MIT结合RBT测井资料在H油田套损评价方面的应用

马涌贵，朱 坤，胡友良

(长城钻探工程服务有限公司 北京 100101)

0 引 言

近年来，随着国际油价的下跌以及中东局势的多变，中东各个油田为了尽可能的降低成本和投资风险从而加快了对有效油气资源的回收。因此，需要对一些疑难井以及钻井时遇到风险的井及时了解、掌握井下管柱情况，从而既保证这些油气井的安全生产同时尽可能的提高油田产量，加快资本回收。Sondex公司的多臂井径成像测井仪器MIT(Multi-Finger Imaging Tool)可以有效的评价套管井井下管柱内壁的损伤、腐蚀以及结垢等情况，但是在缺少磁壁厚测井仪器MTT(Magnetic Thickness Tool)资料的情况下无法对套管变形进行有效的评价[1]。本文主要分析了如何在缺少MTT资料的情况下结合扇区水泥胶结测井RBT(Radial Bond Tool)资料对套管的变形尤其是应力引起的变形进行有效评价[2-4]。

1 MIT多臂井径成像仪

1.1 MIT仪器以及测量原理

英国Sondex公司生产的MIT仪器有多种类型，根据仪器测量臂的数量以及测量范围主要有24臂，40臂，60臂和80臂井径的仪器，如图1所示，测量时根据井下管柱井径的大小可以选择不同仪器来测量。仪器主要由电子线路、电动马达、井径测量探头等组成。与其他同类型仪器相比，该仪器配备的测量臂为耐酸蚀的铍铜合金，在测量臂的端部进行了炭化钨处理，从而增加其耐磨性，保证测量精度。仪器通过马达供电开腿。在测量中，一旦管柱内径发生变化，测量臂通过铰链将内径变化量传递到激励臂上，激励臂移动，切割外面的线圈，从而产生随管柱内径变化的感生电动势(测量时，仪器还配置有温度传感器，实时监测感生电动势受温度的影响)。通过刻度，将测量到的感生电动势转化为测量半径，从而实现井径的测量，如图2所示。同时仪器还记录井斜及仪器高端的方位等曲线[5-7]。

MIT测得多条沿管柱内壁均匀分布的半径曲线FING01～FINGxx(xx代表井径臂数),可直接反映井下管柱内壁变化情况，故可用于井下管柱内壁检测和腐蚀判断。将测得的不同的井径值标定为不同的颜色，创建3D成像图，可以直观的显示出井下管柱的内壁变化情况[8]。

图1 MIT 仪器类型

图2 MIT 仪器测井原理

1.2 MIT仪器技术指标

仪器的主要技术指标[5-6]见表1。

2 MIT资料处理解释

Sondex公司针对MIT资料主要使用WIPER(Well Integrity Processing Evaluation & Report)和WIVA(Well Integrity Visual Analysis)，即资料处理分析和三维可视化软件来进行资料的处理分析和解释[5]。

表1 仪器的主要技术指标

WIPER软件中，在数据处理时主要涉及到以下几个方面：1)处理之前需要对数据进行质量检查，选取合适的井段根据井下管柱实际信息结合截面图(Cross-Section View)进行质量检查。2)拾取接箍，可利用软件自动拾取功能对井下管柱的接箍以及特殊管柱进行识别，然后人工对自动拾取的接箍进行检查，删除假接箍，添加漏掉的接箍和特殊管柱信息。3)数据分析，输入管柱损伤级别、损伤类型、损伤模型计算方法以及井下管柱实际深度对应的管柱信息(内外径，比重)。4)输出成果报告，根据数据分析结果，选择合适的深度，可以得到每根管柱本体以及接箍的详细分析结果以及直方统计图和截面图。

WIVA软件主要将WIPER软件分析处理分析的结果经过三维可视化动态显示出来，方便直观了解井下管柱的损伤以及结构。可以多窗口，多角度以及不同的比例来动态的显示，同时可以直观显示每个测量臂的数值以及在该截面的平均值，最大值以及最小值等。

