戴月祥成像測(cè)井技術(shù)在固井質(zhì)量評(píng)價(jià)及套損檢測(cè)中的綜合應(yīng)用課件

1、成像測(cè)井技術(shù)在固井質(zhì)量評(píng)價(jià)及套損檢測(cè)中的綜合應(yīng)用 西部鉆探測(cè)井公司二一一年六月匯報(bào)提綱一、前言二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用四、認(rèn)識(shí)一、前言（1）固井質(zhì)量的好壞直接影響到油田開(kāi)發(fā)水平，為了保證油井后期工作的順利進(jìn)行，對(duì)固井質(zhì)量的檢測(cè)是不可或缺的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。（2）油井開(kāi)發(fā)過(guò)程中套管會(huì)發(fā)生變形、損壞，嚴(yán)重影響油田產(chǎn)能，及時(shí)正確的評(píng)價(jià)套管損傷程度成為套損檢測(cè)的有效手段。成像測(cè)井方法：多臂井徑成像CAST-F井周聲波成像Isolation Scanner套后成像測(cè)井扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（簡(jiǎn)稱(chēng)SBT）等技術(shù)常規(guī)測(cè)井方法：電磁探傷CBL-VDLMAK2-SGDT等技術(shù)將常規(guī)資料與成像測(cè)井有效結(jié)合起來(lái)，

2、發(fā)揮各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)固井質(zhì)量、套管損傷進(jìn)行綜合解釋一、前言1 、常規(guī)測(cè)井技術(shù)電磁探傷EMDS-TM-42TS多層管柱電磁探傷測(cè)井儀根據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過(guò)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化，分析和計(jì)算套管、油管的壁厚。判斷管柱的腐蝕、裂縫、孔洞位置可以解決在油管內(nèi)探測(cè)套管的厚度、腐蝕、變形等問(wèn)題但是不能有效檢測(cè)套管幾乎無(wú)磁損傷的變形狀況二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介上扶正器伽馬探頭下扶正器井溫探頭長(zhǎng)軸探頭A橫向探頭B短軸探頭C聲幅及變密度聲幅及變密度（CBL-VDL）采用單發(fā)雙收聲系，用源距3ft測(cè)量套管波幅度，用源距5ft記錄聲波全波列并以聲波變密度圖的形式顯示?？梢杂脕?lái)評(píng)價(jià)第一、二界面的水泥膠結(jié)情況，只能用

3、于固井質(zhì)量檢查受微環(huán)影響大，不能判斷水泥充填狀況和竄槽流體性質(zhì)也無(wú)法對(duì)套管技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介MAK2-SGDT測(cè)井MAK2聲波測(cè)井儀采用單發(fā)雙收聲系，其原理與變密度測(cè)井原理基本一致，通過(guò)提取的首波衰減率和時(shí)間特性等參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)第一、二界面的水泥膠結(jié)情況；SGDT為放射性測(cè)井，由伽馬放射性源產(chǎn)生的伽馬射線與套管、介質(zhì)、水泥環(huán)等物質(zhì)作用后經(jīng)圓周均勻分布的6個(gè)密度探頭和1個(gè)厚度探頭接收，得到充填介質(zhì)密度和套管壁厚的計(jì)數(shù)率曲線，通過(guò)計(jì)算得到的充填介質(zhì)密度反映水泥充填狀況、套管壁厚反映套管技術(shù)狀態(tài)；MAK2-SGDT組合可以較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)各種類(lèi)型水泥的膠結(jié)情況但受套管偏心影響大也不能有效評(píng)價(jià)

4、雙層套管固井質(zhì)量膠結(jié)狀況二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介2 、成像測(cè)井技術(shù)多臂井徑成像SONDEX公司的四十臂井徑成像測(cè)井儀使用沿徑向均勻分布的40條高精度傳感器測(cè)量并記錄多條井徑曲線，使用MITPRO軟件可以對(duì)井徑曲線進(jìn)行可視化的平面及三維立體圖顯示?？梢跃?xì)描述套管輕微變形但是井徑測(cè)井只能檢查套管內(nèi)壁的變化不能檢查套管壁厚變化情況二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介Isolation Scanner套后成像Isolation Scanner套后成像儀結(jié)合經(jīng)典的脈沖回波技術(shù)與最新的撓曲波成像兩種相互獨(dú)立的聲波技術(shù)，能夠?qū)θ魏晤?lèi)型水泥的膠結(jié)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)計(jì)算得到套管內(nèi)徑和壁厚能夠識(shí)別套管磨損情況，解釋成果固-液-氣（SLG）

