40臂井径成像测井技术在套损检测中的应用

赵新春

摘 要：本文阐明了40臂井径成像测井仪的工作原理，并对40臂井径成像测井技术应用现状、主要特点及应用效果进行了系统分析，能够较准确地判断出套损的各种形态和程度，提出了技术创新建议。

关键词：40臂井径测井；套管损坏； 应用；建议

1 40臂井径成像测井原理

40臂井径测井采用机械结构，把套管内径变化通过机械传递转变为电位差变化或频率信号输出，通过在同一平面内阵列式布置的40个位移传感器和与之一一对应的测量臂，在仪器沿套管中心轴向移动过程中，将套管内壁径向变化产生的位移量转化为传感器的轴相位移量，将这些位移量处理、编码、传送到地面并由地面系统将其还原成像，从而高精度地测量出套管变形、弯曲、缩径、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况（图1）。

在测井成像中包括40条单臂原始井径曲线，一条最大内径曲线、一条最小内径曲线以及一条平均内径曲线。根据40条曲线的变化情况，通过解释软件可绘出套管测量段的立体图和井径成像图，并给出任意深度的套管横截面图，进而识别套管横截面形状，推断变形、腐蚀、弯曲、错断、射孔状况及裂隙以及全井所有套损点的变形情况等。

2 40臂井径成像测井技术应用现状及主要特点

2.1 40臂井径成像测井技术应用现状

40臂井径成像仪用于套管内径的测量，检查套管腐蚀、变形、弯曲、错断、射孔状况及裂隙等。通过对全年40臂井径测井工作量的统计，共成功测井33井次，其中注水井全井验套20余口，结合井温测井9井次，测井一次成功率达90%以上，充分体现了井径测井在套损检测中的重要性和必要性。

2.2 40臂测井施工条件

2.2.1用户提供套管短节位置及怀疑井段的表现状况等。一般测量井段要求控制在200米左右。

2.2.2测前必须通井，打铅印情况及特殊情况必须说明。如果井内稠油或内壁腐蚀严重导致铁屑较多，则测井前必须作刮管处理。

2.2.3测前需洗井，否则井筒内石蜡污垢等杂物会导致测量臂收张不灵活，影响测量结果的准确性。

2.3 40臂井径成像测井技术的主要特点

2.3.1优点：能客观真实地给出变形截面形态；能够识别套管弯曲；能够检查出套管错断；能够确定套管孔眼、孔洞和腐蚀；可与电磁探伤仪、伽马仪、井温及磁定位仪器等挂接，同时测井；三维成像便于直观判断套管受损状况。

2.3.2不足：不能测量变径小于74mm的套管；不能确定套管的外腐蚀程度；测量时受套管内的结蜡和污垢影响；个别臂出故障可导致漏测现象，导致测试结果不准确；由于该仪器的测量臂多而易砂卡，测井成功率易受影响，且仪器外径为74mm，在套管变形部位仪器易遇阻；对仪器居中要求很高，偏心会导致测量误差，尤其在斜井和水平井中。只能检查单层套管的变化和套损，不能检查多层套管的腐蚀和厚度变化情况。

3 40臂井径成像测井技术应用效果

油水井套管检测与评价工作包括识别套管的变形、错断、弯曲、孔眼及裂缝、腐蚀与沾污等。4O臂井径仪可以完成套管检测中的多种测试，显示出多传感器多臂井径仪在准确识别套损形态和程度方面的优越性。

3.1 识别套管变形

河106-斜17井实施了40臂井径测井，测量井段0-1460米，资料显示（图2--3）353-357米套管变形。

3.2 认识套管弯曲

4O传感器4O独立臂井径仪能够识别套管弯曲。史3-17-斜9井实施40臂井径测井，测量井段800—1700米，资料显示1600-1605米套管弯曲变形。

3.3 检查套管错断

检查套管错断与识别套管弯曲相似，只是在曲线响应上会出现最大最小井径突变，最大值超过套管外径值，错断点的截面图指示出明显的偏心显示。因此，40臂井径成像仪能够较好地判定套管错断断面形态和准确给出断面通径。

3.4 确定套管孔眼、孔洞和腐蚀

40臂井径成像测井儀有40个高精度位移传感探头，能沿360゜全方位同时测出40条井径曲线。尺度超过0.3cm的孔眼、孔洞和腐蚀在测试结果中有明显的反映。

河31井实施40臂井径测井，测量井段0-1444米，图像资料显示55-56米套管有孔洞，为漏点（图4）。

4 结论及建议

4.1 通过40臂井径成像测井仪的应用效果，可以确定40臂井径仪能够准确地判断套损的各种形态和程度。

4.2 40臂井径成像测井仪可进行连续测量，准确描绘套变横截面的变形形态，确定全井所有套损点的变形情况。

4.3 由于40臂井径成像测井仪精度高，测量臂易磨损，易砂卡及油污杂物卡臂等等，不易测量大于200米的井段，否则影响测量结果的准确性，甚至导致仪器寿命缩短。建议大井段的找漏测井中，先用井温套漏检测法确定套漏井段，后用40臂井径仪对井温异常井段进行具体套漏位置状况的确定。

参考文献：

[1]姚志中.四十臂井径成像测井在普光气田的应用[J].断块油气田，2012，05.

[2]夏竹君，田烨，李俊舫，等. 四十臂井径测井资料精细解释方法探讨[J]. 石油仪器， 2011，05.

[3]赵永刚，宋立志.套管探伤测井技术及应用[J].天然气工业，2008，08.

[4]刘洪亮，王成荣，杜建平，等.四十臂井径成像及电磁探伤组合测井技术在吐哈油田的应用[J].测井技术，2012，04.