套损检测技术在渤海油田的应用及评价.doc

1、套损检测技术在渤海油田的应用及评价摘 要：油田进入开发后期，油水井套管损坏，造成井况恶化，为了提前掌握套管状况、分析损坏机理，制定相对应的治理方案，改善油水井的井况。渤海油田引进 MVRT 电磁探伤测井仪，针对套损检测取得了较好的效果。MVRT 可以从真正意义上反映出套管内外壁损伤、腐蚀或者穿孔情况，尤其在识别小直径孔、洞、缝等套损情况效果上较明显。在渤海油田某油矿 A 井进行了 MVRT 套损检测技术现场实施，套管损伤检测结果显示套管内外壁无损伤，该技术为套管损伤检测，套管修复等措施提供了科学依据。 关键词：磁套损 探伤 检测 MVRT 一、引言 油、水井不同程度的套损现象不可避免1。由于外

2、力、化学腐蚀等因素的作用而引起套管变形、损坏，直接影响油田油、气产量和注水效果及油、水井寿命2。目前国内许多测井公司相继推出井径类、磁测井类、超声波成像类、光学成像类等多种测井仪器用于井下油套管损伤检测（监测） ，取得了较好成效3-7。但对于油套管外壁内外壁损伤的测井检测与评价等方面8，现有的一些测井方法还存在较大的不适应性。针对目前井下油套管损伤检测方面不足，渤海油田 2011 年引进的贝克公司的 MVRT 电磁探伤测井技术。该测井仪测量精度高，主要体现在套管壁厚、孔、缝、洞的准确识别。已成功在渤海油田某油矿 A 井成功实施，在套管弯曲变形、腐蚀穿孔、错断和射孔质量检查方面起到了明显效果。二

3、、套损仪器检测仪器原理及技术指标 1.检测原理 MVRT 测井仪磁体产生恒定磁场，在通过套管时，如果套管存在损伤，则会自动改变磁通量，仪器接收器通过感应磁通量的变化来检测套管的损伤情况。磁体部分FL测量套管中是否存在损伤， DIS测量套管内部是否存在损伤，结合FL和DIS两部分即可以检测套管的内外损伤情况，经过处理后形成套管内外损伤情况直观图，可以观看套管内外损伤情况。详细介绍如下： （1）FL （flux leakage 磁通漏失） 仪器内的一个永磁铁，通过管材（套管/油管） ，在管材壁上生成非常高的磁通密度。如图 1 所示，由于管材内壁和外壁（腐蚀等原因造成的）金属损失而引起局部的磁通量漏

4、失。这些在磁场中的扰动被阵列的FL 传感器并定位于磁路。 （2）DIS（Discriminator 区分器） FL 传感器不能区分金属损失是由内部还是外部造成的。要实现该区分功能，需要 DIS 传感器放在一个相对较弱的磁场，该磁场只通过管材内部。管外金属损失不影响磁通路径，因此不会造成 DIS 响应。而内部的金属损失，却可以影响其附近的磁通量，从而生成典型的 DIS 测井响应。见图 2。 （3）仪器响应（ Tool Response） 结合 FL 和 DIS 传感器，可以用于识别管材金属损失的类型和原因。只出现 FL 响应表示金属损失只来自于外部。同时出现 DIS 和 FL 表示金属损失来自内

5、部。见图 3。 （4）Log Format（测井图版）见图 4。 （5）MVRT Calibration（校正） FL 大小和洞的穿透深度成正比；基于一个圆形的洞（约 24%校正） ；目前，针对大概 100 种不同的管材组合、钢级、重量作了校正。见图 5。 2.技术指标： 技术参数：仪器类型 7.0in/9.625in、长度 17.4ft、直径5.7ft/8.2ft、重量：400Lbm/450Lbm、耐温 350?、耐压：15000Psi，测速：125ft/min。工具串结构见图 6。 三、测井影响因素 （1）井身结构和套管。不同的钢级套管选择不同的仪器，如果仪器与套管不匹配，显示的峰值则会减

6、小或增大；在测井前需要刮管，消除井内油垢或其他异物对测井质量的影响。 （2）井斜的影响。由于 MVRT 仪器需要居中测量，当井斜较大时，就会影响测量效果，使得资料失真甚至缺失某一道资料信息，所以测井时必须配用扶正器。 （3）电阻率影响。地层电阻率不影响测井，但是电缆的电阻率就会影响，电缆的传输速率对 MVRT 测量的质量影响很大，所以当电缆过长，电阻过大时，就需要转换 MVRT 的测试模式。 （4）测速的影响。绞车下放速度也会一定程度影响测量效果。所以测速需要尽量保持在 120ft/min（40m/min）左右。 四、应用的效果分析 应用一：MVRT 测井在某油田应用，以下是套管检测出各种损伤

7、类型的图示（图 7-12） 。 应用二：2013 年在渤海油田某油矿 A 井进行了套管损伤检测，详细如下： 1.基础资料 原井套管程序：13.375253.29m+9.6251925.20mm 油层套管规范：9.625套管 N80 47PPF 最大井斜：41.40 最大狗腿度：3.57/30m 造斜点：600.00m 人工井底：2144.00 2.测井内容 MVRT 计划测井深度 0.0-2132.0m，实际仪器测深到 1800m 3.资料质量评价与分析 （1）资料质量评价 由测井资料截取的典型段落图 13 可见，用电磁探伤仪进行套损测井时，测井曲线质量良好。 （2）解释结论 测量段为 0.0

8、-1800.0m 套管段，图 14 为截取的 MVRT 测井资料典型段，套管尺寸为 9.625in。由此可见，MVRT 显示本井井段套管质量良好，内、外壁都没有损失。 截取了 310.0m 深度附近的 MVRT 测井资料，套管尺寸为 9.625in，显示在此处 FL 曲线有波动，这是由于套管材质变化而引起的。见图 15。 五、结论 （1）实例 A 井套损检测显示，结果证明套管质量良好，套管内外壁均没有损伤。 （2）通过 MVRT 测井准确的进行了金属损失评价；能够达到 20%到 100%的穿透，实现 360 度覆盖管内和管外。 （3）能够实现电缆传输，通过测井提供可信的当前套管状态，预测套管寿命。 （4）MVRT 电磁测井作业前需要对原井套管进行充分的刮削及清洗，管柱结蜡、结垢、残留水泥会对测井效果有一定影响。 （5）在多层管道测量时，内层与外层管道之间的距离很小，会影响测井效果。 参考文献 1郭海敏。生产测井导论M。北京：石油工业出版社，2003。 2刘清华、邹良志。多臂井径仪测井在套管检测与预防中都得应用。国外测井技术，期刊，2010。 3赵永刚，宋立志。套管探伤测井技术及应用J。天然气工业，2008，28（8）：52-54。 4孙彦才，郑华，崔艳辉。多层管柱电测探伤测井技术J。测井技术，2003，27（3）：246-249。