电磁探伤和井径测井综合评价井下管柱状况.doc

电磁探伤检测仪在江苏油田套损检测中的应用分析关莉(江苏油田地质测井处 江苏 扬州)摘要 : 套管由于受到外力 、化学腐蚀等因素的作用而引起套管变形 、损坏 ,直接影响油 、水井的使用寿命 ,进而影响油 、气产量和注水效果 。随着油田套损井数逐年增多 ,套管损坏状况检查及预防已成为油田开发过程中的重点工作 。文章阐述俄罗斯电磁探伤测井仪 EMDS - TM - 42 E 型伽玛 - 电磁探伤检测仪的工作原理 、结构及功能特点 ,分析电磁探伤 测井在江苏油田多口井中的现场应用情况 ,认为电磁探伤测井作为一种可为油 、水井井身结构做“体检”的方法 ,对及时 发现井身结构的变形 ,修复套损发挥了积极的作用 。关 键 词 : 电磁探伤 ; 纵向探头 ; 横向探头 ; 套管损坏 ; 套管变形 ; 现场应用中图法分类号 : P631 . 8 + 11文献标识码 : B文章编号 : 100429134 (2009) 0420061203目的 。另外该仪器还附加了伽马和温度两个探头 ,用来校深和探测井内介质温度 ,辅助测井资料解释 。 电磁探伤测井仪结构主要由长轴探头 A 、横向探头 B 和短轴探头 C 构成 ,另外还附加了伽马和温度两 个探头 。EMDS - TM - 42 E 型伽马 - 电磁探伤检测仪技术 指标 :长度 2 100 mm ;外径 42 mm ;耐温 100 ;耐压 60MPa ;适应管柱直径 63 mm324 mm ; 适应管柱厚度 3 mm12 mm ;适应温度 0120 。1 . 2电磁探伤测井仪功能特点长轴探头 A 记录 A1A9 ,探测范围较大 ,主要用 于计算内 、外管柱厚度 ;检测内 、外管的纵向裂缝 ;确定 内 、外管的腐蚀情况 。短轴探头 C 记录 C1C5 ,探测范围较小 ;A 、C 探头结合可判断双层管柱的纵缝 、射孔 、腐蚀 ,并用于计 算内外管的厚度 。横向探头 B 记录 B 1 B 4 ,主要用于探测内管的 横缝 、射孔 、腐蚀 ,不用于计算厚度 。电磁探伤测井仪在单套 、双套管柱结构下 ,可判断管柱的裂缝和腐蚀 、计算管柱的壁厚 ,探测井内介质温 度变化 ,辅助测井资料解释 。电磁探伤测井仪 ( EMDS - TM - 42 E) 最突出的特 点是 :可在油管内检测油管和套管的损坏情况 , 同样 检测在套管内检测套管和表层套管的损坏情况 ,就是0引言水井套管的损坏已成为油田开发中一个突出的问题 ,对套损井井身状况的普查 、检测工作变得越来越重 要 ,同时也要求套损检测更具实用性和及时性 ,因此套损段 (漏点) 的查找技术备受瞩目 。为此在 2003 年江 苏油 田 引 进 了 俄 罗 斯 的 可 过 油 管 检 查 套 管 损 坏 的 EMDS - TM - 42 E 型伽马 - 电磁探伤检测仪1 。根据 近年来的使用情况分析 ,该仪器性能稳定 ,耐温耐压指 标高 ,对江苏油田井深 、斜度大 、出砂严重的井况条件具 有 良 好 的 适 应 性 , 目 前 已 占 到 套 损 测 试 技 术 的45 % ,基本上满足了江苏油田套损检测的需求 。本文 简要介绍这种测井仪器的工作原理 、结构及功能特点 , 主要分析近年来在实践中应用电磁探伤检测仪定位套 损井渗漏点 ,并以此指导油井井下修井作业 ,成功地解决了部分套损导致油水井停产的难题 。1电磁探伤测井仪1 . 1 电磁探伤测井基本原理和仪器结构电磁探伤测井仪属于磁测井系列 ,其理论基础是 电磁感应定律 。给发射线圈供一直流脉冲 ,接收线圈记录产生的 、随时间变化的感生电动势 。当套管 ( 油管) 厚度变化或存在缺陷时 ,感应电动势将发生变化 , 通过计算和分析 ,在单套 、双套管柱结构下 ,可判断管 柱的裂缝和孔洞 、得到管柱的壁厚 ,从而达到“探伤”的第一作者简介 : 关 莉 ,女 1968 年生 ,工程师 ,2003 年毕业于石油大学 ( 华东) 石油工程专业 。现在江苏油田地质测井处从事生产测井解释工作 。邮编 :225002说 ,电磁探伤测井可透过一层钢管探测外面钢管的壁厚和损坏 。壁厚 , 预测套管使用寿命F93 井是 F 区的一口生产井 ,由于该区块在高部位有一定的剩余油 ,因此拟用 F93 井侧钻该块高部位 。2现场应用效果近年来针对江苏油田的套损井现状 ,利用电磁探考虑到该区块腐蚀严重 ,因此检测本井的井筒状况 ,以确定是否可以利用该井侧钻 , 2002 年 10 月对该井进 行电磁探伤测井 ,测井结果表明 : 1 868 . 0 m1 892 . 0m 壁厚变化为 1 mm5 mm ,但该井在侧钻开窗位置 及水泥返高以上无大的套损 ,可以用来侧钻 ,和打新井 对比 , 效益显著 。利用老井侧钻井节约了 1 893 . 8 m 进尺 ,侧 F93 井投产后 ,初期日产油 8 t ,基本不含水 。2 . 5利用电磁探伤测井仪检查套管变形点 , 指导“异 常”情况排除1) 为了了解井下套管的破损情况及异常情况 ,进 行了电磁探伤测井 ,检测资料表明 ,电磁探伤不仅可以 检测到所有的变形点 ,更重要的是能够全面了解套管 状况 。2) 为了解井下套管的异常状况 ,进行了电磁探伤测井 ,根据井况测井资料进行分析 ,为我们研究制定套 损解释的新方法 、新手段 ,提供了借鉴和指导作用 。2 . 6 检查套管结垢伤技术测井 40 余口井 ,发现这些井存在套管腐蚀 、裂缝 、缩径 、扩径 、节箍脱落 ,有些地区和井利用测井结果 指导作业进行修井措施 ,重新投产取得了较好的经济 效益 。2 . 1 在油管中检测油管 、套管的应用电磁探伤测井仪外径小 ,能区分内外管技术现状 ,在油水井正常生产条件下 ,该仪器不需要起出油管 ,在 油管里检测油管 、套管现状 ,提供油管 、套管损坏情况 ,节省了起下油管的作业费用 ,其中有 5 口井是过油管测量的 ,经济效益十分明显 ,使得油田对油水井井身结 构损坏情况进行普查成为可能 。2 . 