cè)井速度 5m/min5m/min管壁厚度研究范圍管壁厚度研究范圍 3-12mm3-12mm被研究管的直徑被研究管的直徑 6363324mm324mm確定管壁厚度基本誤差確定管壁厚度基本誤差 單

43、管結(jié)構(gòu)單管結(jié)構(gòu) 0.5mm0.5mm 多管結(jié)構(gòu)多管結(jié)構(gòu) 1.5mm1.5mm裂縫型缺陷最小長(zhǎng)度：裂縫型缺陷最小長(zhǎng)度： 沿管軸方向沿管軸方向 40mm40mm ( (內(nèi)內(nèi)) )管軸橫向管軸橫向 1/61/6圓周長(zhǎng)圓周長(zhǎng)孔洞型缺陷最小直徑：孔洞型缺陷最小直徑： 30mm30mm電磁探傷儀的應(yīng)用電磁探傷儀的應(yīng)用 電磁探傷測(cè)井可透過(guò)內(nèi)層鋼管探測(cè)外層鋼管的壁厚和損壞裂痕 、錯(cuò)斷、變形、腐蝕、漏失、射孔井段、內(nèi)外管的厚度等。電磁探傷儀在俄羅斯應(yīng)用情況：電磁探傷儀在俄羅斯應(yīng)用情況：1 1、采氣井：每年必測(cè)一次，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管柱有無(wú)裂縫，避免出現(xiàn)事故。、采氣井：每年必測(cè)一次，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管柱有無(wú)裂縫，避免出現(xiàn)事故。2

44、 2、采油井：大修時(shí)測(cè)套管損壞情況。、采油井：大修時(shí)測(cè)套管損壞情況。3 3、井身結(jié)構(gòu)丟失井：用該方法恢復(fù)井身結(jié)構(gòu)。、井身結(jié)構(gòu)丟失井：用該方法恢復(fù)井身結(jié)構(gòu)。4 4、側(cè)鉆井：在施工前要測(cè)井，確定開(kāi)孔以上的管柱能否承擔(dān)側(cè)鉆任務(wù)。、側(cè)鉆井：在施工前要測(cè)井，確定開(kāi)孔以上的管柱能否承擔(dān)側(cè)鉆任務(wù)。5 5、注水井：修井時(shí)必須測(cè)井，以免管柱破裂水竄槽污染飲用水源。、注水井：修井時(shí)必須測(cè)井，以免管柱破裂水竄槽污染飲用水源。 在模型井中電磁探傷測(cè)井各探頭對(duì)裂縫的響應(yīng)電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)電磁探傷儀在模型井中響應(yīng) 該模型井為有槍身射孔，在A、B、C三個(gè)探頭上均有明顯的反映。在壁厚TEXP曲線上表現(xiàn)為壁厚變小。TEX

45、PUUA1UUB1 UUC1電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)TEXPUUB1UUC1UUA1 該模型為單套變換壁厚，從曲線TEXP上看，壁厚有明顯的變化。 6.27.72電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)電磁探傷儀在模型井中響應(yīng) 該模型為單層套管，其中有三條縱縫，從解釋結(jié)果來(lái)看，A和C探頭都有明顯的異常顯示。TEXPUUB1UUC1UUA1電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)TEXPUUB1UUC1UUA1 該模型為單層套管，由一系列橫向裂縫組成。B探頭對(duì)于橫向裂縫反映比較明顯，C探頭也有一定反映。電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)電磁探傷儀在模型井中響應(yīng)電磁探傷儀測(cè)井實(shí)例電磁探傷儀測(cè)

