王滿艷（中原油田地球物理測(cè)井公司 河南濮陽(yáng)457001）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活對(duì)石油的需求量逐年加大，油田覆蓋區(qū)域的油井不斷得到開(kāi)發(fā)利用，在一定程度上滿足了人們的需求。然而過(guò)分開(kāi)采石油資源，對(duì)石油地層不加保護(hù)等情況愈演愈烈，在導(dǎo)致油田井下套損變形嚴(yán)重的同時(shí)，也影響到油田石油的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此通過(guò)井徑成像儀，檢測(cè)油田井下套管損壞狀況，具有十分重要的意義。不僅有利于地質(zhì)工作者進(jìn)行地質(zhì)分析，針對(duì)地質(zhì)問(wèn)題制定合理的解決方案，還有利于治理套管損壞嚴(yán)重的油井，提高我國(guó)油田石油質(zhì)量和作業(yè)的成功率。

一、國(guó)內(nèi)套管技術(shù)發(fā)展水平

現(xiàn)在工程測(cè)井技術(shù)非常發(fā)達(dá)，其中監(jiān)測(cè)套管技術(shù)狀況的有三個(gè)工作原理，分別是井徑測(cè)井技術(shù)系列、聲波測(cè)井技術(shù)系列和磁測(cè)井技術(shù)系列。而井徑測(cè)井技術(shù)系列是最常規(guī)的檢測(cè)技術(shù)，它能夠利用測(cè)井中所測(cè)得的多條井徑曲線，計(jì)算出最大、最小以及平均的井徑值，并將其繪制成展開(kāi)圖，然后據(jù)此檢查出套管的破損情況。而聲波測(cè)井技術(shù)系列主要是通過(guò)超聲波測(cè)距的工作原理，全面掃描油井，其特點(diǎn)是分辨率高、可以將測(cè)井資料進(jìn)行成像處理更加直觀，雖無(wú)遺漏但是不精確。磁測(cè)井技術(shù)系列在磁感應(yīng)的基礎(chǔ)上，對(duì)套管出現(xiàn)的腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，但是無(wú)法定量測(cè)量套管的彎曲變形程度。所以本文主要以井徑成像測(cè)井技術(shù)為主要研究對(duì)象。

而國(guó)內(nèi)常用的測(cè)井系列儀器的技術(shù)指標(biāo)分別有8臂、16臂、36臂、40臂以及32臂井徑成像測(cè)井儀器，不同儀器之間的特點(diǎn)和功用也不相同。其中40臂的井徑成像測(cè)井儀的優(yōu)點(diǎn)是精度高，信息量大、測(cè)井成功率高，同時(shí)可以繪出套管結(jié)構(gòu)狀況立體圖形和彩色成像顯示圖等，方便進(jìn)行精細(xì)的分析操作，是套管檢測(cè)、指導(dǎo)井下大型維修、檢查射孔質(zhì)量和套損井綜合分析的診斷儀器。但是它也存在著自身的一些問(wèn)題，首先在進(jìn)行較深位置的探測(cè)時(shí)，往往儀器顯示的問(wèn)題部位和實(shí)際的部位存在很大的偏差；其次由于上提過(guò)程中必須撐開(kāi)、收縮臂膀，所以對(duì)油井井口和遇到阻礙的地方就不能檢測(cè)出套管的使用情況；最后對(duì)出現(xiàn)異常的油井和套損情況不具備獨(dú)立判斷的能力等。而32臂井徑成像儀器則具有很小的外徑，而且與40臂測(cè)井儀的2個(gè)傳感器相比，它的井徑傳感器有32個(gè)，能夠測(cè)繪出32條半徑曲線，還能輸出1條最大井徑曲線、1條最小井徑曲線和1條平均的井徑曲線，可以清晰地得到套管的立體圖、套管平面圖和橫截面圖，對(duì)于套管的歪曲變形等夠準(zhǔn)確反映，所以本文以32臂井徑成像儀器入手，分析井徑成像技術(shù)在油田運(yùn)用方面的最新成果。

