套损检测技术在油田的应用

邹振巍

（辽河油田钻采工艺研究院仪器仪表研究所，辽宁盘锦 124010）

套损检测技术在油田的应用

邹振巍

（辽河油田钻采工艺研究院仪器仪表研究所，辽宁盘锦 124010）

油田长期开采，油水井一直处于生产中，不可避免地出现不同程度的磨损、腐蚀、结垢等现象，不仅影响正常生产，甚至会影响到邻井的井况乃至整个采油区块的正常生产。本文采用40臂井径测井仪和电磁测厚测井仪相结合的方法检测井下套管，通过测井数据的分析对套管的整体情况进行评价。

套损检测；40臂井径；电磁测厚

1 概述

油、水、气井在经过长时间的投产后，套管均出现了不同程度腐蚀及损坏，不仅影响生产井的正常生产，还影响整个区块的正常开发和稳产。套管检测技术可以确定套管损坏的部位、腐蚀及损坏程度，有利于采取补救措施，延长套管的使用寿命、恢复产能。

2 套损检测技术

套损检测技术有很多种，如超声波成像技术，井下电视成像、多臂井径检测技术、电磁探伤检测技术等，还可以通过脉冲中子氧活化技术或示踪剂追踪等技术判定套管的破损情况及找漏。

2.1 40臂井径测井技术

40臂井径测井仪主要用于检测井下套管的腐蚀、破损、结垢等状况，通过40条测井曲线可以比较全面的反映出的套管内壁情况。

工作原理：40臂井径测井仪共有40个探测臂，每一个探测臂都连接一个传感器。当仪器开始工作时，仪器上下的扶正器打开，使仪器在套管内居中，这时探测臂对套管的内壁进行检测，通过处理后，每一个探测臂会把检测到的内径记录下来，再通过40条井径曲线的变化判断套管的腐蚀、结垢、错断、变形等情况。

图1 探测臂结构图

2.2 电磁探伤检测技术

随着电磁技术的进步与发展，利用电磁测井技术进行油、套管井普查，评价油、套管损伤程度，预防油、套管损伤区域性扩大，并及时采取相应措施具有重大意义。

电磁测厚测井仪是基于电磁感应原理设计的一种新型测井仪器，它主要用于检测井下套管的腐蚀或损伤等情况，其优点是：

（1）16个涡流传感器探头阵列，测量范围内对套管有100%覆盖率。

（2）测井曲线反映出的套管变形状况内容丰富，具有较高的参考价值。

（3）仪器采用有源涡流传感器，电流形式输出信号，抗干扰能力强，具有较高的测量精度和灵敏度。

（4）带有方位校正功能，可确定损伤在套管中的相对位置。

（5）可与40臂井径成像仪配合使用，对井况进行更为详细地解释。

仪器工作原理：激励线圈产生交变电磁场，该磁场的交变电磁波穿过套管壁并沿套管外壁向两边传播，传播过程中有一些电磁波穿过管壁重新进入套管中，被放置在该区域的涡流探头接收到。由于波在不同介质中的传播速度不一样，因而必然产生幅度的衰减与相位的滞后，电磁波从发射到被涡流探头接收的传播过程中所用的时间和幅度变化与交变磁场的特性和套管厚度、磁导率等有关系，因而可利用对涡流探头接收到的信号的解析，来测量套管的相关特性，如厚度、损伤情况。

如图2所示为发射线圈与涡流传感器的分布结构图，激励线圈产生电磁波，涡流探头接收再次进入套管的电磁波，涡流传感器接收到的信号幅度相位变化与套管壁厚密切相关，涡流传感器接收的信号在薄壁处的幅度比正常管壁处的大，相位滞后小；借助于安装在仪器轴上的方位传感器可确定套管壁变薄的位置。

图2 电磁测厚原理

3 应用效果

3.1 射孔段描述

本次测井检测到1个射孔段，深度为2 210.00～2 212.00m，由于井况较差，射孔段孔眼不清晰，如图3所示。

图3 40臂+壁厚曲线图（射孔段）

3.2 穿孔段描述

该井除射孔段外，在2 212.00-2 212.14m处存在穿孔段（见图4），该处磁井径明显增大，磁重量变小。

图4 40臂+壁厚曲线图（穿孔段）

3.3 内腐蚀结垢描述

该井还监测出部分井段存在轻微腐蚀如图5所示，腐蚀结垢严重如图6所示。

图5 40臂+壁厚曲线抽样图（轻微腐蚀段）

图6 40臂+壁厚曲线图（严重腐蚀结垢段）

4 结束语

40臂井径测井仪通过测臂的接触检测，可以很直观地反映出管套内壁状况，电磁测厚测井仪通过非接触测量可以判断出套管腐蚀或损坏状况。前者只能根据套管内径值推测套管的腐蚀、变形、弯曲等情况，后者只对影响磁通量的金属材料有反应。只有将这两种测井技术相结合，得到的测井数据才能直观地反映出套管腐蚀、变形等的状况，从而很大程度地提高了判断套损状况的准确率。

但是这种套损检测技术也有自己的缺陷，40臂井径测井仪只能反映套管内壁的异常状况；而测厚仪在测量双层套管出现异常时，无法判断出是内套管的外腐蚀，还是外套管的内腐蚀。

[1] 刘立志，刘存辉，张宗亮，等.40臂井径成像仪器工作原理及其现场应用[J].石油管材与仪器，2011，25（2）.

Application of Casing Damage Detection Technology in Oil Field

Zou Zhen-wei

Oilfield long-term mining，oil and water wells have been in production，inevitably there are different degrees of wear，corrosion，scaling and other phenomena，not only affect the normal production，and even affect the well wells and even the entire oil production block normal produce.In this paper，the 40-arm borehole logging tool and the electromagnetic thickness logging tool are used to detect the downhole casing，and the overall situation of the casing is evaluated by the analysis of the logging data.

casing damage detection；40 arm diameter；electromagnetic thickness measurement

P631.83

A

1003-6490（2017）12-0037-02