MIDK多層管柱電磁探傷成像測井技術ppPPT課件

1、匯匯 報報 內(nèi)內(nèi) 容容 第1頁/共73頁一、項目來源青海油田在套損井診斷技術方面與國內(nèi)同行業(yè)先進水平之間存在著明顯的差距，主要體現(xiàn)在套損井診斷設備、儀器比較薄弱，這就造成套損診斷分析準確率較低，據(jù)此制定的修井方案針對性較差，也不可能形成有效預防套損的措施。井下作業(yè)公司在完成集團公司科研項目“青海油田套損井診斷及修復方案研究應用”過程中，為了提高套損井診斷水平、形成青海油田的套損井診斷技術，曾在2006外協(xié)俄羅斯MID-K多層管柱電磁探傷成像測井技術在青海油田進行了3口井的先導性實驗測井，取得了較好的應用效果，并于2007年購置了2套MID-K測井儀器，項目完成后評委要求在青海油田加大MID-K

2、測井技術應用力度。為進一步掌握青海油田套損井損壞情況，從而有針對性的制定套損井預防措施和修井方案， 同時也是為了更好的用好已購設備、發(fā)揮先進測井技術的作用。 第2頁/共73頁二、項目預期取得成果通過該項目的開展，解決長期以來油田在套損診斷方面技術含量低的問題，為油田各類井套管目前技術狀態(tài)的普查、已損套管的技術診斷提供了手段，為油田油水井大修以及套損井管理提供數(shù)據(jù)支持。1、通過項目開展，測井人員已熟練掌握了MID-K測井儀器的結(jié)構、原理，現(xiàn)場測井方法、資料解釋方法以及常見類型管柱損傷的典型曲線形態(tài)，形成了青海油田自己的套損井MID-K測井診斷技術。2、通過項目開展，獲得了一批井套管目前的技術狀態(tài)

3、數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為已經(jīng)套損的井的大修工作提供直接的技術依據(jù)，也為油田套損井的管理以及預防套損提供了參考依據(jù)。第3頁/共73頁三、項目驗收考核指標考核指標：1、測井成功率大于90%，解釋符合率大于80%，縮短修井周期。2、測井50井次，收入280萬元以上。指標完成情況：1、測井成功率100%。2、測井98井次，收入740萬元。第4頁/共73頁四、項目開展的總體情況2008年3月完成項目開題設計報告工作；2008年4月-2009年6月完成MID-K測井98井次（16臂測井38井次）的推廣應用工作量；2009年6月完成項目資料的整理和項目成果報告。完成項目投資399000.00元。 第5頁/共73頁序

4、號項 目金額（元）用 途1設備、儀器購置費用21000.00臺式計算機2臺，打印機2臺資料處理2小型專業(yè)設備購置費175929.43MID-K測井儀配件3 差旅費10000.00北京合創(chuàng)公司MID-K交流學習4 印刷出版費65370.57曬藍圖:55370.57元,印刷成果報告、驗收資料:10000.00元5 人工費119700.00項目津貼6 項目驗收評申費7000.00合計399000.00第6頁/共73頁六、項目成果報告介紹 第7頁/共73頁1）MID-K測井優(yōu)點（一）MID-K測井技術基礎第8頁/共73頁2）MID-K測井原理測井原理MID-K測井原理是電磁感應律，測量的是接收線圈中產(chǎn)

5、生的感應電動勢。MID-K測井儀有縱、橫向兩種探頭，其結(jié)構、原理一樣，只是線圈的線徑、匝數(shù)橫向比縱向要小的多，因此縱向探頭測量范圍較大、橫向探頭測量范圍較小?？v向探頭主要測：探測多層管的結(jié)構；探測管柱縱向上的損傷。橫向探頭主要測：探測內(nèi)層管柱橫向損傷；確定損傷是“對稱”還是“不對稱”的。第9頁/共73頁 俄羅斯MID-K電磁探傷成像測井儀的結(jié)構如右圖：儀器全長2.55米，從上至下主要由上扶正器、電子線路、自然伽瑪探頭、縱向探頭、橫向探頭1和2，溫度傳感器、下扶正器組成。 第10頁/共73頁儀 器 外 徑：42mm最大工作壓力：100 MPa最高工作溫度：150探測橫向損傷（內(nèi)層橫向裂縫）最小長

