井徑成像測井在油田的應用

王滿艷（中原油田地球物理測井公司 河南濮陽457001）

隨著我國經濟的快速發展，人們的生產生活對石油的需求量逐年加大，油田覆蓋區域的油井不斷得到開發利用，在一定程度上滿足了人們的需求。然而過分開采石油資源，對石油地層不加保護等情況愈演愈烈，在導致油田井下套損變形嚴重的同時，也影響到油田石油的產量和質量。因此通過井徑成像儀，檢測油田井下套管損壞狀況，具有十分重要的意義。不僅有利于地質工作者進行地質分析，針對地質問題制定合理的解決方案，還有利于治理套管損壞嚴重的油井，提高我國油田石油質量和作業的成功率。

一、國內套管技術發展水平

現在工程測井技術非常發達，其中監測套管技術狀況的有三個工作原理，分別是井徑測井技術系列、聲波測井技術系列和磁測井技術系列。而井徑測井技術系列是最常規的檢測技術，它能夠利用測井中所測得的多條井徑曲線，計算出最大、最小以及平均的井徑值，并將其繪制成展開圖，然后據此檢查出套管的破損情況。而聲波測井技術系列主要是通過超聲波測距的工作原理，全面掃描油井，其特點是分辨率高、可以將測井資料進行成像處理更加直觀，雖無遺漏但是不精確。磁測井技術系列在磁感應的基礎上，對套管出現的腐蝕情況進行評價，但是無法定量測量套管的彎曲變形程度。所以本文主要以井徑成像測井技術為主要研究對象。

而國內常用的測井系列儀器的技術指標分別有8臂、16臂、36臂、40臂以及32臂井徑成像測井儀器，不同儀器之間的特點和功用也不相同。其中40臂的井徑成像測井儀的優點是精度高，信息量大、測井成功率高，同時可以繪出套管結構狀況立體圖形和彩色成像顯示圖等，方便進行精細的分析操作，是套管檢測、指導井下大型維修、檢查射孔質量和套損井綜合分析的診斷儀器。但是它也存在著自身的一些問題，首先在進行較深位置的探測時，往往儀器顯示的問題部位和實際的部位存在很大的偏差；其次由于上提過程中必須撐開、收縮臂膀，所以對油井井口和遇到阻礙的地方就不能檢測出套管的使用情況；最后對出現異常的油井和套損情況不具備獨立判斷的能力等。而32臂井徑成像儀器則具有很小的外徑，而且與40臂測井儀的2個傳感器相比，它的井徑傳感器有32個，能夠測繪出32條半徑曲線，還能輸出1條最大井徑曲線、1條最小井徑曲線和1條平均的井徑曲線，可以清晰地得到套管的立體圖、套管平面圖和橫截面圖，對于套管的歪曲變形等夠準確反映，所以本文以32臂井徑成像儀器入手，分析井徑成像技術在油田運用方面的最新成果。

二、32臂井徑成像測井儀在油田方面的應用

1.3 2 臂井徑成像測井儀簡介

32臂井徑成像測井儀采用國內首創的分層設計理念，將儀器分為上下兩個大部分，由此32個傳感器便分成兩層，每層有16個交叉進行，這樣就可以將傳感器的外徑縮小，到達油井的深處，迅速準確捕捉到套管破損的信息。如圖：

如圖：32臂井徑成像測井儀器

其工作原理是通過井徑儀的測量臂和套管內壁接觸，可以根據套管內壁別的變化情況，自動轉化井徑測量臂的位移。而且測量壁上有一個固定的凸輪軸，以此軸為支點，井徑測量臂在來回轉動中，會根據井徑的變化張開或者收縮，而凸輪作直線運動，電阻傳感器便隨著連桿的移動而移動，將井徑的變化轉換成電阻值的變化。為了方便維修拆卸，現在都采用了單芯供電和通信的方式，可以實現電機自動控制，以完成測量臂和扶正器的開合，儀器供電和數據的傳輸任務。當測量臂張開時，上下電機便會自動供電，而合攏時由地面向井下傳送負電源。此外，該儀器配置了先進的資料解釋軟件，通過對測繪的清晰的三維立體圖、橫截面圖、縱剖面圖和套管剖面展開圖，進行圖像處理，來顯示套管的變形等狀況。

2.3 2 臂井徑成像測井儀的具體運用

（1）很輕易地識別套管彎曲變形

套管的彎曲變形一般不是很明顯，通過該測井儀成像，便發現繪制出的橫截面圖上測繪的曲線不居中；通過立體圖則可以很直觀地看出實際測量的最大值和最小值之間的變化，這樣就很清楚看出套管的彎曲變化狀況。

（2）清楚識別套管的破損情況

套管的破損情況，主要變現在橫截面和立體圖中顯示的，實際測量值與正常套管外徑之間的關系。比如儀器在800米的地方遇到了阻礙，施加壓力后在810米處又遇到了阻礙，就表明在800米和810米之間的套管發生了嚴重變形，可能已經被破壞了。

（3）準確進行套管內徑檢查

套管的內徑也可以從繪制出的立體圖和橫截面圖中準確判斷出來。假如儀器在作業時用120毫米的通井規通到1200米時受到阻礙，即便加壓力仍無法通過，那么井徑成像資料就會解釋在1200米到1200.12米之間套管，它內徑的比上下部位細，根據實際情況可以測出套管的實際內徑。

由此可知，井徑成像測井技術在油田開發中具有十分重要的作用，通過準確了解油水平套管損傷的各種情況，使套管變形的測繪工作變得更加簡單，這對減輕施工人員的工作量、提高工作效率具有十分重要的幫助，本文只是以32臂井徑成像測井儀為研究對象，在整個課題研究中還有很多不足住處，以后會繼續改進。

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