工程測井技術(shù)的完善及應(yīng)用

1、口令：RAPID7082016年6月工程測井技術(shù) 在歡（東）雙油田的完善及應(yīng)用前言工程測井技術(shù)在歡（東）雙油田的完善及應(yīng)用 為了了解井下管柱深度，檢查井下技術(shù)狀況等而進行的測井統(tǒng)稱為工程測井。其主要包括管柱深度、套管損壞（變形、破裂、錯斷和漏失）、井徑變化、套管腐蝕及補貼效果、射孔質(zhì)量、固井質(zhì)量、管外竄槽位置、壓裂酸化及封堵效果、出砂層位等檢查。 歡（東）雙油田歷經(jīng)30多年的勘探開發(fā)，目前油水井老化，固井質(zhì)量逐漸變差，套管破損、變形等日益嚴重，嚴重影響了正常生產(chǎn)。因此，工程測井愈顯重要，為油水井正常生產(chǎn)提供套管、水泥環(huán)技術(shù)狀況信息，指導射孔、修井等作業(yè)施工，延長油水井使用壽命，提高油田開發(fā)的效

2、益。前言1、測試現(xiàn)狀2、工程測井技術(shù)的完善及應(yīng)用3、經(jīng)濟效益4、結(jié)論及建議03結(jié)論建議 測試現(xiàn)狀對策研究測試現(xiàn)狀05 測試大隊成立于2012年9月，負責我廠油氣汽水井高壓測試、低壓測試管理、油氣水分析化驗等工作。大隊目前共有各種測試專用車輛13臺（其中數(shù)控測井車2臺，試井車7臺，測調(diào)聯(lián)動車3臺，洗井車1臺），試井儀器13類138支、測井儀器9類30支、流量計和壓力計檢定裝置各一套。全年完成測試工作量5644井次，創(chuàng)勞務(wù)收入4182萬 元 ， 超 計 劃 5 8 2 萬 元 。 研究 背景 完善及應(yīng)用實施效果結(jié)論建議已開展的工程測井07發(fā)射探頭接收探頭水泥環(huán)套 管 聲幅-變密度測井是由磁定位(C

3、CL)、自然伽馬儀(GR)和聲幅-變密度儀(CBL-VDL)組成，能夠?qū)崿F(xiàn)一次下井，測出CCL、GR、CBL-VDL等多條組合曲線。聲源發(fā)出的聲脈沖在井內(nèi)各個方向傳播，當聲波傳播到兩種介質(zhì)的交界面時會發(fā)生聲波的反射和折射。反射波和折射波的能量取決于界面處兩種介質(zhì)的聲阻抗愈差聲幅愈高。 測量兩個參數(shù)，一個聲幅（套管滑行波首波幅度），另一個是套管、水泥環(huán)、地層、流體等波列即全波列。已開展的工程測井08發(fā)射探頭X1接收探頭R1接收探頭R2接收探頭R3發(fā)射探頭X21.0 2.5 1.5 1.0 聲波變密度儀CBL/VDL包含二個發(fā)射三個接收探頭，聲波發(fā)射器發(fā)射聲脈沖X1、X2、R1、R2組合可得到四條

4、聲幅曲線，源距分別為2.5英尺及3.5英尺，均反映套管波首波的幅度。 儀器X1、R3組合測量變密度曲線，其源距為5英尺，可使套管波、地層波、泥漿波在波至時間上有比較明顯的差別，易于區(qū)分解釋。測井圖為黑（灰）白相間的條帶，以其顏色的深淺表示接收到信號的強弱，通過對全波列分析，確定套管與水泥環(huán)、水泥環(huán)與地層的膠結(jié)質(zhì)量。已開展的工程測井09固井質(zhì)量情況聲幅曲線響應(yīng)特征變密度曲線(VDL)響應(yīng)特征1、“自由套管”即未膠結(jié)的套管，出現(xiàn)在水泥返高以上的井段，大部分聲能將通過套管傳到接收器，而很少投射到地層中去。 幅度高且較穩(wěn)定，可清晰分辯出套管接箍。套管波很強，為平行的黑白相間的直條帶，如波形擺動則說明儀