6、度：1/6管柱周長探測縱向損傷（縱向裂縫）最小長度應為： 對于2.5單層管柱：30mm 對于5.5單層管柱：50mm 通過油管測量5.5套管：70mm穿過油管測量套管壁厚誤差：1.5mm單層管柱壁厚測量相對誤差：0.5 mm儀器適用范圍： 測量管道內(nèi)徑：62mm324mm 測量雙層管柱壁厚合計最大值：25mmMID-K主要技術指標主要技術指標第11頁/共73頁（二）MID-K現(xiàn)場測井1）測井前檢查和準備1、上井所需儀器檢查，相關基礎資料收集。收集和記錄的基礎資料：輔助信息：油田，井，測井目的和次序，測井儀器車的類型和編號，下井儀的類型和編號，隊長，操作員； 井身結(jié)構信息：下生產(chǎn)套管、油管、封隔

7、器、篩管和特殊設備的正式記錄，井筒目前狀況信息和井工作中的故障；井口壓力值，井身結(jié)構的變化。2、到達井場后對好井口擺好電纜車。3、連接地線，接通電源，并對電源的電壓、電流進行測量，看是否達到測井儀器的要求。4、按下圖連接電腦與地面儀，將MID-K測井儀水平放置在專用的儀器架上與馬龍頭進行連接，連接下扶正器。第12頁/共73頁第13頁/共73頁2）現(xiàn)場測井操作方法1、給儀器通電，通電必須按下列順序進行：（1）給計算機通電；）給計算機通電；（2）給接口面板通電；）給接口面板通電；（3）接通）接通MID-K測井儀電源。測井儀電源。2、打開電腦、地面儀，DOS狀態(tài)下運行測井程序。3、選擇合適的測井監(jiān)測

8、曲線4、現(xiàn)場MID-K探傷組件刻度5、測井項目設置6、測井儀下井7、測井8、斷開儀器的電源，斷開儀器的電源必須按下列順序進行：（1）退出程序）退出程序；（2）斷開下井儀電源）斷開下井儀電源；（3）斷開接口面板電源。）斷開接口面板電源。第14頁/共73頁第15頁/共73頁第16頁/共73頁第17頁/共73頁第18頁/共73頁第19頁/共73頁3）原始資料控制1、測井深度控制測井一般從井底遇阻位置開始上測，儀器連接、井底沉砂等造成的少測井段應小于15m；在壓井液密度差別不大的情況下，同一口井不同次測量或不同電纜的同次測量，深度誤差小于0.05%。2、刻度控制 MID-K測井儀電磁探傷短節(jié)測井時必須

9、進行野外刻度，野外刻度與廠家刻度誤差不得超過10%。一旦探傷短節(jié)進行大修或主要元器件進行更換，必須發(fā)回制造廠家重新進行廠家刻度，并用新的刻度數(shù)據(jù)表替換測井軟件和解釋軟件中的對應廠家刻度數(shù)據(jù)表。 MID-K要定期對儀器的自然伽瑪短節(jié)和溫度短節(jié)進行刻度,確定其刻度因子。通常一季度不少于一次（定期校準），在修理或改變影響所記錄參數(shù)的變換系數(shù)的任何組件時進行刻度。第20頁/共73頁3)測井及測井曲線要求1、每次MID-K測井要測一次重復段，重復段長度不少于50米。 2、測井時應正確優(yōu)化儀器組合，確保測井組合在管柱內(nèi)居中。3、自然伽瑪曲線的變化形狀必須與裸眼井基本一致，重復誤差不得超過10%。 4、儀器

10、內(nèi)部、外部溫度測量值在井口的讀值與實際溫度相差不得超過 1.5。曲線的變化趨勢符合地層溫度變化規(guī)律，外部溫度測量曲線的重復誤差不得超過5%，內(nèi)部溫度計出現(xiàn)故障或測量曲線不正確時必須更換儀器重新測量。5、測井儀供電電流曲線變化平穩(wěn)，不得出現(xiàn)突跳和不可解釋的跳躍。6、測井儀縱向探頭三個通道測量的感生電動勢曲線變化趨勢必須一致，各通道對應的感生電動勢曲線重復誤差不得超過 10%。各鄰近的感生電動勢測量曲線變化應連貫，不得出現(xiàn)無關的突跳和不可解釋的跳躍。在無損傷的節(jié)箍、油套管短節(jié)、或井下特殊工具等井段，縱向探頭三個通道測量的感生電動勢曲線響應特征應基本一致，變化特征明顯。第21頁/共73頁（三）（三）

