影响多臂井径测井准确性的因素与对策分析

张丽丽

摘 要：随着油田开发的逐步深入，油水井均不同程度出现了套管损坏现象。套管损坏的原因很多，如油田开发过程中射孔对套管的影响，地层水或者注入水对套管的腐蚀，完井采油及酸化、压裂对套管的影响等。多臂井径测井能够及时检测套管的状况，为油井作业、大修提供全面的套管状态信息。多臂井径仪作为较成熟的仪器，广泛应用于套管状况监测中。由于井况越来越复杂，在测井过程中出现了一些影响因素，在一定程度上限制了仪器应用。

关键词：多臂井径：砂卡：井斜影响：分辨率;深度校正

在油田套管状况监测中，多臂井径测井是套损监测的重要手段。在油田开发过程中，油水井套管损坏逐年增加，且井况越来越复杂，给监测工作带来了一定困难。本文针对多臂井径测井中砂卡、井斜影响、分辨率、深度校正等影響因素加以分析，得出一些解决办法，旨在提升资料录取品质，使该项技术能更好地应用于油田动态开发中。

1.测井原理

多臂井径仪是通过多个独立测量臂来实现检查油管、套管的形变、弯曲、断裂、孔眼、内壁腐蚀等情况。该仪器通过电动机拖动测量臂、扶正臂的打开与收拢，仪器在井筒中处于居中情况下进行测量。仪器的测量臂由弹簧支撑，每支测臂都对应一支无触点位移传感器，每个测臂的位移变化直接反映到相应的传感器上。井下信号经编码处理，通过电缆将这些位移量处理、编码、传送到地面，经软件解码后得到套管内径的展开成像，圆周剖面成像，柱面立体成像解释图，清晰反应井下套管的受损情况。

2.影响因素及解决方案

2.1井内出砂影响

油井出砂是比较常见的现象，由于多臂井径仪器测量系统机械结构特点，探测臂、推杆以及扶正器等机械部分多为敞开式设计，且部件之间空隙较小。仪器下井过程中，细砂极易侵入机械运动部件内部，包括弹簧组件、内测杆、尾槽与测量臂缝隙间，阻碍仪器机械部分的正常运转，从而影响仪器探测臂的正常打开和收回。在测井过程中，会导致部分臂甚至全部测量臂无法张开，影响录取资料准确性甚至对仪器造成损害。

解决方案：根据多年的施工经验，总结出了一些工艺改进。即仪器在地面完成现场刻度后，在测量臂机械系统内注入硅脂，然后收臂，使测量系统中机械部件间充满硅脂，避免井内砂或者杂物进入机械测量系统，确保测量臂能完全张开，伸缩自由。在xx井多臂井径测试中，第一支仪器下井后，张臂时发现有9支臂没张开，收臂时不能完全收拢，判断为砂卡;第二支仪器采取注硅脂工艺，臂能全部张开，该井顺利完成测试。到目前为止，该工艺已成功测试36井次。此外，在施工前应详细了解井况信息，如果出砂严重，条件允许的情况下，建议作业队洗井。

2.2井筒斜度影响

大斜度井多臂井径测试最大的难题就是仪器在井内无法居中，出现“偏心”现象而影响测试资料的质量。在斜井中，仪器受自身重力作用的影响，在井内不能完全居中，测量出来的最大井径、最小井径、平均井径曲线在没有变形的井段内不重合，且差异较明显，当井斜大于30度的深井中问题尤为突出。测井资料显示井筒截面为椭圆，曲线较难反应套管内径变化的真实情况。

解决方案：在仪器两端加装强度可调的弹片式扶正器，根据井斜状况调节好，与仪器自身的扶正臂组成两套扶正系统，在斜井中有效克服重力影响，保证仪器居中。某井最大井斜角为54.47度。采用该项测试工艺，克服井斜大的影响，成功取得合格资料。利用该工艺共完成4井次超过30度井的多臂井径测试任务，效果明显。

2.3采样率影响

在射孔状况检查及找漏失位置状况上，采样率有着极大影响。常规套变测试中，一般采用的采样率64点/m，测速为600m/h。但是在射孔状况检测上，此设置下将会漏测射孔数量。分析原因，在64点/m采样率的情况下，纵向分辨率为15.6mm，而目大部分井为89弹的孔洞，，孔径在7-12mm左右，由于锈蚀或结垢导致孔径变得更小，难以测全。

解决方案：在仪器臂径向间距离是固定值，机械结构不变的情况下，纵向分辨率和采样率正比，要想测全射孔数量，必须提高仪器的纵向分辨率。256点/m的采样率能够满足要求，增加至测井软件中。另一方面，增加采样率后必须降低测井速度，仪器每帧数据周期为45ms，如果采用256点/m的采样率，经过计算，测井速度小于300m/h为佳。经过现场测试，在射孔检测上，资料品质得到大幅提升。如果条件允许，刮削、洗井后测试效果更好。

2.4深度校正影响

在现场多臂井径测井中，一般采用短套来校深，而在测试井段没有短套时，大多采用延长测试井段（包含短套），由于测量井段增加，加大测量臂的磨损。如果套变位置比较浅，则根据电缆拉伸值大致估算深度，导致套变实际位置不准确。

解决方案：多臂井径仪挂接伽马仪，采用自然伽马曲线进行校深，实现多臂井径和自然伽马组合测井，能够准确判定套损位置。这个实现起来比较容易，此外，部分仪器厂家已经设计出与多臂井径配套的伽马仪，实现伽马与井陉曲线同时测量。

2.5遇阻影响

在多臂井径测井中，由于套损、破裂的影响，仪器遇阻是经常发生的事情。国内油田应用最多的是外径73mm的四十臂，提前遇阻导致测不全或测不到变形位置，通常只能测试遇阻位置之上井段。

解决方案：测前采用大于仪器外径的通井规进行通井，在国内油田，作业队为提高施工效率，通常采用油管+笔尖进行通井冲砂工序，由于油管外径73mm，油管节箍外径89mm，对于四十臂仪器（？73mm）可以满足要求。但是还存在一种现象，由于通井管柱重量远远大于井下仪器重量，即使通井管柱能够下过的位置，仪器依然会遇阻。在这种情况下，遇阻位置下井段，采用小直径仪器补充测量。例如，某井怀疑30-600m有套变，测试井段油管通过未见异常，四十臂测试在300m遇阻，更换二十四臂（？50mm）顺利下至600m，完成600-250m井段测试，在考虑到测试精度的同时，实现两种仪器优势互补。

需要特别注意的是在遇阻位置时，仪器在井筒内处于轻微倾斜状态，打开测试臂上提仪器时，仪器要自行转为垂直状态，此时探测臂与套管壁会有一个相对作用力，加之电缆扭力致仪器一定程度旋转，导致探测臂受损。因此，现场施工时尽量不在遇阻位置就打开探测臂进行上提测量，而是留1-2米的“口袋”作为缓冲区，先上提电缆，使仪器在井内处于竖直状态，然后再打开探测臂上提仪器测井，确保仪器安全。

3.结论及建议

（1）多臂井径仪器机械部件相对较多，定期进行清洗、维护、保养至关重要。

（2）对现场测试中存在的问题要及时分析原因，提出对仪器及施工工艺进行优化和改进的具体方法，不断改进施工工艺，使其满足测井要求。

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