MIT&MTT组合测井技术在黑帝庙储气库建库前井筒评价中的应用

2022-07-16张德辉

测井技术 2022年3期

张德辉

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司,黑龙江大庆163153)

0 引言

目前大庆油田正在筹建黑帝庙储气库,设计建在黑帝庙龙虎泡区块,该区块投入生产多年,其地质特征为主体席状砂和非主体席状砂,部分为水下分流河道,综合孔隙度为18%～20%,渗透率为82.6～112.2 mD*。该区块已进入开采中后期,为准确掌握黑帝庙储气库建库前的井筒安全情况,需要对该区块已经存在的油水井进行在役套管管柱安全综合评价。目前常规套管管柱安全评价技术有多臂井径成像检测技术、成像测井检测技术、电磁测厚扫描检测技术、噪声频谱技术等[1]。

根据大庆油田黑帝庙储气库的实际情况,需要全面系统地综合评价套管管柱的安全影响因素。常规多臂井径成像测井仪(Multi-Finger Imaging Tool,MIT)只能反映套管内径的变化,电磁测厚扫描测井仪(Magnetic Thickness Tool,MTT)只能检测套管壁厚的变化。单独采用MIT测量无法准确判断井径的变化是由第一层管柱内壁发生结垢或者损伤引起还是由管柱变形引起,需要采用MTT对第一层管柱进行厚度检测以便辅助判断。采取MIT&MTT组合测井技术进行套管管柱安全评价,一次下井作业可检测套管形变、剩余壁厚、内外壁损伤和腐蚀情况,指示井下管柱结构及工具位置[2-4]。

1 MIT&MTT组合测井技术

图1为MIT&MTT组合测井仪器示意图。仪器一次下井作业能获取多种测井资料,通过对这些资料综合解释能准确判断套管形变及损伤是源于管壁腐蚀还是受地层应力作用影响。在此基础上进行大数据分析可为油田区块动态评价提供依据,为套管因外力产生的形变、损伤提供预防与治理方案。

图1 MIT&MTT组合测井仪器示意图

MIT和MTT的测量原理不同,其对照关系如表1所示。MIT测井仪器精度和分辨率高,可用于定量评价套管本体和接箍的内壁损伤,通过三维成像和横截面图呈现套管内壁情况,但无法对管柱外壁的腐蚀、结垢和套管变形进行评价。MTT测井可用于定量计算管柱的厚度、损伤情况和相对方位,但是无法判断套管内壁或外壁损伤和结垢情况。MIT&MTT组合测井技术可结合这2种技术的优势,准确判断套管破损,测定套管内壁及外壁的腐蚀与结垢程度,为油田开发提供准确的套管损伤情况资料[5-7]。

表1 MIT&MTT技术指标

2 应用实例

采用MIT&MTT组合测井技术在黑帝庙龙虎泡区块进行在役套管的检查,共测试27口井,其中16口井正常,占比59.3%;11口井存在变形、腐蚀,占比40.7%,其中有2口井存在变形及腐蚀,有1口井存在腐蚀。通过对黑帝庙龙虎泡区块现有井群的测试资料进行分析,对存在问题的井筒进行修井,可以安全建设黑帝庙储气库。

2.1 龙18-XX井套管腐蚀、变形测井实例

龙18-XX井是黑帝庙龙虎泡区块的一口油井,该井人工井底1 829.0 m,套管外径139.7 mm,壁厚7.72 mm,2020年8月28日测量17.0～207.0 m、195.0～791.0 m、774.0～1 808.0 m这3个井段。

根据 MIT及MTT测井曲线,该井110.0～150.0 m和1 700.0～1 761.0 m井段发现异常。110.0～150.0 m井段MIT测井存在明显异常显示,如图2所示。同时,MTT的12个探头接收到的相位及幅度变化明显(见表2),MIT和MTT测量的数据显示在26.5～93.6 m井段扩径比例(套管内径扩大值与套管壁厚的比值)达34.0%～49.9%,最大损失厚度(套管壁厚损失量与套管壁厚的比值)达62.6%～80.5%,解释为套管严重腐蚀。

表2 龙18-XX井套管腐蚀井段数据表

图2 龙18-XX井套管腐蚀井段MIT&MTT测井曲线

根据MIT测井曲线、MTT测井曲线综合分析,龙18-XX井在1 700.0～1 703.0 m、1 720.0～1 723.0 m、1 739.0～1 761.0 m井段套管有变形。MIT和MTT测量数据表显示这3个井段扩径比例分别达34.2%、55.3%、72.5%,扩径尺寸分别达2.6、4.3、5.6 mm(见表3、图3)。因此,这3个井段解释为套管严重变形、破损。