5、相圖能夠顯示套管外介質(zhì)狀態(tài)。確定水泥膠結(jié)情況和竄槽位置，可對(duì)低密度水泥、泡沫水泥進(jìn)行評(píng)價(jià)可有效評(píng)價(jià)雙層套管的固井質(zhì)量，但主要用于第一界面水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)套損存在會(huì)影響評(píng)價(jià)效果且受井內(nèi)介質(zhì)影響較大二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介CAST-F井周聲波成像Halliburton公司的井周聲波成像儀CAST-F利用聲波探頭發(fā)射超聲波并記錄超聲回波信號(hào)和陣列水泥聲阻抗、傳播時(shí)間等參數(shù)，利用ACE軟件通過(guò)分析、計(jì)算，得到的套管內(nèi)徑和壁厚變化反映套管技術(shù)狀況，最終的解釋成果水泥膠結(jié)圖CEMT用來(lái)反映水泥膠結(jié)狀況?？蓪?duì)低密度水泥、泡沫水泥以及雙層套管的固井質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，但主要用于第一界面水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)僅能用在充滿(mǎn)液體的井眼中測(cè)井不

6、能用在氣侵泥漿中。二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（簡(jiǎn)稱(chēng)SBT）儀器的極板部分以環(huán)繞方式使用互成60度的6個(gè)推靠臂，每個(gè)臂上安裝有一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器，從縱向和橫向沿套管圓周對(duì)水泥膠結(jié)質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。測(cè)井時(shí)裝有發(fā)射器和接收器極板與套管內(nèi)壁接觸，6個(gè)極板上的聲波換能器按照一定的時(shí)序不斷地發(fā)射和接收聲波信號(hào)，進(jìn)行補(bǔ)償衰減測(cè)量，它能對(duì)114460mm套管進(jìn)行固井質(zhì)量水泥膠結(jié)評(píng)價(jià)。SBT主要反映第界面的水泥膠結(jié)情況，由SBT測(cè)井得到的最大、最小和平均聲波衰減值可以對(duì)不同的水泥膠結(jié)情況進(jìn)行定性判斷和解釋?zhuān)軌蚩朔胀暡ǚ菴BLVDL的多解性。儀器設(shè)計(jì)原理和研究表明，SBT測(cè)量結(jié)果基本上不受快地層、水

7、泥密度、儀器偏心、第界面膠結(jié)狀況等因素的影響二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介二、測(cè)井技術(shù)簡(jiǎn)介3 、綜合評(píng)價(jià)方法檢查固井質(zhì)量和套管損傷變形時(shí)，單獨(dú)使用常規(guī)技術(shù)或者成像技術(shù)進(jìn)行測(cè)井資料解釋評(píng)價(jià)都有一定的局限性。通過(guò)將常規(guī)測(cè)井與成像測(cè)井相結(jié)合，利用常規(guī)資料進(jìn)行參數(shù)定量計(jì)算，而成像測(cè)井將有用信息以彩色柱狀圖、平面展開(kāi)圖、立體網(wǎng)格圖以及三維立體圖等成像模式顯示出來(lái)，具有分辨率高、信息容量大的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮各自的技術(shù)特點(diǎn)對(duì)固井質(zhì)量、套管損傷進(jìn)行綜合解釋?zhuān)纬煽梢暬Ч?、解釋結(jié)果精細(xì)直觀的成果圖像，使解釋結(jié)果更精細(xì)、更具體，測(cè)井資料解釋精度更高。Isolation Scanner套后成像扇區(qū)水泥膠結(jié)測(cè)井（SBT）CAST-F

8、井周聲波成像多臂井徑成像固井質(zhì)量套損檢測(cè)測(cè)井綜合解釋聲幅及變密度MAK2-SGDT測(cè)井電磁探傷三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用1 發(fā)現(xiàn)套管?chē)?yán)重變形和損傷位置三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用40臂井徑成像2107.8-2102.3m套管發(fā)生嚴(yán)重形變，井徑平面展開(kāi)圖中井徑大小顏色差異很大也說(shuō)明套管?chē)?yán)重扭曲，電磁探傷的縱向遠(yuǎn)近探頭、橫向探頭曲線指示2108.4-2103m套管磁介質(zhì)有劇烈變化，說(shuō)明套管損壞嚴(yán)重，由井徑三維立體圖和井徑俯視圖，可以形象直觀的看出套管基本上呈嚴(yán)重的S形變，后經(jīng)修井作業(yè)證實(shí)了此段的解釋結(jié)果三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用2 確定套管輕微變形40臂井徑成像在2088-2090.5m套管存在一

