成像测井技术在固井质量评价及套损检测中的综合应用

1、汇报提纲汇报提纲一一、前言、前言二、二、测井技术简介测井技术简介三、实际三、实际测井资料应用测井资料应用四、认识四、认识一、前言一、前言（1）固井质量的好坏直接影响到油田开发水平，为了保证油井后期工作的顺利进行，对固井质量的检测是不可或缺的一个重要环节。（2）油井开发过程中套管会发生变形、损坏，严重影响油田产能，及时正确的评价套管损伤程度成为套损检测的有效手段。成像测井方法：多臂井径成像CAST-F井周声波成像Isolation Scanner套后成像测井扇区水泥胶结测井（简称SBT）等技术常规测井方法：电磁探伤CBL-VDLMAK2-SGDT等技术将常规资料与成像测井有效结合起来，发挥各自的

2、技术优势对固井质量、套管损伤进行综合解释一、前言一、前言1 、常规测井技术电磁探伤EMDS-TM-42TS多层管柱电磁探伤测井仪根据电磁感应原理，通过感应电动势的变化，分析和计算套管、油管的壁厚。判断管柱的腐蚀、裂缝、孔洞位置可以解决在油管内探测套管的厚度、腐蚀、变形等问题但是不能有效检测套管几乎无磁损伤的变形状况二、二、测井技术简介测井技术简介二、测井技术简介二、测井技术简介上扶正器上扶正器伽马探头伽马探头下扶正器下扶正器井温探头井温探头长轴探头长轴探头A A横向探头横向探头B B短轴探头短轴探头C C声幅及变密度声幅及变密度（CBL-VDL）采用单发双收声系，用源距3ft测量套管波幅度，用

3、源距5ft记录声波全波列并以声波变密度图的形式显示。可以用来评价第一、二界面的水泥胶结情况，只能用于固井质量检查受微环影响大，不能判断水泥充填状况和窜槽流体性质也无法对套管技术状况进行检测二、测井技术简介二、测井技术简介MAK2-SGDT测井MAK2声波测井仪采用单发双收声系，其原理与变密度测井原理基本一致，通过提取的首波衰减率和时间特性等参数来评价第一、二界面的水泥胶结情况；SGDT为放射性测井，由伽马放射性源产生的伽马射线与套管、介质、水泥环等物质作用后经圆周均匀分布的6个密度探头和1个厚度探头接收，得到充填介质密度和套管壁厚的计数率曲线，通过计算得到的充填介质密度反映水泥充填状况、套管壁

4、厚反映套管技术状态；MAK2-SGDT组合可以较为准确的评价各种类型水泥的胶结情况但受套管偏心影响大也不能有效评价双层套管固井质量胶结状况二、测井技术简介二、测井技术简介2 、成像测井技术多臂井径成像SONDEX公司的四十臂井径成像测井仪使用沿径向均匀分布的40条高精度传感器测量并记录多条井径曲线，使用MITPRO软件可以对井径曲线进行可视化的平面及三维立体图显示。可以精细描述套管轻微变形但是井径测井只能检查套管内壁的变化不能检查套管壁厚变化情况二、测井技术简介二、测井技术简介Isolation Scanner套后成像Isolation Scanner套后成像仪结合经典的脉冲回波技术与最新的挠

5、曲波成像两种相互独立的声波技术，能够对任何类型水泥的胶结情况进行评价，通过计算得到套管内径和壁厚能够识别套管磨损情况，解释成果固-液-气（SLG）相图能够显示套管外介质状态。确定水泥胶结情况和窜槽位置，可对低密度水泥、泡沫水泥进行评价可有效评价双层套管的固井质量，但主要用于第一界面水泥胶结评价套损存在会影响评价效果且受井内介质影响较大二、测井技术简介二、测井技术简介CAST-F井周声波成像Halliburton公司的井周声波成像仪CAST-F利用声波探头发射超声波并记录超声回波信号和阵列水泥声阻抗、传播时间等参数，利用ACE软件通过分析、计算，得到的套管内径和壁厚变化反映套管技术状况，最终的解

