論多臂井徑測井影響因素及應(yīng)用

劉源

摘 要：多臂井徑測井作為油田套管檢測的主要手段之一，其技術(shù)受到了有關(guān)各方的普遍關(guān)注。盡管隨著科技水平的顯著提升，多臂井徑測井技術(shù)也取得了顯著的成就。但是油田開發(fā)工程因?yàn)槠涮赜械氖┕きh(huán)境復(fù)雜、技術(shù)水平要求高等特點(diǎn)，使得套損監(jiān)測的難度越來越大。本文在闡述多臂井徑測井技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，提出了一些影響測井技術(shù)的關(guān)鍵因素，并為之提出了一些針對性的解決意見，希望為石油開采部門的相關(guān)工作者提供一個有價值的參考。

關(guān)鍵詞：多臂井徑測井；原理；影響因素；應(yīng)用

石油在步伐日益加快的經(jīng)濟(jì)當(dāng)中發(fā)揮的作用越來越大，因此在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的壓力下，我國大力發(fā)展石油事業(yè)，油田開發(fā)逐年深入，套管損壞現(xiàn)象已經(jīng)成為這一行業(yè)當(dāng)中最大的問題。除了射孔的影響，地下水以及注入水對套管的腐蝕、油田酸化、壓力大等很多因素都是套管損壞的原因。在這樣的背景下，多臂井徑測井儀被引入，它作為一個教成熟的設(shè)備，在對油田作業(yè)情況進(jìn)行全面監(jiān)控的過程中，及時發(fā)現(xiàn)作業(yè)當(dāng)中出現(xiàn)的問題，降低損失出現(xiàn)的幾率。但是在實(shí)際工作中，受勘測環(huán)境的影響，多臂井徑測井儀的應(yīng)用也面臨著來自各方面的問題，綜合分析這些問題的影響因素，進(jìn)而制定針對性的策略進(jìn)行解決應(yīng)該是一項(xiàng)具有普遍現(xiàn)實(shí)意義的工作。

1 測井原理

多臂井徑測井儀具有很多個獨(dú)立的測量臂，這些測量臂在各自工作的過程中對油管、套管的工作以及即時狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，一旦套管發(fā)生不同程度的斷裂、彎曲甚至是腐蝕，測井儀都能夠?qū)崿F(xiàn)及時發(fā)現(xiàn)。測井儀一般都在井筒的中間位置進(jìn)行工作，在各個測量臂伸縮的過程中，精確的實(shí)現(xiàn)每一部位的測量。測量臂在伸縮的過程中由彈簧進(jìn)行支撐，從而實(shí)現(xiàn)自行的高效作業(yè)[1]。另外，每一個測量臂上都有相應(yīng)的位移傳感器，傳感器可以在感知位移變化的過程中對其進(jìn)行顯示，從而便于工作人員順利開展后續(xù)工作。傳感器中的數(shù)據(jù)則主要是通過電纜傳達(dá)到地上的計(jì)算機(jī)當(dāng)中。計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)以及信號進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，會形成一個立體的內(nèi)徑圖像，從而將井下套管的實(shí)際情況清晰的反應(yīng)出來，大大提高了整個油田開采的工作效率。

2 多臂井徑測井的影響因素以及解決方案

井內(nèi)出砂、井筒本身的斜度、采樣率、深度校正以及工作當(dāng)中遇到阻力等因素都會對多臂井徑測井儀的正常工作以及工作準(zhǔn)確性產(chǎn)生不同程度的影響，因此在開展日常工作的時候也需要從這些個角度進(jìn)行防范，下面進(jìn)行具體的闡述：