2 电磁探伤测井对油套管井下工具的识别例如 : T81 井因钻辐射径向水平井的需要 ,测量套 管外扶正器的正确位置 ,以便选择准确深度开窗侧钻 。 利用电磁探伤技术 ,在 T81 井进行了套管外扶正器 1157 . 8 m 、1 160 . 9 m 、1 175 . 8 m 、1 182 . 5 m 、1 191 . 4 m 、1 207 . 6 m 、1 213 . 0 m 位置的检测 ,为该井下一步钻分 支井做了相应准备 。2 . 3 电磁探伤测井对套管破漏的识别1) F39 井在填砂 , 注灰后作业时 , 井 筒 试 压 不 合 格 ,116 mm 通 井 规 通 井 至 灰 面 , 电 磁 探 伤 测 井 后 在476 m476 . 4 m 处发现套管有约 0 . 4 m 的破损 、746 .3 m 处套管有裂纹 、1 294 . 5 m 和 1 304 . 4 m 有两处裂 缝 。根据电磁探伤结果 ,采油厂采取双级封隔器找漏 , 在 710 . 7 m818 . 27 m 和 1 244 . 61 m1 522 . 84 m 发 现漏失 。经钻灰 ,冲砂 ,封堵后液量由措施前 90 t ,油量 0 t 含水 100 % ,液量 59 . 9 t ,改进措施后油量 6 . 4 t ,含水 92 . 8 % 。2) W7 - 24 井是一口生产井 , 邻井在钻井过程中 碰挂到本井套管 ,导致 W7 - 24 井套管损坏 ,邻井在注 灰作业时 ,灰浆窜入 W7 - 24 井筒内 ,致使本井在作业过程中 89 mm 通井规在 743 . 91 m 遇阻 。在制定 W7- 24 井位套损井修井等作业方案过程中 ,测井技术人 员利用电磁探伤测井技术对 W7 - 24 井套管技术状况 进行检测 ,通过电磁探伤查找到破损段及破损度后 ,进 而利用 SB T 测井技术查找漏入的水泥段长 ,为修井作业提供翔实的资料 ,按照此方案 ,给下步修井措施提供 了正确积极的指导意见 。2 . 4 利用电磁探伤测井仪的壁厚曲线 , 计算套管剩余电磁探伤测井仪采用的是电磁感应原理 ,仅对铁 、钴 、镍等金属元素有响应 ,根据这一特点 ,可用该技术检查套管缩径是否由井下结垢造成的检测 。2 . 7 电磁探伤在套损油田的综合应用近年来 ,油水井在开发生产管理过程中 ,一个突出 的问题就是套管破损井日益增多 ,尤其是新投入开发 不久的区块 ,存在一些井仅仅动用一套砂体 ,就已经套损 ,无法满足区块层系调整的要求 , 对日常的生产管 理 、区块的生产运行带来了较大的影响 。CB 区块是江 苏油田中开发较晚的主力油区 ,1998 年投入开发 。现 有油 水 井 1 1 0 口 ( 其 中 油 井 9 5 口 , 水 井 3 5 口 ) 。年 产 油量 40 多万吨 ,是江苏油田最大的产油大户 。通过对该区块套损普查 ,油水井套管的损坏情况却相当严重 , 截止 2007 年 10 月底已发现套损井 53 口 ,占该断块井 数的 30 %以上 ,并呈现逐年上升的趋势 。油水井套损 问题已成为制约开发生产的一个瓶径 ,对这些套损井 监测分析发现有三大特点 : 30以上大斜度井有 19 口 ,占套损井的 82 % ; 变形 、缩径套损井有 10 口 ,占套损 井的 43 % ;多处长井段腐蚀的 7 口占 30 % ; 破漏井 6 口 ,占 26 % 。通过电磁探伤检测 ,其中在 8 口井存在套管裂缝 或漏 ,在 13 口井存在明显的 、或严重的套管腐蚀 ,在 7口井中存在套管变形 ,在 4 口井套管壁厚有明显变化 ,2 口井进行了双套测试见表 1 。通过应用套损检测 、诊断技术 ,结合套损程度及需井号检测诊断方法诊断结果1 800 m1 820 m 无异常 ,1 827 m1 832 m 有裂缝1 800 m1 820 m 有变径 ,1 870 m2 210 m 两种方法均有异常1 250 m1 420 m 、1 810 m1 980 m 有明显腐蚀1 820 m1 926 m 变形 ,1 942 m1 992 m 腐蚀 、变径 、裂缝1 998 m2 063 m 有腐蚀 、扩径1 779 . 8 m 遇阻 ,1 778 . 5 m 有变形1 310 m1 350 m 腐蚀变径 , 1 3141 336 腐蚀明显1 965 m1 965 m 弯曲变形 ,1 326 . 3 附近有裂缝C2电磁探伤 、多臂井径C3电磁探伤电磁探伤 多臂井径铅印 、电磁探伤 电磁探伤C3 - 13C3 - 14C3 - 16C3 - 22电磁探伤电磁探伤 声波电视成像1 670 m1 690 m 探头无异常显示 ,但有井温变化1 820 m1 826 m 变形 ,1 869 m1 874 m 轻度变形1 823 m1 825 m1 828 m 严重变形磨损 ,1 907 m1 908 m 变形C3 - 24电磁探伤声波电视成像 电磁探伤多臂井径铅印 、电磁探伤 油管内电磁探伤1 404 m1 413 m 变形 、有裂缝 ,1 834 m1 843 m 变形1 402 m1 415 m 变形 ,1 830 m1 843 m 变形530 m1 570 m 变径明显 ,max128 . 6 ,min121 . 21 640 m1 660 m 变径 ,max125 . 5 ,min121 . 0 ,1551 有漏1709 、1828 、1837 腐蚀破损 ,20502269 腐蚀磨损120150 、225240 、504660 油管腐蚀715840 油套管腐蚀严重 、多井段弯曲变形C3 - 26C3 - 32C3 - 35C3 - 39要达到的工艺目标要求 ,积极开展了套损修复治理工作 ,3 年来共修复套损井 13 口 ,其中油井 12 口 ,水井 1口 ,使该油区实现了稳产运行 。3) 目前江苏油田套损井呈逐年增多趋势 ,不利于油田的高效开发 ,因此强化套管技术状况监测 ,为套损 井及时治理提供指导意见 ,避免套损井的连锁反映 ,套损监测仍有许多工作可做 ,例如 : 套损点 、段的方位确定 ,这样结合其它措施 ,可最大程度地延长油水井套管 使用寿命 ,提高油田最终采收率 。