小直径井壁超声成像测井技术在萨尔图油田的应用

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163000)

0 引 言

小直径井壁超声成像测井仪[1,2]是井下超声电视技术的新一代设备，应用了超声成像技术，在成像质量和应用范围等方面都有较大的改善，在套损检测中，能准确判断套管腐蚀、穿孔、破裂、错断、变形、丝扣脱落等情况，所反映的套损类型及程度清晰、明显、直观，在特殊井取证和报废井的决策中起到了重要作用，对于研究套损机理有重要意义。仪器可提供井壁的时间图、幅度图、横截面图、纵剖面图、立体图等多种解释结果。

1 工作原理及特点

利用超声波在介质中的传播和反射特性，由井下仪器的超声换能器(由电机驱动，在井眼内旋转扫描)发射和接收脉冲式超声波[3]。对套管内壁或井壁的回波幅度和时间信息进行处理。对破损部位使用不同角度、不同形式的各种图形加以描绘，其中包括立体图、纵、横截面图、时间图、幅度图、和井径曲线等。仪器的探头部分包括一个旋转的换能器，其频率可通过更换换能器改变。旋转方向不影响测量，选择不同工作频率可适应不同井液的需要和最优化的信噪比，维持分辨率的稳定[4]。

该仪器具有旋转探头覆盖方位100% 、不同发射频率能适应不同井液和精度的需要、不同方位的井截面图清晰直观、现场实时显示测量的三维图像清楚易懂等特点，仪器结构如图1所示。

图1 小直径井壁超声成像测井仪结构示意图

2 仪器技术指标

仪器外径：Φ46 mm;

耐温：150 ℃;

耐压：60 MPa;

分辩能力：2 mm(对纵缝的分辩能力);

8 mm(对孔洞的分辨能力);

2 mm(声波井径相对分辩能力);

测速：60 m/h。

3 应用效果

应用小直径井壁超声成像测井技术与井径测井技术相比，可以准确直观判断套管腐蚀、穿孔、破裂、错断、变形、丝扣脱落等情况。

3.1 可直观反映套损程度及类型

井径仪器对于确定井眼套损及深度比较准确，但对于套损类型只能根据解释人员的判断来确定，图2为四十臂井径[5]测试结果，不能判断出套损的类型。小直径井壁超声成像测井仪可直观反映套损程度及类型，图3为小直径井壁超声成像测井仪资料的测试结果，可以准确直观判断套管类型为套管扩径。

图2 四十臂井径测试成果图

3.2 孔眼的检测

对于孔眼的检测，用四十臂仪器检孔眼，不直观，而且对套管损伤小的井检测不到孔眼，而小直径井壁超声成像测井仪有较高的检测精度。检测的孔眼形状、数量准确，图4为北1-50-E62井成果图回波的幅度展开图，可以看出射孔孔眼大小不一致。两排孔眼不在一条直径上，孔距不均。

图3 小直径井壁超声成像测井仪成果图

图4 北1-50-E62井成果图回波的幅度展开图

3.3 管错断变形检测

萨尔图油田一些老井及套损区内的井，套损极其严重，其中对少数难以修复的井要执行报废，而报废前需要进行测井取证，小直径井壁超声成像测井仪为报废井提供了可靠的依据，如图5所示，该井段两处出现错断，但情形不同，一处套管大面积破裂损坏，另一处套管破裂、错断。

图5 Z281-SP028井测试成果图

3.4 配合大修井的测试

小直径井壁超声成像测井仪在配合油水井修井也能发挥显著作用。图6所示为套管补前、补后测试成果，图中显示了套管月牙形状的接头，与在地面看到的形状一致。小直径井壁超声成像测井仪提供的图像资料直观、形象，修井根据这一图像资料可制定具有针对性的修补方案并可检查修补的效果。

图6 北1-4-斜E33井套管补前、补后测试成果图

4 结 论

综合分析可以得出如下结论：

1)小直径井壁超声成像测井技术提供精确的客观的井眼探察及清晰、明显、直观反映的套损类型及程度，为关键性决策提供基础资料。

2)仪器外径小，可以适应不同套损井测量。

3)不同发射频率适应不同泥浆特性的井眼测量，同时可以提供逼真的井壁直观三维图像，高精度的解释系统。

4)由于小直径井壁超声成像测井技术测速60 m/h，测试井相比于井径测井施工效率低。因此，为了提高施工效率应结合井径测井，对于井径测试结果套损程度及类型判断不清的井段，再用小直径井壁超声成像测井技术进行测井效率更高。

总之，小直径井壁超声成像测井技术为检测井下套管的完好性及修复提供了更为可靠直观的资料，满足了采油厂及时监测套管状况的要求，也为油井作业、大修提供全面、准确的套管全貌。