2.1 井內(nèi)出砂影響

這是最常見的一個現(xiàn)象，也是最大的影響因素之一。多臂井徑測井儀屬于敞開式儀器，因此它的測量臂、推桿以及扶正器等相關(guān)部分之間的空隙有限，而且受儀器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響，細(xì)砂進(jìn)入儀器內(nèi)部就相當(dāng)容易，尤其是彈簧之間、內(nèi)側(cè)桿之間以及尾槽內(nèi)部都容易積累一些細(xì)砂，影響儀器的正常運(yùn)作，從而便會對測量結(jié)果產(chǎn)生不同程度的影響。有時候，當(dāng)細(xì)砂積累過多之后，儀器測量臂在工作過程中就出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，無法正常伸縮，對于測量結(jié)果的輸出以及結(jié)果的準(zhǔn)確性都會產(chǎn)生相應(yīng)的影響。嚴(yán)重時候，多臂井徑測井儀本身甚至?xí)艿綋p害[2]。

解決方案：筆者根據(jù)自己多年的經(jīng)驗(yàn)提出了一種切實(shí)可行的改進(jìn)方案對測量儀進(jìn)行改進(jìn)，從而將井內(nèi)出砂對多臂井徑測井儀造成的影響降低到最小。當(dāng)多臂井徑測井儀完成一部分工作之后，工作人員立即進(jìn)行機(jī)械處理，也就是在儀器測量臂當(dāng)中注入一定量的硅脂，然后將測量部收回，使得在工作的情況下，多臂井徑測井儀各個機(jī)械部件之間都充滿硅脂，不給細(xì)砂進(jìn)入的機(jī)會，保證測量系統(tǒng)沒有雜質(zhì)，同時油脂的存在能夠使得測量臂伸縮自如。

相關(guān)工作人員也需要掌握一定的卡砂判定技巧：如果儀器下井之后數(shù)支測量臂沒有完全展開，收回的時候無法實(shí)現(xiàn)收攏，則這幾只測量臂基本就可以確定為卡砂，就需要對多臂井徑測井儀進(jìn)行灌脂處理，以實(shí)現(xiàn)測量儀的正常工作。如果測量儀卡砂現(xiàn)象非常嚴(yán)重，工作人員就應(yīng)該組織工程隊(duì)停止工作，進(jìn)行洗井處理。

2.2 井筒斜度的影響

當(dāng)所測井筒的斜度較大時，工作當(dāng)中面臨的困難就是多臂井徑測井儀無法在井中一直處于中心地位，而一旦偏離井筒中心，測量結(jié)果就會產(chǎn)生較大的誤差，對于后續(xù)工作的開展帶來很大的不便。尤其是當(dāng)井筒斜度大于30度之后，這一問題就更加麻煩。

解決方案：這種現(xiàn)象在日常工作當(dāng)中是比較常見的，也是比較容易解決的。只要在多臂井徑測井儀的兩端進(jìn)行扶正器的安裝即可。但是實(shí)際工作當(dāng)中的難點(diǎn)來自扶正器本身，要根據(jù)不同的多臂井徑測井儀來選擇和制作針對性的扶正器，然后再確定具體的扶正系統(tǒng)，才能克服斜度的影響，真正測得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。因此這項(xiàng)工作的準(zhǔn)備量較大。在制作扶正器的過程中要保證多臂井徑測井儀沒有受到重力的影響，否則測量結(jié)果仍然會出現(xiàn)或大或小的誤差。

2.3 采樣率的影響

采樣率的影響作用主要是來自射孔狀況檢查的過程中。常規(guī)采樣率為64點(diǎn)/米，測速需要保持在600m/h。但是在實(shí)際測量的過程中，這樣的采樣率會發(fā)生疏漏，射孔數(shù)量會出現(xiàn)不同程度的遺漏，測量結(jié)果自然就不能保證準(zhǔn)確。主要原因則來自腐蝕、生銹而導(dǎo)致的孔徑變小，一旦孔徑不一致，非智能的裝置自然會出現(xiàn)疏漏。

解決方案：多臂井徑測井儀的縱向分辨率是解決問題的關(guān)鍵，因?yàn)椴蓸勇逝c縱向分辨率呈現(xiàn)出正比例關(guān)系，因此既然采樣率難以保證完全一致，那么就需要通過確定縱向分辨率來保證測量結(jié)果的可靠。在這樣的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn)之后，我們可以確定256點(diǎn)/米的采樣率以及小于300m/h的測井速度是最佳的數(shù)據(jù)。在工作中只要按照以上兩個數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，就會大大降低采樣率對于測井結(jié)果產(chǎn)生的影響。

