國產(chǎn)超聲蘭姆波測井儀在套管回收中的應(yīng)用

劉金立

中海油田服務(wù)股份有限公司 河北 廊坊 065201

測井服務(wù)貫穿于整個油田的全生命周期之中，除了在勘探階段對儲層參數(shù)、流體性質(zhì)進(jìn)行評價外，在開發(fā)中后期的一些關(guān)鍵工程作業(yè)往往也離不開測井資料的支撐和指導(dǎo)[1]。例如在油田開發(fā)末期棄置井中為了最大限度的節(jié)約成本，往往需要對套管進(jìn)行打撈回收實現(xiàn)循環(huán)利用。但經(jīng)過固井后的套管由于與地層之間存在已經(jīng)固結(jié)的水泥無法實現(xiàn)拔出的目的[2]，因此在拔套管之前需要對套后水泥的分布情況進(jìn)行探測以確定下刀的位置，一般傳統(tǒng)的固井質(zhì)量測井儀無法精準(zhǔn)判斷套后情況，而外方的高端儀器費用高昂，國產(chǎn)化的超聲蘭姆波成像測井儀在打破外方壁壘的同時可為油公司節(jié)約大量的時間成本，提高作業(yè)效率[3]。

1 儀器簡介

在油氣勘探開發(fā)的各個環(huán)節(jié)，套管磨損、變形、腐蝕、穿孔及古井質(zhì)量不良等井筒完整性問題會對油氣井完井建設(shè)和后期生產(chǎn)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響，還可能進(jìn)一步誘發(fā)安全事故和極端環(huán)境問題并在油井壽命結(jié)束時不能正常關(guān)井。為了能夠更好的評價井筒完整性等問題，解決潛在的事故風(fēng)險，國內(nèi)各油田服務(wù)公司積極研制各種測井儀器裝備。中海油服研制的超聲蘭姆波成像測井儀UCCS通過采用超聲波旋轉(zhuǎn)掃描的實現(xiàn)方式實現(xiàn)采集沿井眼縱向和徑向井壁介質(zhì)信息，經(jīng)過后續(xù)的成像處理可以精準(zhǔn)得到套管內(nèi)外壁腐蝕、壁厚及固井質(zhì)量評價。

該儀器測量時井筒從內(nèi)到外依次為流體、套管、水泥環(huán)及地層，而儀器掃描頭位于充滿流體的套管中心，從上到下具有四個環(huán)能器（見圖1），其中自發(fā)自收換能器可用于用于完成套管損傷評價及水泥聲阻抗測量，另外三個換能器通過以一定角度安裝的方式完成蘭姆波衰減測量，衰減結(jié)合聲阻抗用于評價固井質(zhì)量，從而可以滿足多種工程作業(yè)的需求，屬于新一代固井質(zhì)量評價測井儀。

2 資料質(zhì)量控制

在開始固井質(zhì)量評價之前需要先對測井資料質(zhì)量進(jìn)行檢驗，一般來說質(zhì)量檢查分為兩個方面，第一個方面是測井儀器在作業(yè)過程中的狀態(tài)，如測量速度是否保持在規(guī)范要求之內(nèi)，如使用ELIS系統(tǒng)時，測速應(yīng)保持3m/min以內(nèi)，在使用ESCOOL高速測井系統(tǒng)時應(yīng)保持在6-7m/min左右，還應(yīng)該在測量過程中觀察ATTNMAX、ATTNMIN、ATTNAVE三條線是否出現(xiàn)三條直線，如果出現(xiàn)說明沒有采集數(shù)據(jù)，則要關(guān)直流，再關(guān)交流，重新加電，重新設(shè)置參數(shù)。第二個方面則是在后續(xù)對資料處理解釋過程中，如在東海區(qū)域A井中超聲蘭姆波成像測井垂直入射探頭和斜入射探頭記錄的套管反射波、共振波及彎曲蘭姆波的波形良好，資料符合要求。采用垂直入射資料可正確提取套管厚度及水泥聲阻抗，相同深度不同道波形重復(fù)性較好，反射波清晰，同時不同深度處單點波形頻譜一致性較好，能夠較好的反映井下套管厚度變化情況。采用斜入射資料可正確計算蘭姆波衰減，衰減聯(lián)合聲阻抗能夠準(zhǔn)確判斷套后介質(zhì)屬性；通過對該探頭記錄的二界面回波分析能夠準(zhǔn)確判斷套管居中情況，可綜合判定本井超聲蘭姆波成像質(zhì)量優(yōu)秀（見圖2）。

3 固井質(zhì)量評價

由于共振波頻率與套管厚度的關(guān)系：共振波的頻率與壁厚成反比，共振波的頻率越高，對應(yīng)的套管厚度越薄；共振波的頻率越低，對應(yīng)的套管厚度越厚。共振波幅度與固井質(zhì)量的關(guān)系：一般來說，共振波的幅度衰減越快，固井質(zhì)量越好；共振波的幅度衰減越慢，固井質(zhì)量越差（見圖3）。

在對資料進(jìn)行處理得基礎(chǔ)上開展了本井固井質(zhì)量評價工作（見圖4），70.0-199.0m測量段固液氣成像顯示70.0-132.0m套后主要為氣體，132.0-199.0m套后主要為液體。790.0-1520.0m測量段固液氣成像顯示70.0-1350.0m套后主要為液體，1350.0-1460.0m套后分布一定程度的固體，固井質(zhì)量綜合評價為差。1460.0-1520.0m套后主要為固體，固井質(zhì)量綜合評價為中等-差（見表1）。根據(jù)該結(jié)果推薦在1350米左右布置第一刀，切割完成后一次性拔出套管，并且套管外壁干凈，無明顯水泥交接痕跡，說明儀器穩(wěn)定可靠。

表1 BYT-A3H井9.625in套管固井質(zhì)量評價表

圖4 A井9.625in固井質(zhì)量評價成果圖

4 結(jié)束語

（1）國產(chǎn)超聲蘭姆波測井儀可取得良好資料質(zhì)量的測井?dāng)?shù)據(jù)用于指導(dǎo)現(xiàn)場套管回收作業(yè)；

（2）通過不同換能器的組合可實現(xiàn)對套管損傷及偏心的分析；

（3）該儀器可用于套管固井質(zhì)量的準(zhǔn)確評價并得到良好效果。