5、器居中不佳。地層波沒有或被完全覆蓋，套管接箍清晰可辯。2、第一、第二膠結(jié)面都很好，聲能有效地由套管傳到水泥環(huán)再傳到地層。低副度，較為平直。套管波弱，甚至缺失；而地層波較強，呈現(xiàn)清晰地黑白相間地波狀條帶，可反映聲波時差曲線相關(guān)性良好。已開展的工程測井10固井質(zhì)量情況聲幅曲線響應(yīng)特征變密度曲線(VDL)響應(yīng)特征3、快速地層膠結(jié)，即水泥與套管和地層膠結(jié)都好，只是地層波傳播速度快。低副度，較為平直。缺少套管波，地層波傳播快，在快慢速地層界面發(fā)生繞射，形成較弱的人字型條帶狀的地層波，造成二界面膠結(jié)不良的假相。4、套管與水泥膠結(jié)良好，而水泥與地層膠結(jié)不好(即第一界面膠結(jié)好，第二界面膠結(jié)差)。幅度低。套管波

6、微弱或缺失，地層波極弱或根本沒有，最右邊出現(xiàn)直條帶的泥漿直達波。已開展的工程測井11固井質(zhì)量情況聲幅曲線響應(yīng)特征變密度曲線(VDL)響應(yīng)特征5、微環(huán)膠結(jié)，即一界面膠結(jié)良好，套管和水泥之間存在微小空隙。能封住液體運移，但氣體能通過。幅度低到中等幅度。顯示出套管波，地層波也較明顯。6、局部膠結(jié)，即一、二界面層相都只有一部分膠結(jié)，而一部分沒有膠結(jié)。實際測井過程中經(jīng)常遇到。幅度比自由套管幅度值稍低，且不穩(wěn)定。套管波比自由套管時顯示的弱，能顯示出一些地層波信息。已開展的工程測井12 聲幅變密度測井可以評價碎屑巖和碳酸鹽巖地層第一界面的水泥膠結(jié)質(zhì)量,在一界面膠結(jié)好的前提下，還可以確定二界面的水泥膠結(jié)情況。

7、無論第二界面膠結(jié)是否良好都不會改變該井段整體膠結(jié)情況差的結(jié)論。 過去我們對固井質(zhì)量好壞的判斷往往只強調(diào)水泥和套管之間的膠結(jié)程度（第一界面），而忽視了水泥和地層之間的膠結(jié)程度（第二界面）。無論是第一界面還是第二界面水泥膠結(jié)質(zhì)量不好都很容易引起水層的上、下竄槽，給油井的試油、投產(chǎn)等工作會帶來很大的麻煩，因此評價固井質(zhì)量是一項重要的工作。另外準確掌握油氣水井固井質(zhì)量狀況，可以優(yōu)化新井投產(chǎn)與老井增產(chǎn)增注措施，提高固井質(zhì)量，延長油氣水井使用壽命，對油田勘探開發(fā)有重要作用。13 磁性定位器由兩塊永久磁鋼和一個線圈構(gòu)成儀器的主體，當儀器沿井身移動時，由于儀器周圍介質(zhì)的磁阻發(fā)生變化，使通過線圈的磁力線重新分布

8、，磁通密度發(fā)生變化，于是線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，它的大小與介質(zhì)磁阻的變化、測速、磁場的感應(yīng)強度及線圈尺寸有關(guān)。通過記錄線圈閉合回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的電位差，即可得到套管接箍、油管管柱接箍工具配件的位置。放射性成果圖GR曲線磁定位測試配水器封隔器已開展的工程測井小變直密徑度電傷磁測探井陀斜螺測測井八變扇密區(qū)度存變儲密式度2013.52014.32014.052015.12015.0614工程測井的完善 測試大隊立足油田開發(fā)實際，在近3年的實踐過程中，不斷提升已有技術(shù)的應(yīng)用廣度和精度，持續(xù)改進應(yīng)用新技術(shù)：小直徑聲幅-變密度測井、陀螺測斜測井、電磁探傷測井、八扇區(qū)聲幅-變密度測井、存儲式聲幅-變密度測井

9、等，逐步完善了滿足油田開發(fā)需要的工程測井技術(shù)體系，努力做到監(jiān)測井有針對性、監(jiān)測時間有連續(xù)性、監(jiān)測結(jié)果有可對比性。15 在油田開發(fā)中后期，為了節(jié)約成本，提高產(chǎn)量，側(cè)鉆井越來越多，聲幅-變密度測井儀器都是70mm，不適合小直徑套管井的測量，小井眼井固井質(zhì)量評價還是空白，為了滿足當前生產(chǎn)需要，我們改進應(yīng)用了小直徑（50mm）聲幅-變密度測井技術(shù)，測井原理與聲幅-變密度測井原理類似。工程測井的完善 解決了101.6mm小套管固井質(zhì)量無法測試的問題。50mm聲幅-變密度測井儀16 為滿足開發(fā)需求，實現(xiàn)老井井眼的軌跡復測、井位校正、新井和側(cè)鉆井設(shè)計靶心提供可靠的科學依據(jù)，率先改進應(yīng)用了陀螺測斜技術(shù)。該技術(shù)