11、MID-K測井資料解釋測井資料解釋1）測井原始曲線 MID-K測井可獲得275條原始測井曲線，具體是：縱向探頭A記錄354共162條曲線，橫向探頭B、C各記錄54條曲線，伽瑪、電流、測速、內(nèi)部溫度、外部微差溫度共5條曲線。 伽瑪曲線用于深度校正；縱向探頭 “近區(qū)”和橫向探頭曲線內(nèi)層管柱解釋分析；縱向探頭 “中、遠區(qū)” 曲線用于中間以及外層管柱解釋分析；伽瑪、內(nèi)部溫度、外部微差溫度曲線進行綜合解釋分析。第22頁/共73頁2）DEVIZ-2007測井資料處理軟件介紹MID-K測井原始資料應用DEVIZ-2007專用軟件進行處理、解釋工作，該軟件以電磁學為理論，以大量實驗數(shù)據(jù)為核心，用數(shù)學模擬和迭代

12、方法求解反演問題。該軟件主要進行以下工作：顯示原始測井曲線；對原始測井曲線中的跳點、管柱偏心、電磁干擾進行處理，消除對測井曲線的影響；自動劃分內(nèi)層管柱接箍；可劃分多層管柱井身結(jié)構（第1、2、3層）；計算第一、二層管柱的壁厚，并繪制第一、二層管柱的探傷圖；可將原始測井曲線以及解釋生成的曲線轉(zhuǎn)換成標準LAS文件輸出，供其它解釋軟件共享測井數(shù)據(jù)；生成并打印帶有原始測井曲線的解釋成果圖。第23頁/共73頁3）資料解釋主要流程及方法 調(diào)入要解釋的原始測井文件啟動DEVIZ-2007.exe文件，打開原始數(shù)據(jù)文件后對解釋的井段范圍和深度增量進行選擇。一般解釋時，井段范圍選擇默認的實際測井頂、底界深度，深度

13、增量選擇默認的0.05m；特殊井段可單獨進行解釋，井段范圍選擇要求特殊解釋井段的頂、底界深度，深度增量可選擇0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.25、0.5、1m。第24頁/共73頁曲線跳點處理數(shù)據(jù)傳輸時丟包形成跳點第25頁/共73頁深度校正一般采用MID-K伽瑪曲線與標準測井伽瑪曲線進行對比校深。在沒有標準測井伽瑪曲線時，也可采用標準短套、各層套管的下入深度、已知射孔井段等特殊標準深度進行深度校正。深度校正采用從下向上分段校正原則，具體方法：第一步是對最下部分的特征明顯的伽瑪點進行校正。第二步將第一步校準的點固定，在靠近其上部100-200m左右的位置找出特征明顯的伽瑪點，并對

14、進行校準。第三步是將第二步校正好的點當成固定點，采用相同的方法從下向上分段完成整個曲線的深度校正。第26頁/共73頁管柱偏心校正井眼不直、測井速度過大、速度不穩(wěn)。第27頁/共73頁管柱磁校正地層液體長期對井下管柱浸泡生產(chǎn)的各種電磁、化學腐蝕，各種電、磁測井，以及各種施工作業(yè)都會對井下管柱產(chǎn)生不同程度的磁化影響。因此對磁化較為嚴重的資料解釋時，通過管柱磁校正來消除磁化影響，提高解釋準確度。第28頁/共73頁劃分井身結(jié)構和管柱結(jié)構對于直接套管內(nèi)MID-K測井，按 “套管記錄” 劃分井身結(jié)構和管柱結(jié)構，對于同層套管中不同鋼級、壁厚情況，也要進行詳細的區(qū)分。對于油管內(nèi)進行的MID-K測井，按 “套管記

