浅析套后成像测井仪的应用效果

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套管检测

套后成像测井仪通过超声脉冲回波测量，可以得到套管的最大、最小及平均内径等几何尺寸，这些数据可以生成二维套管检测成果图；通过进一步的数据处理，可以生成套管三维图像，套管磨损、腐蚀等套损现象在图像上清晰可见。塔里木油田的K1井，套管尺寸：177．8mm（外径）×12．65mm（壁厚），在1998年测试后封井，现计划求取产能，重新测量套后电阻率及套损检测等数据。图2左侧为该井套管检测二维成果图，该图主要提供8道信息：第2道为仪器信息；第3道为波阻抗道，颜色变化指示套管内壁的光滑程度；第4、5道指示套管内外及平均半径的大小；第6道为套管内径与其内径平均值的差值图像，指示出套管内径的变化情况；第7道指示套管厚度，第8道为套管厚度与平均值的差值图像，指示套管壁厚变化情况。该段套管的扩径和腐蚀情况，在二维解释成果图上有明显指示：第二道的仪器偏心曲线变化幅度很大，指示套管内径在扩径及腐蚀段出现明显变化；图2中实线框所示为套管扩径段，该井段的内、外径及平均内径尺寸均有所变大；虚线框所示为套管腐蚀段，该段套管半径尺寸均有减小，并且在第3道出现套管内壁粗糙现象，在第6、8道图像上出现内径及厚度变化。套损在套后成像测井三维成果图上指示明显（图2右侧），在该井3669～3674m段，连续出现了内径增大和厚度变薄两段。套后成像测井仪可以精确测量该段套损量，数据显示，最大腐蚀点出现在3672．23m，其腐蚀量达到了3．58mm。综合各道信息，即可确定该井段套管出现两种套损的信息。

固井质量评价

套管在井筒是否居中，是固井质量好坏的重要影响因素。若套管不居中（图3），固井作业水泥返高时在环空窄边，水泥浆难以将钻井液驱替干净，极易造成水泥环固结不完整而形成窜槽［8］。套后成像测井仪将采集到的第二界面回声，结合挠曲波衰减，可对套后环空物质进行成像，得到环空物质的几何形状。结合脉冲回波测量得到的套管信息，可以得到套管在井筒中的居中情况。这种套管与井筒的空间位置可用套管居中度来定量表示，如套管一侧紧贴井壁用0％表示，套管完全居中用100％表示。以K2井为例（216mm井孔，150mm套管，钻井液密度1．24g／cm3，水泥密度1．9g／cm3），该井5074～5100m储层段的CBL／VDL资料显示声幅曲线高值，变密度图中套管波指示明显，并带有明显的套管接箍信号，地层波信号不明显，综合解释固井质量差，有窜槽发生，但无法指示窜槽发育位置和大小（图5中第三、四道）。对比常规固井，套后成像测井仪固井质量解释更为精细。图5为该井套后成像测井仪固井质量解释成果图，该图主要提供五道信息，第二道为仪器信息；第五道为波阻抗道，颜色越深，指示管外物质波阻抗越大，胶结越好；第六道为挠曲波衰减道；第七道为S－L－G指示道；第八道为S－L－G比例道，指示了固－液－气三种物质在套后环形空间所占比例。如图5所示，在储层段发育多个直立窜槽和部分零星未胶结部位，从S－L－G指示图像上看，未胶结部位均为流体充填。通过第二界面回声分析（第9～11道），在油层段，套管居中度很低，在5％－40％之间变化（5074～5082m），综合分析认为套管严重偏心导致水泥浆在套管外环形空间驱替钻井液不干净，生成了液体充填的窜槽。对比套后成像测井仪三维成像（图4），窜槽发育方位刚好位于环空窄边附近，与图3所示情况相符，并且窜槽形态与套管偏心导致的窜槽形状一致，均呈直立条状。综合解释，该井储层段固井质量中等，有窜槽发生，油水层未能有效封隔。该井经测试（射孔段：5074～5077m），气举排液，累计产地层水151．67m3，出油28．27m3，测试结论验证了套后成像测井仪固井质量评价正确。

结语

1）该仪器采用超声脉冲技术测量进行油气井套管检测，可以准确判定套管柱结构，定量评价套管磨损、腐蚀和进行查漏及射孔层位检测；2）采用该仪器测量固井质量，结合套管居中度，能准确识别套后窜槽发育方位和大小，使固井质量评价更为精细；3）套后成像测井仪应用广泛，其资料解释结果可用于指导钻井（开窗侧钻等）、完井、修井等井下作业和其他特殊工艺的施工，这对油气勘探、稳产高产具有重要意义。（本文作者：范文同、刘冬妮、陈胜、蔡德洋、王华伟、田隆梅、王志民 单位：中国石油塔里木油田分公司勘探开发研究院、新疆华油能源工程服务有限公司）