46、井實(shí)例裂裂電磁探傷儀測(cè)井實(shí)例電磁探傷儀測(cè)井實(shí)例孔孔 在油管中檢測(cè)出套管損壞在油管中檢測(cè)出套管損壞 電磁探傷儀測(cè)井實(shí)例電磁探傷儀測(cè)井實(shí)例 曲線上有兩處偏曲線上有兩處偏小異常，表明兩處套小異常，表明兩處套管損壞。計(jì)算得到管損壞。計(jì)算得到T1T1曲線正常，曲線正常，T2T2曲線兩曲線兩處偏小，解釋為套管處偏小，解釋為套管受到嚴(yán)重的腐蝕，受到嚴(yán)重的腐蝕，IIII處壁厚比正常值小了處壁厚比正常值小了2.5mm2.5mm以上，可能出以上，可能出現(xiàn)套漏。該解釋結(jié)果現(xiàn)套漏。該解釋結(jié)果在修井作業(yè)中得到證在修井作業(yè)中得到證實(shí)。實(shí)。 IIIIII結(jié) 論 多臂井徑成像儀可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)油管、套管的腐蝕、變形、結(jié)垢多臂井

47、徑成像儀可以準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)油管、套管的腐蝕、變形、結(jié)垢和射孔井段。并且具有完整的數(shù)據(jù)采集、處置、評(píng)價(jià)功能，能夠定量、和射孔井段。并且具有完整的數(shù)據(jù)采集、處置、評(píng)價(jià)功能，能夠定量、準(zhǔn)確地描繪套變橫截面的變形情況，可以提供快速、直觀、三維的現(xiàn)準(zhǔn)確地描繪套變橫截面的變形情況，可以提供快速、直觀、三維的現(xiàn)場(chǎng)解釋報(bào)告，為油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)提供有效的手段。場(chǎng)解釋報(bào)告，為油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)提供有效的手段。 電磁探傷測(cè)井儀能在油管內(nèi)檢測(cè)油氣水井雙層管柱的壁厚變化及電磁探傷測(cè)井儀能在油管內(nèi)檢測(cè)油氣水井雙層管柱的壁厚變化及破損情況，節(jié)省檢查套損時(shí)起下油管的時(shí)間和作業(yè)費(fèi)用，節(jié)約成本，破損情況，節(jié)省檢查套損時(shí)起下油管的時(shí)間和作業(yè)費(fèi)用

48、，節(jié)約成本，提高工作效率，這一特點(diǎn)也使得對(duì)油、水井井身結(jié)構(gòu)損壞進(jìn)行普查成提高工作效率，這一特點(diǎn)也使得對(duì)油、水井井身結(jié)構(gòu)損壞進(jìn)行普查成為可能。為可能。 多臂井徑成像儀、電磁探傷測(cè)井儀，使我們對(duì)套管損傷由定性的分多臂井徑成像儀、電磁探傷測(cè)井儀，使我們對(duì)套管損傷由定性的分析到定量的判斷成為現(xiàn)實(shí)；由對(duì)損傷的查找到對(duì)損傷的預(yù)報(bào)成為可能。析到定量的判斷成為現(xiàn)實(shí)；由對(duì)損傷的查找到對(duì)損傷的預(yù)報(bào)成為可能。 噪聲測(cè)井儀的結(jié)構(gòu)如圖5-1所示，探測(cè)器部分的結(jié)構(gòu)如圖5-2所示。 圖圖5-1 5-1 噪聲井下儀器結(jié)構(gòu)示意圖噪聲井下儀器結(jié)構(gòu)示意圖圖圖5-2 5-2 噪聲測(cè)井儀示意圖噪聲測(cè)井儀示意圖一、測(cè)量原理一、測(cè)量原理

49、圖5-3、圖5-4、圖5-5分別是單相水、單相氣和氣水兩相流動(dòng)的頻譜特性實(shí)驗(yàn)曲線，實(shí)驗(yàn)由貝克阿特拉斯公司完成，圖中顯示，單相水和單相氣的頻譜相似，噪聲最大幅度都出現(xiàn)在1000 Hz2000 Hz范圍內(nèi)。 圖圖5-35-3單相水流動(dòng)的噪聲頻譜單相水流動(dòng)的噪聲頻譜圖圖5-55-5氣在水中流動(dòng)的噪聲頻譜氣在水中流動(dòng)的噪聲頻譜 二、流體的頻譜特性二、流體的頻譜特性 圖圖5-4 5-4 單相氣流動(dòng)的噪聲頻譜單相氣流動(dòng)的噪聲頻譜 噪聲測(cè)井時(shí)由于儀器移動(dòng)會(huì)產(chǎn)生聲音因此都采用定點(diǎn)記錄，在每個(gè)深度點(diǎn)上記錄四個(gè)數(shù)據(jù)。兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的距離先選為36m，測(cè)量后對(duì)重要部位要使用0.3m左右間隔進(jìn)行重新測(cè)量，以獲得更詳細(xì)的資料