二、32臂井徑成像測(cè)井儀在油田方面的應(yīng)用

1.3 2 臂井徑成像測(cè)井儀簡(jiǎn)介

32臂井徑成像測(cè)井儀采用國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的分層設(shè)計(jì)理念，將儀器分為上下兩個(gè)大部分，由此32個(gè)傳感器便分成兩層，每層有16個(gè)交叉進(jìn)行，這樣就可以將傳感器的外徑縮小，到達(dá)油井的深處，迅速準(zhǔn)確捕捉到套管破損的信息。如圖：

如圖：32臂井徑成像測(cè)井儀器

其工作原理是通過(guò)井徑儀的測(cè)量臂和套管內(nèi)壁接觸，可以根據(jù)套管內(nèi)壁別的變化情況，自動(dòng)轉(zhuǎn)化井徑測(cè)量臂的位移。而且測(cè)量壁上有一個(gè)固定的凸輪軸，以此軸為支點(diǎn)，井徑測(cè)量臂在來(lái)回轉(zhuǎn)動(dòng)中，會(huì)根據(jù)井徑的變化張開(kāi)或者收縮，而凸輪作直線運(yùn)動(dòng)，電阻傳感器便隨著連桿的移動(dòng)而移動(dòng)，將井徑的變化轉(zhuǎn)換成電阻值的變化。為了方便維修拆卸，現(xiàn)在都采用了單芯供電和通信的方式，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)自動(dòng)控制，以完成測(cè)量臂和扶正器的開(kāi)合，儀器供電和數(shù)據(jù)的傳輸任務(wù)。當(dāng)測(cè)量臂張開(kāi)時(shí)，上下電機(jī)便會(huì)自動(dòng)供電，而合攏時(shí)由地面向井下傳送負(fù)電源。此外，該儀器配置了先進(jìn)的資料解釋軟件，通過(guò)對(duì)測(cè)繪的清晰的三維立體圖、橫截面圖、縱剖面圖和套管剖面展開(kāi)圖，進(jìn)行圖像處理，來(lái)顯示套管的變形等狀況。

2.3 2 臂井徑成像測(cè)井儀的具體運(yùn)用

（1）很輕易地識(shí)別套管彎曲變形

套管的彎曲變形一般不是很明顯，通過(guò)該測(cè)井儀成像，便發(fā)現(xiàn)繪制出的橫截面圖上測(cè)繪的曲線不居中；通過(guò)立體圖則可以很直觀地看出實(shí)際測(cè)量的最大值和最小值之間的變化，這樣就很清楚看出套管的彎曲變化狀況。

（2）清楚識(shí)別套管的破損情況

套管的破損情況，主要變現(xiàn)在橫截面和立體圖中顯示的，實(shí)際測(cè)量值與正常套管外徑之間的關(guān)系。比如儀器在800米的地方遇到了阻礙，施加壓力后在810米處又遇到了阻礙，就表明在800米和810米之間的套管發(fā)生了嚴(yán)重變形，可能已經(jīng)被破壞了。

（3）準(zhǔn)確進(jìn)行套管內(nèi)徑檢查

套管的內(nèi)徑也可以從繪制出的立體圖和橫截面圖中準(zhǔn)確判斷出來(lái)。假如儀器在作業(yè)時(shí)用120毫米的通井規(guī)通到1200米時(shí)受到阻礙，即便加壓力仍無(wú)法通過(guò)，那么井徑成像資料就會(huì)解釋在1200米到1200.12米之間套管，它內(nèi)徑的比上下部位細(xì)，根據(jù)實(shí)際情況可以測(cè)出套管的實(shí)際內(nèi)徑。

由此可知，井徑成像測(cè)井技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中具有十分重要的作用，通過(guò)準(zhǔn)確了解油水平套管損傷的各種情況，使套管變形的測(cè)繪工作變得更加簡(jiǎn)單，這對(duì)減輕施工人員的工作量、提高工作效率具有十分重要的幫助，本文只是以32臂井徑成像測(cè)井儀為研究對(duì)象，在整個(gè)課題研究中還有很多不足住處，以后會(huì)繼續(xù)改進(jìn)。

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