6、释成果水泥胶结图CEMT用来反映水泥胶结状况。可对低密度水泥、泡沫水泥以及双层套管的固井质量进行评价，但主要用于第一界面水泥胶结评价仅能用在充满液体的井眼中测井不能用在气侵泥浆中。二、测井技术简介二、测井技术简介扇区水泥胶结测井（简称SBT）仪器的极板部分以环绕方式使用互成60度的6个推靠臂，每个臂上安装有一个发射器和一个接收器，从纵向和横向沿套管圆周对水泥胶结质量进行测量。测井时装有发射器和接收器极板与套管内壁接触，6个极板上的声波换能器按照一定的时序不断地发射和接收声波信号，进行补偿衰减测量，它能对114460mm套管进行固井质量水泥胶结评价。SBT主要反映第界面的水泥胶结情况，由SBT测

7、井得到的最大、最小和平均声波衰减值可以对不同的水泥胶结情况进行定性判断和解释，能够克服普通声波幅度CBLVDL的多解性。仪器设计原理和研究表明，SBT测量结果基本上不受快地层、水泥密度、仪器偏心、第界面胶结状况等因素的影响二、测井技术简介二、测井技术简介二、测井技术简介二、测井技术简介3 、综合评价方法检查固井质量和套管损伤变形时，单独使用常规技术或者成像技术进行测井资料解释评价都有一定的局限性。通过将常规测井与成像测井相结合，利用常规资料进行参数定量计算，而成像测井将有用信息以彩色柱状图、平面展开图、立体网格图以及三维立体图等成像模式显示出来，具有分辨率高、信息容量大的优势，发挥各自的技术特

8、点对固井质量、套管损伤进行综合解释，形成可视化效果好、解释结果精细直观的成果图像，使解释结果更精细、更具体，测井资料解释精度更高。Isolation Scanner套后成像扇区水泥胶结测井（SBT）CAST-F井周声波成像多臂井径成像固井质量套损检测测井综合解释声幅及变密度MAK2-SGDT测井电磁探伤三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用1 发现套管严重变形和损伤位置三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用40臂井径成像2107.8-2102.3m套管发生严重形变，井径平面展开图中井径大小颜色差异很大也说明套管严重扭曲，电磁探伤的纵向远近探头、横向探

9、头曲线指示2108.4-2103m套管磁介质有剧烈变化，说明套管损坏严重，由井径三维立体图和井径俯视图，可以形象直观的看出套管基本上呈严重的S形变，后经修井作业证实了此段的解释结果三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用2 确定套管轻微变形40臂井径成像在2088-2090.5m套管存在一定的变形，对应的井径平面展开图颜色也有差异, 井径三维立体图可以明显看出套管存在轻微变形，但是电磁探伤的各探头曲线没有磁损伤异常反应，说明此处套管存在变形但几乎没有损伤。如果只用电磁探伤而不结合井径成像进行直观解释很难发现套管轻微变形位置，可能为套管井生产留下隐患，说明套损检测进行综合评价的必要性和可靠性 三

10、、实际测井资料应用三、实际测井资料应用3 判断套管技术状况和发现套管壁厚变化40臂井径成像表明2040m以下套管无变形、套管内径没有变化，但电磁探伤结果显示2040.5-2042m套管存在损伤，表明此段套管可能有外损伤，在2042m以下套管壁厚发生变化，套管由厚变薄，说明井径成像对套管内壁变形较为敏感，但无法检测套管壁厚变化，只有结合电磁探伤资料进行综合分析才能得出较为可靠的结论。 三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用由于在双层套管内SGDT计算的套管壁厚值失真不能作为判断套管状况的依据，而对应的CAST-F结果显示此段壁厚有变化，套管壁厚变化图（蓝色表示壁厚变厚，红色表示壁厚变薄）上也有

11、一定反映，判断该处可能为管外扶正器；在2032.5-2034.5m段SGDT计算的套管壁厚值正常，说明套管没有损伤，对应的CAST-F显示此段壁厚有较小变化，分析套管存在轻微的划伤或变形 三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用4 准确判断水泥返高CBL-VDL成果显示双层套管内3293-3355m套管波指示明显、基本看不到地层波信息，3355m以下CBL幅度下降、套管波指示值相对变小，判断此处为水泥实返位置；Isolation Scanner套后成像SLG图显示3293m以上大部分为流体，以下混浆带声阻抗值很小、密度降低，与泥浆接近，而挠曲波衰减图（用颜色蓝至红表示衰减从小到大）表明混浆带内