WIPER和WIVA软件可以对MIT资料进行精确的分析评价，对井下管柱的损伤和结垢进行精细的描述，但是当缺少MTT的资料时却无法确认该管柱究竟是变形还是结垢或者破损。MIT资料在处理分析时以输入的管柱内、外径为基础，默认管柱的外径没有损伤变化，以实测资料的内径与标准内径的差值占壁厚百分比来判断管柱的损伤情况。因此，在管柱向外变形严重的地方容易解释为破损，向内变形严重的地方容易解释为结垢，错误的结论会为后续作业带来严重的后果。

3 MIT结合RBT资料在H油田应用实例分析

中东地区H油田HF1XX-M1XX井与2017年6月开钻，是该平台的第一口定向井，该井在完成9.625 in(1 in=25.4 mm)技术套管固井后更换为8.5 in钻头，下钻至1 719 m附近时遇阻，经过多次尝试后也未能通过，随后更换为8.375 in钻头再次尝试，同样未能通过。为了查明该井井下钻头遇阻的原因以及套管固井质量的详细情况，该井使用小直径的MIT套管损伤监测仪和RBT水泥胶结质量评价测井仪下探并通过遇阻点，取得了合格的测井资料。

该井套管外径为9.625 in，等级为L-80，比重为47 lbm/ft，内径为8.681 in。如图3所示为MIT资料实际测量井径曲线对比图，最外层蓝色线为标准外径，中间红色线为标准内径，内层黑色线为实际测量井径，黑色短划线为测量臂，蓝色区域为套管标准壁厚。从左图可以看出在23.4 m处测量内径基本与套管标准内径一致，说明仪器工作正常，资料质量没有问题。而右图在1 720.1 m处井径严重缩径，最小半径仅为1.658 in，表明在该处套管存在明显异常情况。由于该井是新钻井，新套管下入井中刚一周时间，不可能存在严重的套管结垢现象，而软件给出的结论为严重结垢，明显与实际不符合。

图3 MIT测量井径对比图

通过对该井MIT资料整体分析发现，除了在1 717.4～1 721.7 m(图4左图红色方框所示)处套管严重变形外，另外有8处(图4以及图5左图紫色方框所示)也存在套管变形现象表现为椭圆井眼特征，从图4以及图5右图三维井径图可以看出存在明显的椭圆井眼。结合RBT资料(第5道为VDL数据，第6道为RBT八扇区数据)发现，在套管变形的地方固井质量都非常好，VDL上可以看到明显的地层波而八扇区数据同样表明该区域固井质量良好(红色到蓝色表示固井质量由好到差)。通过上述分析发现套管变形的地方固井质量都特别好，因此认为可能在该区域地应力较强，较强的地应力使得地层挤压套管导致套管变形而在固井资料上也表现为固井质量良好。另外，从该井所处的构造部位来看，该井位于两个构造的鞍部，因此可以进一步确认该井的套管变形损伤主要是由于较强的地应力变化引起的。套管外这段地层主要为高压岩盐、塑性泥岩和石膏，地层压力系数高达1.8。该井在后续的作业过程中，由于井眼不稳定出现了仪器遇卡并导致落井等工程事故，进一步证实了上述结论。

图4 MIT与RBT综合分析图以及三维井径图

图5 MIT与RBT综合分析图以及三维井径图

4 结 论

MIT多臂井径成像测井仪主要通过测量井下管柱内壁井径值来评价管柱的内壁损伤、腐蚀以及结垢等现象。MIT仪器只能测量管柱的内壁而无法探测管柱的外壁是否存在损伤，在资料处理分析时以输入的管柱内、外径为基础，默认管柱的外径没有损伤变化，以实测资料的内径与标准内径的差值占壁厚百分比来判断管柱的损伤情况。因此，在管柱向外变形严重的地方容易解释为破损，向内变形严重的地方容易解释为结垢，错误的结论会为后续作业带来严重的后果。

本文在只有MIT资料而缺少MTT资料的情况下，将MIT资料与RBT资料有效结合，分析得出了该井套管变形的原因，而不是简单的按照软件给出的结论解释为损伤或者结垢现象。这一有效的结合可以指导该井的后续作业以及为该地区钻井提供指导，同时进一步拓展了MIT的应用范围。