應(yīng)用測(cè)井方法檢測(cè)熱造縫增產(chǎn)增注技術(shù)對(duì)套管的影響

高東升 羅來軍

（1.大慶油田鉆探測(cè)井公司 黑龍江 大慶）（2.大慶油田測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶）

0 引言

熱造縫工藝產(chǎn)生的熱量能把井筒和油層的蠟質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等有機(jī)物溶化，對(duì)稠油、死油也能起到熱力降粘，熱力解堵作用。熱造縫解堵工藝還能使儲(chǔ)層巖石各組成礦物發(fā)生膨脹，由于不同礦物膨脹率相差很大，會(huì)在巖石內(nèi)部產(chǎn)生微裂縫。微裂縫連通原生孔隙，可以大幅度提高地層的孔隙度和滲透率，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增注的目的。但是大量的微裂縫是通過對(duì)地層多次加載強(qiáng)熱而產(chǎn)生，這是否會(huì)對(duì)井下管柱造成不良影響還不清楚，為了了解熱造縫工藝對(duì)管柱所起的作用，我們利用測(cè)井方法對(duì)油、水井實(shí)施熱造縫工藝前后情況進(jìn)行分析，可以全面、準(zhǔn)確地檢測(cè)出熱造縫工藝對(duì)套管產(chǎn)生的影響。

1 工作原理

1.1 熱造縫增產(chǎn)增注技術(shù)方法原理

首先利用藥劑儲(chǔ)存?zhèn)}裝置通過油管將固體生熱藥劑傳輸?shù)接蛯由淇锥危ㄟ^催化劑引發(fā)快速生熱藥劑反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱能對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行快速加熱。

快速生熱藥劑快速生熱使穩(wěn)定熱供給藥劑在射孔段分散并迅速與水結(jié)合進(jìn)一步引發(fā)穩(wěn)定供熱藥劑反應(yīng)產(chǎn)生更多持續(xù)熱能，形成熱能補(bǔ)充以對(duì)地層持續(xù)加熱。

固體藥劑反應(yīng)后進(jìn)一步引發(fā)提前注入地層的熱造縫液體藥劑反應(yīng)引發(fā)多級(jí)熱反應(yīng)對(duì)地層多次反復(fù)熱加載，使儲(chǔ)層巖石各組成礦物發(fā)生膨脹，由于不同礦物膨脹率相差很大，會(huì)在巖石內(nèi)部產(chǎn)生不可恢復(fù)的大量微裂縫。微裂縫連通原生空隙，可以大幅度提高地層滲透率和孔隙度。

1.2 測(cè)井方法原理

目前檢查套管的孔眼、破損、腐蝕等問題主要有機(jī)械井徑、磁法和聲法三類方法。為了能準(zhǔn)確地判斷熱造縫增產(chǎn)增注技術(shù)對(duì)套管的影響，我們選擇其中兩類方法中最佳的MIT和PIT進(jìn)行測(cè)井。

1.2.1 多臂成像測(cè)井儀MIT工作原理[1]

Sondex公司的多臂成像儀器MIT有40個(gè)測(cè)量臂，所有這些測(cè)量臂可以實(shí)時(shí)提供井徑測(cè)量值。在地面可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)40個(gè)測(cè)量臂的數(shù)據(jù)，從而立即了解到套管的腐蝕和其它情況。

1.2.2 管子分析儀PIT工作原理[2]

管子分析測(cè)井儀（PIT）利用對(duì)套管進(jìn)行渦流（EC-Eddy Current）和漏磁通（FL-Flux Leakage）的測(cè)量，漏磁通可以探測(cè)到套管內(nèi)表面、外表面的缺陷（裂縫、孔洞、腐蝕、砂眼）。通過測(cè)量渦流的強(qiáng)度來確定套管內(nèi)表面的缺陷。通過這兩種測(cè)量方式可以明確指出套管的缺陷在內(nèi)表面、外表面還是完全穿過套管。

PIT用來檢查井下套管，它提供高分辨率的數(shù)據(jù)，可以探測(cè)到最小直徑1/8 in（1 in=25.4mm）的孔洞，還可以探測(cè)到裂縫、腐蝕、砂眼等套管缺陷。能定量解釋孔眼尺寸，定性解釋孔眼深度，同時(shí)也可測(cè)量到10%～100%的套管壁厚的金屬缺失。