15、錄”、 “油管、工具記錄” 劃分井身結(jié)構和管柱結(jié)構。對于同一外徑、不同鋼級、不同壁厚的油管也要詳細進行區(qū)分。劃分時，對于窗口選項中沒有實際對應的管柱尺寸時，應盡可能的選擇窗口中于實際管柱尺寸最接近的數(shù)值。第29頁/共73頁第30頁/共73頁自動接箍劃分解釋程序會自動劃分除井身結(jié)構分界線外的所有接箍，并用細紅橫線標識。一般情況自動劃分出的接箍都比較準確，有時個別接箍劃分會出現(xiàn)誤差。通過單擊已劃分出的接箍細紅橫線將其取消，再在正確的接箍深度處單擊手動劃分出正確的接箍曲線。計算管柱壁厚、繪制壁厚曲線完成劃分井身和管柱結(jié)構劃分和管柱參數(shù)輸入后，就可進行壁厚計算。程序自動計算第一層和第二層管柱的壁厚，并

16、繪制第一層、第二層壁厚曲線。計算出的壁厚數(shù)據(jù)和繪制的壁厚曲線是綜合分析的依據(jù)。繪制探傷圖“探傷圖”是MID-K測井探傷曲線的全時間譜圖，用不同的色度表示管柱的不同金屬含量形，探傷圖是綜合分析的依據(jù)。第31頁/共73頁繪制成果圖，進行綜合分析在前述所有工作完成后繪制成果圖，用于綜合分析和出圖。成果圖模板的繪圖內(nèi)容、格式是可以調(diào)整的，根據(jù)不同單位資料的要求可調(diào)整成不同形式的繪圖模板。MID-K成果圖中有9項內(nèi)容，一般從左到右用9個欄來表示：深度欄深度欄管柱結(jié)構欄管柱結(jié)構欄輔助曲線欄輔助曲線欄縱向探頭縱向探頭A近區(qū)曲線欄近區(qū)曲線欄縱向探頭縱向探頭A中區(qū)曲線欄中區(qū)曲線欄縱向探頭縱向探頭A遠區(qū)曲線欄遠區(qū)

17、曲線欄 橫向探頭橫向探頭B、C曲線欄曲線欄探傷結(jié)果成像圖欄（探傷譜圖欄）探傷結(jié)果成像圖欄（探傷譜圖欄）計算壁厚欄計算壁厚欄第32頁/共73頁第33頁/共73頁4）資料解釋的主要內(nèi)容及曲線形態(tài) MID-K測井主要目的是對目前套管質(zhì)量進行評價、確定套損位置和程度，因此MID-K資料解釋主要有以下方面內(nèi)容： 管柱結(jié)構表套、技套 下深，短套數(shù)量、下深，各層套管的鋼級、壁厚變化情況，套管扶正器，特殊短節(jié)或工具等。 套管損傷一般腐蝕，嚴重腐蝕，腐蝕穿孔 、破裂、錯斷、變形等。 射孔段正在生產(chǎn)的射孔段，已水泥封堵的射孔段。第34頁/共73頁1、接箍油管內(nèi)測量:油管接箍幅值最大,套管接箍幅值小。第35頁/共7

18、3頁直接套管測井，油套接箍最大，技套接箍較小。第36頁/共73頁2、表套（技套）下深表套下深798.90m下部曲線明顯向左偏移，色度明顯變小。第37頁/共73頁3、短套管兩接箍信號之間的間距明顯比正常短第38頁/共73頁4、套管鋼級（壁厚）變化曲線發(fā)生整體偏移、色度發(fā)生明顯變化。第39頁/共73頁5、套管扶正器曲線出現(xiàn)規(guī)律倒“M”異常第40頁/共73頁6、射孔段縱向近、中區(qū)曲線小幅低值，橫向曲線密集小鋸齒，探傷圖黑色細條帶。第41頁/共73頁7、均勻腐蝕縱向近、中區(qū)曲線輕微低值，色度較小，壁厚小于標準壁厚。第42頁/共73頁8、套管變形MID-K測井只能定性檢測內(nèi)層套管的變形情況，橫向探頭曲線