10、以動力調(diào)諧速率陀螺測量地球自轉(zhuǎn)角速率分量和石英加速計測量地球加速度分量為基礎(chǔ)，通過計算得出井筒參數(shù),繪制井身軌跡曲線。工程測井的完善 成功解決了在有磁環(huán)境下進行井斜角、方位角、工具面角等定向參數(shù)的測量，彌補了測試技術(shù)上的空白。動力調(diào)諧陀螺原理石英擾性加速計原理圖17 為及時檢測套管井深結(jié)構(gòu)損壞情況，率先改進應(yīng)用了電磁探傷測井技術(shù)。測井儀由上、下扶正器，縱向長軸探頭 A、縱向短軸探頭 C、橫向探頭B、 伽馬探頭和井溫探頭組成。其中，探頭A、B、C用來檢測套管的損傷，井溫探頭用來測量井內(nèi)流體的溫度變化，伽馬探頭用來測量校深曲線。工程測井的完善 成功解決了成功地解決了在油管內(nèi)檢測油管和套管的厚度、腐

11、蝕、變形破裂等問題，可準確指示井下管柱結(jié)構(gòu)、工具位置，并能探測套管以外的鐵磁性物質(zhì)。電磁探傷儀器結(jié)構(gòu)18 為詳細地評價第一界面在360的水泥膠結(jié)情況，率先改進應(yīng)用了八扇區(qū)聲幅-變密度測井技術(shù)。八扇區(qū)聲幅-變密度測井儀器中共有8 組收發(fā)探頭的聲波接收探頭組，每一組探測范圍為45角, 根據(jù)這8 個扇區(qū)的聲幅可做出套管外水泥分布的剖面圖，相當于同一個圓周平面上8個方向的聲幅-變密度測井能更真實反映井筒的固井質(zhì)量情況。工程測井的完善 該技術(shù)能精確評價第一界面水泥膠結(jié)情況，還能準確評價第一界面存在的槽道、孔洞的位置、大小及分布情況。八扇區(qū)聲幅-變密度儀器結(jié)構(gòu)伽馬、磁定位電子線路發(fā)射換能器8扇區(qū)發(fā)射器8扇

12、區(qū)接收器聲幅接收器變密度接收器5英尺2英尺3英尺8扇區(qū)發(fā)射器8扇區(qū)接收器19 在固井質(zhì)量測試過程中，我們經(jīng)常遇到電纜因井筒內(nèi)油稠，溫度高等測試遇阻和大斜度、水平井、無法測試的問題。面對當前形勢，率先該井應(yīng)用了存儲式聲幅變密度測井技術(shù)。測井完成后，由專用軟件回放井下儀器存儲的測量數(shù)據(jù) 。工程測井的完善 解決了復雜井固井質(zhì)量無法測試的問題。存儲式聲幅-變密度測井原理單片機發(fā)射控制存儲器3英尺5英尺信號切換濾波放大放大跟隨高速A/D接箍信號壓力信號發(fā)射溫度信號伽瑪信號放大到電纜直讀20 根據(jù)測試資料，有效指導措施挖潛。全年補層59井次，大修45井次，側(cè)鉆29井次，措施累計增油3.46104t。齊2-

13、10-508井是齊2-11-9塊的一口新井，今年4月份八扇區(qū)水泥膠結(jié)測井其固井質(zhì)量不合格，擠灰重新固井投產(chǎn)。大量的成功應(yīng)用表明，八扇區(qū)水泥膠結(jié)測井技術(shù)能夠解決常規(guī)的聲波變密度測井所不能發(fā)現(xiàn)的的固井質(zhì)量問題,使用該項技術(shù)極大提高了測試結(jié)果的可信度。八扇區(qū)水泥膠結(jié)測井技術(shù)設(shè)計有八個獨立扇區(qū)聲波幅度,可作出套管外水泥分布剖面圖, 提供套管外水泥膠結(jié)情況的直觀圖象，能夠很好的評價第一界面各個方向水泥膠結(jié)質(zhì)量,以及第一界面存在的槽道、孔洞的位置、大小及分布情況。工程測井的應(yīng)用齊2-10-508固井質(zhì)量檢查圖（八扇區(qū)）21 根據(jù)磁性定位測試技術(shù)廣泛應(yīng)用于確定注水井井下工具準確深度，注水井實施分注工藝時，隔

