套损检测技术在渤海油田的应用及评价

摘 要：油田进入开发后期，油水井套管损坏，造成井况恶化，为了提前掌握套管状况、分析损坏机理，制定相对应的治理方案，改善油水井的井况。渤海油田引进MVRT电磁探伤测井仪，针对套损检测取得了较好的效果。MVRT可以从真正意义上反映出套管内外壁损伤、腐蚀或者穿孔情况，尤其在识别小直径孔、洞、缝等套损情况效果上较明显。在渤海油田某油矿A井进行了MVRT套损检测技术现场实施，套管损伤检测结果显示套管内外壁无损伤，该技术为套管损伤检测，套管修复等措施提供了科学依据。

关键词：磁套损 探伤 检测 MVRT

一、引言

油、水井不同程度的套损现象不可避免[1]。由于外力、化学腐蚀等因素的作用而引起套管变形、损坏，直接影响油田油、气产量和注水效果及油、水井寿命[2]。目前国内许多测井公司相继推出井径类、磁测井类、超声波成像类、光学成像类等多种测井仪器用于井下油套管损伤检测（监测），取得了较好成效[3-7]。但对于油套管外壁内外壁损伤的测井检测与评价等方面[8]，现有的一些测井方法还存在较大的不适应性。针对目前井下油套管损伤检测方面不足，渤海油田2011年引进的贝克公司的MVRT电磁探伤测井技术。该测井仪测量精度高，主要体现在套管壁厚、孔、缝、洞的准确识别。已成功在渤海油田某油矿A井成功实施，在套管弯曲变形、腐蚀穿孔、错断和射孔质量检查方面起到了明显效果。

二、套损仪器检测仪器原理及技术指标

1.检测原理

MVRT测井仪磁体产生恒定磁场，在通过套管时，如果套管存在损伤，则会自动改变磁通量，仪器接收器通过感应磁通量的变化来检测套管的损伤情况。磁体部分‘FL’测量套管中是否存在损伤，‘DIS’测量套管内部是否存在损伤，结合‘FL’和‘DIS’两部分即可以检测套管的内外损伤情况，经过处理后形成套管内外损伤情况直观图，可以观看套管内外损伤情况。详细介绍如下：

（1）FL （flux leakage磁通漏失）

仪器内的一个永磁铁，通过管材（套管/油管），在管材壁上生成非常高的磁通密度。如图1所示，由于管材内壁和外壁（腐蚀等原因造成的）金属损失而引起局部的磁通量漏失。这些在磁场中的扰动被阵列的FL传感器并定位于磁路。

（2）DIS（Discriminator区分器）

FL传感器不能区分金属损失是由内部还是外部造成的。要实现该区分功能，需要DIS传感器放在一个相对较弱的磁场，该磁场只通过管材内部。管外金属损失不影响磁通路径，因此不会造成DIS响应。而内部的金属损失，却可以影响其附近的磁通量，从而生成典型的DIS测井响应。见图2。

（3）仪器响应（ Tool Response）

结合FL和DIS传感器，可以用于识别管材金属损失的类型和原因。只出现FL响应表示金属损失只来自于外部。同时出现DIS和FL表示金属损失来自内部。见图3。

（4）Log Format（测井图版）见图4。

（5）MVRT Calibration（校正）

FL大小和洞的穿透深度成正比；基于一个圆形的洞（约24%校正）；目前，针对大概100种不同的管材组合、钢级、重量作了校正。见图5。

2.技术指标：

技术参数：仪器类型7.0in/9.625in、长度17.4ft、直径5.7ft/8.2ft、重量：400Lbm/450Lbm、耐温350、耐压：15000Psi，测速：125ft/min。工具串结构见图6。

三、测井影响因素

（1）井身结构和套管。不同的钢级套管选择不同的仪器，如果仪器与套管不匹配，显示的峰值则会减小或增大；在测井前需要刮管，消除井内油垢或其他异物对测井质量的影响。

（2）井斜的影响。由于MVRT仪器需要居中测量，当井斜较大时，就会影响测量效果，使得资料失真甚至缺失某一道资料信息，所以测井时必须配用扶正器。

（3）电阻率影响。地层电阻率不影响测井，但是电缆的电阻率就会影响，电缆的传输速率对MVRT测量的质量影响很大，所以当电缆过长，电阻过大时，就需要转换MVRT的测试模式。

（4）测速的影响。绞车下放速度也会一定程度影响测量效果。所以测速需要尽量保持在120ft/min（40m/min）左右。

四、应用的效果分析

应用一：MVRT测井在某油田应用，以下是套管检测出各种损伤类型的图示（图7-12）。

应用二：2013年在渤海油田某油矿A井进行了套管损伤检测，详细如下：

1.基础资料

原井套管程序：13.375″×253.29m+9.625″×1925.20mm

油层套管规范：9.625″套管 N80 47PPF

最大井斜：41.40° 最大狗腿度：3.57°/30m

造斜点：600.00m 人工井底：2144.00

2.测井内容

MVRT计划测井深度0.0-2132.0m，实际仪器测深到1800m

3.资料质量评价与分析

（1）资料质量评价

由测井资料截取的典型段落图13可见，用电磁探伤仪进行套损测井时，测井曲线质量良好。

（2）解释结论

测量段为0.0-1800.0m套管段，图14为截取的MVRT测井资料典型段，套管尺寸为9.625in。由此可见，MVRT 显示本井井段套管质量良好，内、外壁都没有损失。

截取了310.0m深度附近的MVRT测井资料，套管尺寸为9.625in，显示在此处FL曲线有波动，这是由于套管材质变化而引起的。见图15。

五、结论

（1）实例A井套损检测显示，结果证明套管质量良好，套管内外壁均没有损伤。

（2）通过MVRT测井准确的进行了金属损失评价；能够达到20%到 100%的穿透，实现360度覆盖管内和管外。

（3）能够实现电缆传输，通过测井提供可信的当前套管状态，预测套管寿命。

（4）MVRT电磁测井作业前需要对原井套管进行充分的刮削及清洗，管柱结蜡、结垢、残留水泥会对测井效果有一定影响。

（5）在多层管道测量时，内层与外层管道之间的距离很小，会影响测井效果。

参考文献

[1]郭海敏。生产测井导论[M]。北京：石油工业出版社，2003。

[2]刘清华、邹良志。多臂井径仪测井在套管检测与预防中都得应用。国外测井技术，期刊，2010。

[3]赵永刚，宋立志。套管探伤测井技术及应用[J]。天然气工业，2008，28（8）：52-54。

[4]孙彦才，郑华，崔艳辉。多层管柱电测探伤测井技术[J]。测井技术，2003，27（3）：246-249。