19、有明顯波動、縱向探頭曲線無顯著變化，屬輕微或一般變形；縱、橫向探頭曲線均有明顯波動時，屬嚴重扭曲變形，一般結(jié)合井徑測井對變形進行判斷。 第43頁/共73頁9、套管腐蝕穿孔縱向曲線有較大幅度尖刺狀負異常，探傷圖出現(xiàn)黑色細條帶。 第44頁/共73頁10、 套管錯斷或斷裂縱、橫向曲線嚴重負異常，壁厚值趨近于零，探傷圖黑色細條帶。第45頁/共73頁11、油管陰極保護器注水井油管內(nèi)測井時，縱向近中區(qū)曲線規(guī)律出現(xiàn)倒“M”形狀較大異常。第46頁/共73頁12、套管補貼段較鄰近上、下曲線明顯向右偏移，色度較大，壁厚比標準大2-3mm。第47頁/共73頁（四）十六臂成像測井技術介紹十六臂成像測井儀是一種測量套管

20、損傷情況的儀器，它能夠精確測量套管的內(nèi)徑，以及套管的扭曲、破損等情況，結(jié)合溫度的變化，確定套管破漏的具體位置。尤其對套管內(nèi)徑的變化可作定量的解釋。該儀器電路與機械傳動部分為一體化結(jié)構（連接示意圖如下） 第48頁/共73頁16個測量臂均勻分布在一個同個測量臂均勻分布在一個同心圓上，各自帶動一個精密穩(wěn)壓電心圓上，各自帶動一個精密穩(wěn)壓電源控制的拉桿電位器，拉桿電位器源控制的拉桿電位器，拉桿電位器輸出的電壓高低和井徑的大小成正輸出的電壓高低和井徑的大小成正比。比。磁定位短節(jié)測儀器在下井過程磁定位短節(jié)測儀器在下井過程中是否遇阻。中是否遇阻。井溫短節(jié)測儀器在下井過程中井溫短節(jié)測儀器在下井過程中溫度的變化，

21、結(jié)合井徑曲線，判斷溫度的變化，結(jié)合井徑曲線，判斷套管是否破漏或斷裂。套管是否破漏或斷裂。第49頁/共73頁儀儀 器器 長長 度：度：2.6m 儀儀 器器 外外 徑：徑：50mm最高工作溫度：最高工作溫度：150 最大工作壓力：最大工作壓力：70MPa儀器測量范圍：儀器測量范圍：55 mm180 mm 井徑分辨率井徑分辨率0.1 mm，誤差，誤差1 mm 井溫分辨率井溫分辨率0.1 ，誤差，誤差0.5 測測 井井 速速 度：度：350-800 m/h 可掛接的儀器：可掛接的儀器： 磁定位短節(jié)磁定位短節(jié) 自然伽瑪短節(jié)自然伽瑪短節(jié) 井溫短節(jié)井溫短節(jié)第50頁/共73頁第51頁/共73頁第52頁/共73

22、頁第53頁/共73頁第54頁/共73頁（五）MID-K測井技術推廣應用1）工作量完成情況2008年 MID-K測井95井次、2009年3井次，其中油管內(nèi)測井3井次，套管內(nèi)測井95井次。推廣過程中，為了提高MID-K現(xiàn)場測井操作以及資料解釋水平，在烏103井進行了一次已知的損傷管柱或特殊管柱進行MID-K模擬測井工作模擬測井工作，并有38口井同時進行了16B井徑成像測井。MID-K測井解釋有9口井輕微腐蝕、6口井嚴重腐蝕、1口井完全腐蝕、9口井腐蝕穿孔、2口井輕微變形、58口井較大變形（其中19口變形斷裂或破裂、3口變形穿孔）、7口井斷裂。第55頁/共73頁2）測井實例1、躍843井該井是尕斯庫

23、勒油田的一口采油井，油層套管技術規(guī)范177.89.19mm2187.62m。大修時曾下150mm鉛印在1411.79m打印，判斷套管錯斷。后該井進行了MID-K直接套管測井，測量井段792.85-1704.77m。MID-K測井解釋結(jié)果：1414.65-1417.05、1420.30-1422.70m2段套管斷裂。大修中對套損的判斷與測井解釋一致，根據(jù)測井解釋結(jié)果，修井中對1406.70-1425.0m進行了套管補貼。第56頁/共73頁2、躍392井該井是尕斯庫勒油田的一口注水井，油層套管技術規(guī)范177.89.19mm1857.26m。大修時下148mm鉛印在1531.33m打印，印痕顯示為套