14、層厚度小于10m時，就要求測試磁性定位，來確定井下工具的精確深度，指導作業(yè)隊調(diào)整管柱深度，保證封隔器等井下工具有效地封隔油層。2015年測試大隊實施水井磁性定位測試72井次，對21口作業(yè)井及時進行了管柱調(diào)整，保障了作業(yè)井管柱深度嚴格符合設(shè)計要求。工程測井的應(yīng)用2015年磁性定位測試調(diào)整管柱情況表 22 針對齊108-5-1井因已有兩處套管補貼又有新漏點但具體位置不明確、且利用封隔器常規(guī)作業(yè)方法找漏不可行的問題，通過利用微差井溫剖面法尋找井下溫度異常點，并軟探灰面，之后應(yīng)用電磁探傷技術(shù)對可疑井段進行測井，進一步診斷套管質(zhì)量。工程測井的應(yīng)用 曲線分析:從圖中C、B、BB、A四個探頭曲線，在井段65

15、9669m上向右突出現(xiàn)象，并結(jié)合修井總結(jié)，得出：由于過去實施過套補工藝，該處管柱要比其他井段厚，因此，該處測井曲線表現(xiàn)向右偏趨勢。659669m為套補第一段23工程測井的應(yīng)用685687m為套管外壁工具，694703m為套補第二段 在井段685687m上曲線表現(xiàn)形式，根據(jù)以往解釋成果，可推斷出為套管外壁工具。從圖7中C、B、BB、A四個探頭曲線，在井段694703m上向右突出現(xiàn)象，并結(jié)合施工工藝，得出：由于過去實施過套補工藝，造成管柱該處要比其他井段要厚，因此，該處測井曲線表現(xiàn)向右偏趨勢。 曲線分析:從圖7中C、B、BB、A四個探頭曲線，在井段721m上向右突出現(xiàn)象，并結(jié)合壁厚曲線得出：該處存

16、在套管扭曲變形，同時，觀察A、C探頭曲線有向左偏，推斷該處可能存在大于10CM的縱向裂縫損傷。721m井段出現(xiàn)扭曲變形，存在大于10cm縱向裂縫損傷24 從2014年開始引進陀螺測斜技術(shù)，初步實現(xiàn)了井眼井身軌跡的連續(xù)測量。今年，為了對該項技術(shù)進行深化應(yīng)用，5月份外派3名技術(shù)人員到貴州儀器廠家進行學習交流，積極與設(shè)計人員進行現(xiàn)場溝通，深入學習了陀螺儀工作原理、使用方法和注意事項等，并整理成培訓課件，對相關(guān)人員進行專業(yè)培訓。目前已實現(xiàn)對陀螺測斜技術(shù)懂原理、會操作，能分析，會檢測的效果，使測試結(jié)果更加準確。全年陀螺測斜19井次，現(xiàn)場應(yīng)用效果較好，填補了我廠井斜測試技術(shù)的空白。工程測井的應(yīng)用齊2-22

17、-3007水平投影對比圖齊2-22-3007垂直投影對比圖 研究 背景對策研究 經(jīng)濟 效益結(jié)論建議26 配套工程測井新技術(shù)的綜合開展和成果研究應(yīng)用，在部署新井、井位校正、重新認識油藏剩余油潛力和油水動態(tài)分布、挖掘油藏潛力和動態(tài)調(diào)整等方面取得了良好的效果。2015年測試大隊工程測井共測215井次，勞務(wù)收入總計628.9萬元，減少外協(xié)測試費用196.88萬元。經(jīng)濟效益 項 目年份八扇區(qū)聲幅變密度測井小直徑聲幅變密度測井陀螺測斜電磁探傷測井總井次勞務(wù)收入（萬元）儀器投入（萬元）總井次勞務(wù)收入（萬元）儀器投入（萬元）總井次勞務(wù)收入（萬元）儀器投入（萬元）總井次勞務(wù)收入（萬元）儀器投入（萬元）2015年2087.630.11752.726.31985.598.5314.461.7 測試儀器使用壽命按5年計算。計算公式：E=F-P/N 式中：E-成果節(jié)約外協(xié)費用，萬元； F-成果勞務(wù)收入，萬元； P-儀器投入，萬元； N-儀器使用年限，年； 八扇區(qū)變密度：（87.6-30.1/5）=87.6-6.02=81.58萬元 小直徑變密度：（52.7-26.3/5）=52.7-5.26=47.44萬元 陀螺測斜：（85.5-98.5/5）=85.5-19.7=65.8萬元 電磁探傷：（14.4-61.7/5）=87.6-6.02=2.06萬元 工程測井新技術(shù)共節(jié)約外