3结论1) 电磁探伤测井方法能在油管内检测油 、水井各层管柱的壁厚变化 ( 腐蚀) 及破损情况 ,节省了检查套 损时起 、下油管的时间和作业费用 ,使得油田对油 、水井井身结构损坏情况进行普查成为可能 。2) 通过电磁探伤测井在江苏油田的应用成效 ,己 证明该技术在油田开发工程中有着广阔的应用前景 , 它突出的技术优势是能在油水井正常生产过程中进行测井 ,提高了工作效率 ,并可事先为决策者确定对该井 是否进行维修作业的方案提供依据 。电磁探伤测井技 术作为江苏油田井筒监测的主要技术手段之一 ,如果 能够集合多臂井径测井 、成像测井的一些优势 ,在测试 精度 、解释精度上再进一步提高 ,将更加贴近开发生产实际 ,满足开发动态监测需求 。参 考 文 献The Instructions of The Apparatus of Emds - tm - 42 E Gam2 ma - electromagnetic Defectoscope . 俄 罗 斯 地 球 物 理 设 计 院科研究生产股份公司 ,2002生产股份公司 ,2001123王 群 .社 ,2002 胡 澍 . 社 ,1991矿 场 地 球 物 理 测 井 M .北 京 : 石 油 工 业 出 版4地 球 物 理 测 井 仪 器 M .北 京 : 石 油 工 业 出 版(收稿日期 :2008 - 10 - 17 编辑 : 梁保江)Guan L i . The a ppl ica tion analysis of electroma gnetic detection instrument in ca sing da ma ge in JS oilf iel d . PI ,2009 , 23( 4) :6163Under the influence of the outside force , chemical corrosion and other factors , the external casing might be de2formed or even damaged , and the oil and water injection wells might be influenced as well . The result may lead to p ro2 duction decline of crude oil or gas . With the increasing amount of oil well with damaged external casing in our oil field , the evaluation of the external casing will be part of the key work during the oil p roduction . This paper will describe thep rinciple , composition , features and p ractice of Russia detection of electromagnetic logging tool EMDS2TM242 E2Gamma2Electromagnetic Detector . This paper thinks that the method of electromagnetic logging detection will be a reasonable ap2p roach to make inspections of the structure of the casing institution in the oil and water injection wells .Key words :electromagnetic detection ; lengthways p robe ; transverse p robe ; the casing damage ; casing deformation ;p ractice in the fieldHe ba o , Chen Ma oke , L iu Ha izhou , D uan Y unf eng an d Ga o Jinfa . Appl ica tion of HH2530 logging syste m inSichuans oil &ga s f iel ds . PI , 2009 , 23( 4) :6465In addition to the realization of conventional logging combination of logging and completion , HH2530 logging system can also lock such logging instruments as the array acoustic and xrmi logging tool of Halliburton Logging EXCELL 2000 systems by imp rove the ground system . Since 2005 , logging system has logged more than 100 times in Sichuan p rovince . The logging limitation is fast , and obtained information can accurately reflect the characteristics of the formation , so good results have been achieved .Key words :HH2530 ; Fast platform ; logging of limitations ; Sichuans oil &gas fieldsL uo Ning , He Ba o , L iu Heng , Xia o Ronghua an d Yang Yonggang . Appl ica tion of ne w logging technologies inL onggang project . PI , 2009 , 23( 4) :6669Longgang p roject is a key p roject of China National Petroleum Corporation , as the Longgang structure is a gas reser2 voir of lithology ,the reservoir heterogeneity is stronger , the relationship between water and gas is complex。