50、。 測(cè)井結(jié)束后，對(duì)記錄到的數(shù)據(jù)先進(jìn)行電纜衰減校正，校正圖版如圖5-6所示。 圖圖5-6 5-6 電纜線性校正因子電纜線性校正因子 三、噪聲測(cè)井過(guò)程及應(yīng)用三、噪聲測(cè)井過(guò)程及應(yīng)用 井下超聲電視測(cè)井又稱三維井壁超聲成像測(cè)井，是利用超聲波的傳播物和井壁對(duì)超聲波的反射性質(zhì)研究井身剖面的。既可用于裸眼井，又可用于套管井。測(cè)井結(jié)果以圖像形式給出。 利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)回波幅度及時(shí)間信息進(jìn)行處理，可以以三維、二維方式顯示出套管的立體圖、縱橫截面圖，并可同時(shí)測(cè)出聲波井徑曲線。儀器的核心是一個(gè)壓電晶體換能器，測(cè)井時(shí)向井臂發(fā)射2MHz的超聲波換能器，同時(shí)接收套管反射的回波，同時(shí)探頭沿井柱旋轉(zhuǎn)掃描。 變形：套管變

51、形，發(fā)射波回不到換能器，則在照片上呈現(xiàn)黑影，黑影的大小反映變形的部位和形狀。 孔洞：孔洞部分套管缺失，往往伴隨著外漏，圖紙上呈現(xiàn)小黑斑。 破裂：套管在固井水泥返高以上形成垂直裂縫內(nèi)徑變大的特征，在固井段呈不規(guī)則裂縫，在圖紙上呈條形黑影。 錯(cuò)斷：錯(cuò)斷套管主要集中在射孔井段，斷開(kāi)點(diǎn)在接箍處尤多，斷開(kāi)區(qū)呈現(xiàn)黑色，黑影長(zhǎng)度為斷距。 腐蝕：套管內(nèi)壁由于腐蝕產(chǎn)生深淺不等的銹斑，在圖紙上顯示為魚(yú)鱗狀黑斑。井下電視資料解釋井下電視資料解釋 綜上所述，超聲電視法通過(guò)圖紙上的黑影特征來(lái)判定套管的損傷類型，但是破洞、變形、套管壁上的附著水泥塊等因素都顯示為黑影。因此，當(dāng)黑影特征不明顯時(shí)則產(chǎn)生多解性，只有通過(guò)多種方法

52、綜合解釋才能得出正確結(jié)論。節(jié)箍節(jié)箍凸出凸出凹進(jìn)凹進(jìn) USII-6聲波電視是一種旋轉(zhuǎn)式超聲成像測(cè)井系統(tǒng)。井下超聲換能器以垂直于套聲波電視是一種旋轉(zhuǎn)式超聲成像測(cè)井系統(tǒng)。井下超聲換能器以垂直于套管管壁方向發(fā)射聲波并接收回波。根據(jù)回波的幅度和時(shí)差確定鋼套管的內(nèi)外壁的粗糙度管管壁方向發(fā)射聲波并接收回波。根據(jù)回波的幅度和時(shí)差確定鋼套管的內(nèi)外壁的粗糙度即腐蝕情況和套管內(nèi)徑及剩余壁厚。信號(hào)在井下進(jìn)行編碼，經(jīng)電纜傳至地面計(jì)算機(jī)即腐蝕情況和套管內(nèi)徑及剩余壁厚。信號(hào)在井下進(jìn)行編碼，經(jīng)電纜傳至地面計(jì)算機(jī)處理后用圖象方式表示套管的內(nèi)外壁腐蝕情況和套管內(nèi)徑及剩余壁厚。儀器功能：處理后用圖象方式表示套管的內(nèi)外壁腐蝕情況和套