24、管錯斷。后該井進行了MID-K直接套管測井，測量井段1002.70-1817.88m。MID-K測井解釋：1533.15-1536.35m套管斷裂，1744.15-1747.35m段套管變形并破裂。MID-K測井結(jié)果與大修過程打鉛印對套損的判斷相符。第57頁/共73頁3、躍西30井該井是躍進二號構造的一口開發(fā)井，油層套管技術規(guī)范177.89.19、10.36mm1597.00m。該井大修過程在1348.50m打撈未撈獲，用148mm鉛印在1348.52m處打印，鉛印外徑由148mm縮至140mm。隨即對該井進行了MID-K和16臂配套測井，測量井段800.80-1350.35m。MID-K解釋

25、1317.80-1321.10m嚴重變形。16臂解釋1317.85-1320.75m嚴重變形。兩種測井解釋結(jié)果一致，均可解釋大修打鉛印時鉛印外徑從148mm縮至140mm的問題。根據(jù)測井解釋結(jié)果，在隨后的修井中用140、142、146、150mm脹管器對1320.80-1348.52m進行了脹管施工，以后的打撈工作順利進行，未再發(fā)生未撈獲和卡鉆情況。第58頁/共73頁第59頁/共73頁4、躍8551井該井是尕斯庫勒油田的一口開發(fā)井，油層套管技術規(guī)范139.79.17mm2056.37m。 該井大修前進行了MID-K直接套管測井，測量井段99.54-2004.69m。MID-K解釋1800.80

26、-1804.50m輕微變形。大修時下114、118mm鉛印均順利至井深1911.07m，但鉛印側(cè)面均有輕微劃痕；下116mm通井規(guī)、114mm復合銑柱均在1803.97m遇阻，磨銑1803.97m-1807.46m井段后放空鉆具至井深1911.07m。后期大修驗證了測井解釋結(jié)果。第60頁/共73頁5、躍762井該井是尕斯庫勒油田的一口注水井，油層套管：177.89.19mm。大修時在1463、1532m附近經(jīng)常發(fā)生大工具阻、卡現(xiàn)象，用鉛印判斷1463.49、1533.24m兩處套管斷裂。后進行了MID-K油管內(nèi)測井，測量井段1267.25-1760.22m。測井解釋在1460.40-1464.

27、35m、1529.65-1534.25m深度套管發(fā)生破裂或錯斷。測井解釋結(jié)果與大修施工情況吻合，根據(jù)測井解釋結(jié)果，后續(xù)修井時對1527.00-1536.50、1457.00-1466.50m兩段套管進行了補貼作業(yè)。第61頁/共73頁6、躍854井該井是尕斯庫勒地區(qū)的一口采油井，油層套管：177.810.36mm。該井層調(diào)施工時，1748m附近有掛卡現(xiàn)象。為了驗證套損情況，該井進行了MID-K直接套管測井，測量井段1644.70-1788.00m。測井解釋1745.00-17451.00m套管嚴重變形，與施工發(fā)生掛卡位置一致。并在1782.70-1784.40m套管嚴重腐蝕。第62頁/共73頁7

28、、 中211井該井是油砂山油田的一口采油井，油層套管技術規(guī)范138.77.72mm。曾用鉛印判斷643.33m以下套管存在徑縮。為檢測套管質(zhì)量，對該井進行了套管內(nèi)MID-K測井和16臂井徑成像測井，測量井段0-996.00m。MID-K解釋在635.80-638.00、647.20-658.20m深度段套管段存在較大變形。16臂解釋結(jié)果在630.00-654.00m深度處發(fā)生嚴重扭曲變形。第63頁/共73頁8、 N3-1-2(下)井花土溝油田的一口注水井，油層套管：138.79.17mm。為檢測套管的技術狀態(tài)，對300.75-915.50m進行了套管內(nèi)MID-K測井和十六臂井徑成像測井。MID-K解釋在837.90-838.30、848.00-848.70m套管嚴重腐蝕并斷裂，843.00-843.40m井段有縱向裂縫。在十六臂解釋，上述三個部位井徑值明顯變大，反映變形特征。第64頁/共73頁項目成果：1、通過項目開展，培養(yǎng)現(xiàn)場測井人員10名、資料解釋人員5名。測井人員熟練掌握了MID-K儀器的結(jié)構、原理以及現(xiàn)場測井方法；解釋人員對MID-K測井資料能熟練進行解釋工作，正確識