In order to create ”fine works ,”the oil companies widely apply new logging technology in the region to achieve a good evaluation ofthe effects of logging . Application of these new logging technologies greatly enriched the logging information , and p rovide a reliable basis explain the division of the reservoir and to judge the fluid nature , so that the interp retation of conformity rate imp roved significantly .Key words :Longgang ; new log technologies ; log interp retation ; applicationL i Yong , L iu Juan an d Xu Aigang . Oil well logging to f in d missing an d channel ing techn iques in Ta he oilf iel d . PI , 2009 , 23( 4) :7071The article compares and analyzes Tahe Oilfields existing oil wells to find ways to monitor leakage and channelingfinding . It focuses on the use of temperature logging method , turbine flow meter and tracer isotope logging methods , to find missing and channeling . And the application of its results is analyzed . Information on its interp retation of the results is in line with the actual situation , which ensures the implementation of oil field p roduction engineering measures .Key words :Tahe Oilfield ; to find missing and channeling ; well temperature ; turbine whee ; the isotopeL i Dongxu . Ba ker a tla s research of 1239 DLL a ppl ica tion in North2Ea st of Sichuan . PI , 2009 , 23( 4) :7274According to the abnormal amplitude excursion of DLL in north2east of Sichuan , this paper gives a summary in theaspects of instrument working p rinciple , operation parameter selecting and log data quality requirement . In addition , this paper makes an analysis of the factors impacting the log data , discusses how to eliminate the double tracks and settles the p roblem in reality . The research result will be helpf ul to the DLL construction in north2east of Sichuan and makes a firm basis for obtaining the app roved data by the first party . It help s the p roject run smoothly in north2east of Sichuan . Key words :DLL ; logging ; complex lithology ; doubletrackGeng L ing . Deter min ing production la yer para meters by logging da ta . PI , 2009 , 23( 4) :7577This article introduces in the detail methods of determining the remaining oil s