9、定的變形，對(duì)應(yīng)的井徑平面展開(kāi)圖顏色也有差異, 井徑三維立體圖可以明顯看出套管存在輕微變形，但是電磁探傷的各探頭曲線沒(méi)有磁損傷異常反應(yīng)，說(shuō)明此處套管存在變形但幾乎沒(méi)有損傷。如果只用電磁探傷而不結(jié)合井徑成像進(jìn)行直觀解釋很難發(fā)現(xiàn)套管輕微變形位置，可能為套管井生產(chǎn)留下隱患，說(shuō)明套損檢測(cè)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的必要性和可靠性 三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用3 判斷套管技術(shù)狀況和發(fā)現(xiàn)套管壁厚變化40臂井徑成像表明2040m以下套管無(wú)變形、套管內(nèi)徑?jīng)]有變化，但電磁探傷結(jié)果顯示2040.5-2042m套管存在損傷，表明此段套管可能有外損傷，在2042m以下套管壁厚發(fā)生變化，套管由厚變薄，說(shuō)明井徑成像對(duì)套管內(nèi)壁變形較為敏感，但無(wú)法

10、檢測(cè)套管壁厚變化，只有結(jié)合電磁探傷資料進(jìn)行綜合分析才能得出較為可靠的結(jié)論。 三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用由于在雙層套管內(nèi)SGDT計(jì)算的套管壁厚值失真不能作為判斷套管狀況的依據(jù)，而對(duì)應(yīng)的CAST-F結(jié)果顯示此段壁厚有變化，套管壁厚變化圖（藍(lán)色表示壁厚變厚，紅色表示壁厚變?。┥弦灿幸欢ǚ从常袛嘣撎幙赡転楣芡夥稣?；在2032.5-2034.5m段SGDT計(jì)算的套管壁厚值正常，說(shuō)明套管沒(méi)有損傷，對(duì)應(yīng)的CAST-F顯示此段壁厚有較小變化，分析套管存在輕微的劃傷或變形 三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用4 準(zhǔn)確判斷水泥返高CBL-VDL成果顯示雙層套管內(nèi)3293-3355m套管波指示明顯、基本看不到地層波信息，3355m以

11、下CBL幅度下降、套管波指示值相對(duì)變小，判斷此處為水泥實(shí)返位置；Isolation Scanner套后成像SLG圖顯示3293m以上大部分為流體，以下混漿帶聲阻抗值很小、密度降低，與泥漿接近，而撓曲波衰減圖（用顏色藍(lán)至紅表示衰減從小到大）表明混漿帶內(nèi)少量水泥是凝固的，SLG圖上可以清晰判斷出水泥實(shí)際返高在3293m。 三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用5 有效評(píng)價(jià)雙層套管內(nèi)水泥膠結(jié)狀況3580-3620m由于受雙層套管的影響CBL-VDL解釋水泥第一、二界面膠結(jié)差，而Isolation Scanner套后成像SLG圖幾乎全部為棕色，說(shuō)明環(huán)空內(nèi)為水泥膠結(jié)質(zhì)量好，只是水泥阻抗略低、撓曲波衰減略高，表明水泥密度稍

12、小，但固井質(zhì)量良好，不會(huì)引起竄槽，說(shuō)明CBL-VDL評(píng)價(jià)雙層套管固井質(zhì)量有很大的局限性，顯示出套后成像在復(fù)雜條件下評(píng)價(jià)水泥膠結(jié)狀況的優(yōu)勢(shì)。三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用6 發(fā)現(xiàn)竄槽和判斷流體性質(zhì)4030-4080m（單層套管）CBL-VDL評(píng)價(jià)水泥膠結(jié)第一、二界面較差，可能是微環(huán)或者竄槽引起，Isolation Scanner套后成像SLG圖也顯示水泥膠結(jié)較差，固井質(zhì)量差主要是發(fā)育兩條大的連通竄槽引起，其內(nèi)為流體（藍(lán)色）和氣體（紅色）充填，可能是由于此段氣層侵入水泥形成竄槽并滯留其中，井眼三維圖（只顯示了其中一條竄槽成像）顯示兩條竄槽幾乎對(duì)稱(chēng)發(fā)育，流體和氣體充滿(mǎn)竄槽，判斷水泥膠結(jié)差是竄槽所致，其空間為液