12、少量水泥是凝固的，SLG图上可以清晰判断出水泥实际返高在3293m。 三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用5 有效评价双层套管内水泥胶结状况3580-3620m由于受双层套管的影响CBL-VDL解释水泥第一、二界面胶结差，而Isolation Scanner套后成像SLG图几乎全部为棕色，说明环空内为水泥胶结质量好，只是水泥阻抗略低、挠曲波衰减略高，表明水泥密度稍小，但固井质量良好，不会引起窜槽，说明CBL-VDL评价双层套管固井质量有很大的局限性，显示出套后成像在复杂条件下评价水泥胶结状况的优势。三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用6 发现窜槽和判断流体性质4030-4080m（单层

13、套管）CBL-VDL评价水泥胶结第一、二界面较差，可能是微环或者窜槽引起，Isolation Scanner套后成像SLG图也显示水泥胶结较差，固井质量差主要是发育两条大的连通窜槽引起，其内为流体（蓝色）和气体（红色）充填，可能是由于此段气层侵入水泥形成窜槽并滞留其中，井眼三维图（只显示了其中一条窜槽成像）显示两条窜槽几乎对称发育，流体和气体充满窜槽，判断水泥胶结差是窜槽所致，其空间为液体和气体共同充填。三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用MAK2-SGDT解释2130-2160m第一、二界面水泥胶结质量很差，SGDT计算的平均介质充填密度值明显小于水泥标称密度，可以判断此段套管和地层环空

14、之间以少量水泥和大部分流体充填。从CAST-F的声阻抗（深色声阻抗值高代表水泥，浅色声阻抗值低代表流体）及水泥胶结图CEMT分析该段流体（蓝色）含量高而固体（棕色）含量少，该段水层较多，固井质量变差可能是因为水窜造成的，判断已经形成窜槽通道。三、实际测井资料应用三、实际测井资料应用7 准确判断套管下入位置MAK2-SGDT成果可以清晰判断出双层套管下至1455m，其以下井筒是单层套管，因为计数率曲线、介质密度在此位置上下有明显变化，套管壁厚值也有一定的反映，CAST-F成果上1455m的套管壁厚变化及其成像图反映内层套管完好，套管横截面图显示内管基本没有变形，说明CAST-F对双层管柱结构变化

15、不敏感。四、认识四、认识在固井质量解释方面在固井质量解释方面声波全波测井CBL-VDL、MAK2可以评价第一、二界面水泥胶结情况，但无法判断水泥充填情况，很难区分微环和窜槽，而SGDT可以评价水泥充填状况、判断套管壁厚变化情况，将两者结合起来可准确评价单层套管的固井质量，区分微环和窜槽，但不能识别窜槽流体性质；井周声波成像、套后成像等方法可评价单层套管和双层套管中内管的固井质量，直观显示水泥充填状况、窜槽形态和流体性质，但主要评价第一界面水泥胶结情况和套管内壁变化，将常规方法与成像方法结合就可以全面、有效、直观的对水泥胶结质量进行精细评价。四、认识四、认识在套损检测方面在套损检测方面电磁探伤能

16、在不起油管的情况下确定管柱结构与工具位置、探测多层套管腐蚀和壁厚变化，但是不能有效检测套管几乎无磁损伤的变形；多臂井径成像方法可以直观显示套管变形形态和位置，但只能检查套管内壁损伤，两者结合可以区分套管内外壁损伤，利用三维立体图形象显示套管壁厚变化情况。另外井周声波成像、套后成像均可评价套损状况，以图像模式展示套管内壁细微变化，可以与电磁探伤、多臂井径成像等方法进行优化组合测井，通过综合分析可以甄别套损信息真伪，发现套管细小损伤和微小变形。四、认识四、认识检测和评价套管气井的固井质量和套管技术状况检测和评价套管气井的固井质量和套管技术状况随着天然气能源的开发和利用，油田开发过程中的产气井逐渐增多，如何有效检测和评价套管气井的固井质量和套管技术状况是需要解决的重要技术问题，常规声波、井周声波成像、套后成像等必须居中测量的测井方法很大局限在于不能用在气侵泥浆中测井。要有效评价气井固井质量，可以利用SGDT的水泥充填成果和6臂扇区水泥胶结（SBT）仪器不受井筒内流体影响的优势进行测井和成像解释，或者组合测井用来综合评价水泥胶结状况。对于气井的套损检测，可以利用多臂井径成像和电磁探伤测井或者两者组合测井，发挥各自技术特点对气井的套管技术状况进行较为准确的评价。四、认识四、认识在套管气井的固井质量和套管技术状况检测方面在套管气井的固井质量和套管技术状