2.4 深度校正的影響

短套是測井之后進(jìn)行校深的主要工具，如果勘測團(tuán)隊(duì)沒有短套，那么延長測試井段的方法就會被引進(jìn)。這時就難以避免的對多臂井徑測井儀的測量臂產(chǎn)生了不同程度的磨損，進(jìn)而就會出現(xiàn)影響測量結(jié)果的現(xiàn)象。另外，一般這樣測量的過程中都會使得套變的位置變淺，從而和實(shí)際位置之間出現(xiàn)不同程度的誤差，對于測量結(jié)果產(chǎn)生影響。

解決方案：伽馬儀在解決這一問題當(dāng)中會發(fā)揮出很大的作用[3]。將伽馬儀掛接在多臂井徑測井儀上，利用伽馬曲線進(jìn)行校深從而輕松、準(zhǔn)確的判斷套損出現(xiàn)的位置。當(dāng)多臂井徑儀和伽馬組合之后，深度矯正對于測量以及確定套損位置所造成的影響就會大大降低。因?yàn)橘ゑR儀比較常見，因此這一技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了推廣，很多廠家在銷售的過程中就自然而然的將伽馬儀與多臂井徑測井儀進(jìn)行組合銷售，從而避免了深度矯正對工作造成的影響。

2.5 遇阻影響

在多臂井徑測井儀工作的過程中，受套損和破裂等事故的影響，機(jī)器遇阻經(jīng)常出現(xiàn)，不僅大大影響了工程的進(jìn)展，而且對于后續(xù)工作的開展也相當(dāng)不利。目前，我國的油田所采用的多臂井徑測井儀大多有四十個測量臂，外徑73mm，而一旦有遇阻現(xiàn)象出現(xiàn)，測量臂就無法測全井筒的深度，所得結(jié)果與實(shí)際就會出現(xiàn)不同程度的偏差。

解決方案：遇阻是油田勘測當(dāng)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題之一，也是多臂井徑測井最大的影響因素之一，因此在實(shí)際工作過程中，針對這一問題的解決方案也就有很多，筆者將闡述最有效的一種。目前，我國在進(jìn)行油田勘測之前，往往都會使用通井規(guī)進(jìn)行通井處理，除此之外，為了提高工作效率，通井沖砂工序也受到越來越多施工隊(duì)的青睞。但是在這個過程中還會面臨通井管柱的質(zhì)量比井下儀器重量大的現(xiàn)象，因此遇阻仍然會發(fā)生。為了有效解決這一問題，遇阻位置之下，一般都會采用小直徑的儀器進(jìn)行補(bǔ)充測量。兩種儀器配合使用不僅可以增大測試的精度，而且在互補(bǔ)當(dāng)中兩種儀器的優(yōu)勢都能夠得以體現(xiàn)。

另外，需要注意的是測井儀以及通井儀都會受到重力因素的影響，因此會在抬起的一瞬間發(fā)生旋轉(zhuǎn)，使得探測臂受損。因此在實(shí)際工作中要盡可能為之提供一個緩沖，從而確保儀器的安全。

3 結(jié)論與建議

在日常工作當(dāng)中，工作人員應(yīng)該明確多臂井徑測井儀是一個精確性比較強(qiáng)、機(jī)械部件比較多的儀器，因此一定要在使用之后對其進(jìn)行清洗。同時也要進(jìn)行定期的保養(yǎng)和維護(hù)。另外，當(dāng)工作中出現(xiàn)問題時，一定要具體問題具體分析，及時根據(jù)實(shí)際情況對施工工藝進(jìn)行調(diào)整，從而使得施工技術(shù)能夠滿足測井的要求。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙安，尤忠，初軍，玉山.DDS73F20B四十臂井徑測井工藝改進(jìn)的研究[J].硅谷，2009（8）：118-118.