13、體和氣體共同充填。三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用MAK2-SGDT解釋2130-2160m第一、二界面水泥膠結(jié)質(zhì)量很差，SGDT計(jì)算的平均介質(zhì)充填密度值明顯小于水泥標(biāo)稱(chēng)密度，可以判斷此段套管和地層環(huán)空之間以少量水泥和大部分流體充填。從CAST-F的聲阻抗（深色聲阻抗值高代表水泥，淺色聲阻抗值低代表流體）及水泥膠結(jié)圖CEMT分析該段流體（藍(lán)色）含量高而固體（棕色）含量少，該段水層較多，固井質(zhì)量變差可能是因?yàn)樗Z造成的，判斷已經(jīng)形成竄槽通道。三、實(shí)際測(cè)井資料應(yīng)用7 準(zhǔn)確判斷套管下入位置MAK2-SGDT成果可以清晰判斷出雙層套管下至1455m，其以下井筒是單層套管，因?yàn)橛?jì)數(shù)率曲線、介質(zhì)密度在此位置上下有明顯

14、變化，套管壁厚值也有一定的反映，CAST-F成果上1455m的套管壁厚變化及其成像圖反映內(nèi)層套管完好，套管橫截面圖顯示內(nèi)管基本沒(méi)有變形，說(shuō)明CAST-F對(duì)雙層管柱結(jié)構(gòu)變化不敏感。四、認(rèn)識(shí)在固井質(zhì)量解釋方面聲波全波測(cè)井CBL-VDL、MAK2可以評(píng)價(jià)第一、二界面水泥膠結(jié)情況，但無(wú)法判斷水泥充填情況，很難區(qū)分微環(huán)和竄槽，而SGDT可以評(píng)價(jià)水泥充填狀況、判斷套管壁厚變化情況，將兩者結(jié)合起來(lái)可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)單層套管的固井質(zhì)量，區(qū)分微環(huán)和竄槽，但不能識(shí)別竄槽流體性質(zhì)；井周聲波成像、套后成像等方法可評(píng)價(jià)單層套管和雙層套管中內(nèi)管的固井質(zhì)量，直觀顯示水泥充填狀況、竄槽形態(tài)和流體性質(zhì)，但主要評(píng)價(jià)第一界面水泥膠結(jié)情況和

15、套管內(nèi)壁變化，將常規(guī)方法與成像方法結(jié)合就可以全面、有效、直觀的對(duì)水泥膠結(jié)質(zhì)量進(jìn)行精細(xì)評(píng)價(jià)。四、認(rèn)識(shí)在套損檢測(cè)方面電磁探傷能在不起油管的情況下確定管柱結(jié)構(gòu)與工具位置、探測(cè)多層套管腐蝕和壁厚變化，但是不能有效檢測(cè)套管幾乎無(wú)磁損傷的變形；多臂井徑成像方法可以直觀顯示套管變形形態(tài)和位置，但只能檢查套管內(nèi)壁損傷，兩者結(jié)合可以區(qū)分套管內(nèi)外壁損傷，利用三維立體圖形象顯示套管壁厚變化情況。另外井周聲波成像、套后成像均可評(píng)價(jià)套損狀況，以圖像模式展示套管內(nèi)壁細(xì)微變化，可以與電磁探傷、多臂井徑成像等方法進(jìn)行優(yōu)化組合測(cè)井，通過(guò)綜合分析可以甄別套損信息真?zhèn)?，發(fā)現(xiàn)套管細(xì)小損傷和微小變形。四、認(rèn)識(shí)檢測(cè)和評(píng)價(jià)套管氣井的固井質(zhì)

16、量和套管技術(shù)狀況隨著天然氣能源的開(kāi)發(fā)和利用，油田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的產(chǎn)氣井逐漸增多，如何有效檢測(cè)和評(píng)價(jià)套管氣井的固井質(zhì)量和套管技術(shù)狀況是需要解決的重要技術(shù)問(wèn)題，常規(guī)聲波、井周聲波成像、套后成像等必須居中測(cè)量的測(cè)井方法很大局限在于不能用在氣侵泥漿中測(cè)井。要有效評(píng)價(jià)氣井固井質(zhì)量，可以利用SGDT的水泥充填成果和6臂扇區(qū)水泥膠結(jié)（SBT）儀器不受井筒內(nèi)流體影響的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行測(cè)井和成像解釋?zhuān)蛘呓M合測(cè)井用來(lái)綜合評(píng)價(jià)水泥膠結(jié)狀況。對(duì)于氣井的套損檢測(cè)，可以利用多臂井徑成像和電磁探傷測(cè)井或者兩者組合測(cè)井，發(fā)揮各自技術(shù)特點(diǎn)對(duì)氣井的套管技術(shù)狀況進(jìn)行較為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)。四、認(rèn)識(shí)在套管氣井的固井質(zhì)量和套管技術(shù)狀況檢測(cè)方面隨著天然氣能源的開(kāi)發(fā)