53、管內(nèi)徑及剩余壁厚。儀器功能：套管內(nèi)、外壁的平面展開(kāi)圖套管內(nèi)、外壁的平面展開(kāi)圖套管內(nèi)徑剩余壁厚的平面展開(kāi)圖套管內(nèi)徑剩余壁厚的平面展開(kāi)圖套管橫截面圖套管橫截面圖某一段套管立體旋轉(zhuǎn)圖某一段套管立體旋轉(zhuǎn)圖系統(tǒng)可對(duì)測(cè)井圖進(jìn)行單色和彩色圖象的處理系統(tǒng)可對(duì)測(cè)井圖進(jìn)行單色和彩色圖象的處理USII-6聲波電視測(cè)井儀聲波電視測(cè)井儀儀器測(cè)量原理圖如圖7-1所示 圖圖7-1 GCT7-1 GCT測(cè)量原理測(cè)量原理 一、儀器結(jié)構(gòu)一、儀器結(jié)構(gòu) 圖圖7-2 7-2 三自由度陀螺儀示意圖三自由度陀螺儀示意圖二、陀螺儀二、陀螺儀 陀螺儀是連續(xù)測(cè)斜儀的關(guān)鍵單元，三自由度陀螺儀結(jié)構(gòu)如圖7-2所示。 框架上的圓盤高速旋轉(zhuǎn)，并可以在任意

54、位置移動(dòng)，但陀螺儀的旋轉(zhuǎn)軸保持固定，中心圓盤的高速旋轉(zhuǎn)能使陀螺儀軸指向一個(gè)固定的方向，該方向?yàn)檫B續(xù)測(cè)斜儀的參考方向。當(dāng)外力地球自轉(zhuǎn)和機(jī)械不平衡對(duì)陀螺儀的圓盤施加一個(gè)力矩時(shí)，陀螺儀圓盤沿與施加力矩成90度的方向運(yùn)動(dòng)，并開(kāi)始進(jìn)行進(jìn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)測(cè)量進(jìn)動(dòng)速度確定該力距的大小。 它有三個(gè)自由軸，即、軸，陀螺電機(jī)繞軸以2150r/min逆時(shí)針高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)內(nèi)框架可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。外框架也可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)軸互相垂直并交于一點(diǎn)，這一點(diǎn)正是陀螺的重心，這樣陀螺的自重就不至于在各軸上產(chǎn)生重力矩，從而保證其定軸特性。 連續(xù)測(cè)斜儀在測(cè)井前的車間刻度包括以下兩個(gè)方面： (1)、測(cè)量加速計(jì)和陀螺儀的增益和截距； (2)、測(cè)量陀

55、螺儀的質(zhì)量不平衡、氣體動(dòng)力摩擦以及旋轉(zhuǎn)軸與加速度計(jì) X 軸之間的共線誤差等陀螺儀的缺陷。 在測(cè)井現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的刻度包括： (1)、對(duì)陀螺軸定位并使它指向正北； (2)、在選定的方向上對(duì)陀螺軸定位； (3)、必須計(jì)算校正量以對(duì)地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。三、刻度及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量三、刻度及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量 測(cè)井儀經(jīng)刻度后，把儀器下井并開(kāi)始測(cè)井，下測(cè)和上測(cè)過(guò)程中記錄測(cè)井曲線，用閉合度對(duì)上下測(cè)曲線進(jìn)行對(duì)比。閉合度小就說(shuō)明測(cè)井質(zhì)量好，上測(cè)與下測(cè)的井筒軌跡、井斜以及井筒變化率的重復(fù)性好。 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)井完成后，資料處理計(jì)算順序如下： (1)、用刻度數(shù)據(jù)和緯度計(jì)算地球的自轉(zhuǎn)分量，由此把陀螺儀保持在地球基準(zhǔn)面的一個(gè)固定方向上； (2)、使用上測(cè)和下測(cè)的張力值計(jì)算電纜的拉伸長(zhǎng)度和校正后的深度； (3)、使用刻度數(shù)據(jù)校正機(jī)械缺陷。使用加速度計(jì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算井斜、方位和深度數(shù)據(jù)。并由此給出井筒的軌跡。 三、刻度及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量三、刻度及現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量 連續(xù)測(cè)斜儀的成果顯示如表所示，表