2 實(shí)例應(yīng)用與分析

對(duì)油水井實(shí)施熱造縫增產(chǎn)增注工藝后投入生產(chǎn)，跟蹤該井的生產(chǎn)狀況，在生產(chǎn)制度不變的情況下，油井（或水井）產(chǎn)液（或注入）量增加，達(dá)到增產(chǎn)、增注的效果。為了確定熱造縫增產(chǎn)增注工藝對(duì)套管影響如何，使用MIT和PIT測(cè)井技術(shù)在熱造縫增產(chǎn)增注工藝前后分別進(jìn)行測(cè)井，通過對(duì)比即可得出該工藝對(duì)套管的影響。

下面以拉X-斜PSXXXX井為例，通過熱造縫增產(chǎn)增注工藝前后對(duì)該井進(jìn)行了MIT和PIT測(cè)井，檢查熱造縫增產(chǎn)增注工藝對(duì)套管的影響。同時(shí)我們跟蹤該井產(chǎn)液量變化，落實(shí)該井實(shí)施熱造縫增產(chǎn)增注工藝的效果，該井實(shí)施熱造縫增產(chǎn)增注工藝前后靜、動(dòng)態(tài)資料如表1所示。

實(shí)施熱造縫工藝后，油、水井達(dá)到了增產(chǎn)增注的目的。該工藝是否對(duì)套管有影響，可以用MIT和PIT測(cè)井成果圖去檢驗(yàn)。MIT與PIT都能反映套管狀況，MIT是從機(jī)械的角度直接判斷，能定量地反應(yīng)套管內(nèi)表面情況，PIT是從磁法的角度判斷，反應(yīng)套管的內(nèi)表面、外表面的情況，此外它還能檢查射孔質(zhì)量。兩個(gè)項(xiàng)目可以互相補(bǔ)充，能全面了解井下套管的情況。

實(shí)施熱造縫增產(chǎn)增注工藝前后MIT測(cè)井曲線如圖1、2所示，射孔井段MIT三維成像圖如圖3、4所示，MIT的解釋成果如表2所示。

圖1 熱造縫增產(chǎn)增注工藝前射孔段MIT曲線

圖2 熱造縫增產(chǎn)增注工藝后射孔段MIT曲線

圖3 熱造縫增產(chǎn)增注工藝前射孔井段的三維成像圖

圖4 熱造縫增產(chǎn)增注工藝后射孔井段的三維成像圖

表2 拉X-斜PSXXXX井MIT解釋成果表

通過MIT曲線圖及解釋結(jié)果看出，在兩段射孔層處熱造縫增產(chǎn)增注工藝使穿透深度加大，熱造縫增產(chǎn)增注工藝后套管的最小半徑、最大半徑均發(fā)生不同程度的變化，其中995.4m～1000.3m處套管半徑平均值增大2mm，其它測(cè)量井段內(nèi)套管有明顯的變干凈、小的干擾減少明顯，說明實(shí)施熱造縫后該增產(chǎn)增注工藝把井筒和油層的蠟質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等有機(jī)物溶化，導(dǎo)致套管內(nèi)徑值增大，而且并未對(duì)正常套管產(chǎn)生不良影響。

在MIT測(cè)井三維成像圖上有清晰的射孔孔眼顯示，實(shí)施熱造縫增產(chǎn)增注工藝后在995.4 m～1000 .3 m三維成像圖上可看出孔眼加密，在1012.3m～1014.5m立體圖上反應(yīng)出多射開一組孔眼。

通過熱造縫增產(chǎn)增注工藝前、后PIT測(cè)井曲線對(duì)比分析，可判斷該井實(shí)施熱造縫增產(chǎn)增注工藝后管柱無明顯損壞，通過對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在995.4m～1000.3m井段，熱造縫后射孔孔眼數(shù)量增多，熱造縫后的曲線顯示1012.3m～1014.5m管柱表面比造縫前略光滑。

通過該井熱造縫增產(chǎn)增注工藝前、后MIT和PIT測(cè)井曲線對(duì)比分析，可判斷熱造縫增產(chǎn)增注工藝使井段略顯光滑，該井實(shí)施熱造縫增產(chǎn)增注工藝后，均為正常的射孔井段顯示，其它井段無明顯異常，且套管外表面也無異常。有些井段在熱造縫增產(chǎn)增注工藝后增加了射孔孔眼數(shù)量，對(duì)套管無明顯損壞。

3 結(jié)論

（1）MIT和PIT測(cè)井技術(shù)可以全面、準(zhǔn)確地顯示套管孔眼的射開、破損、腐蝕等套管質(zhì)量存在的問題。

（2）MIT和PIT測(cè)井技術(shù)能夠檢測(cè)熱造縫增產(chǎn)增注工藝對(duì)套管的影響，表明熱造縫增產(chǎn)增注工藝可有效提高射孔井段射孔質(zhì)量，并且對(duì)非射孔套管無損壞。

（3）熱造縫工藝的熱效應(yīng)把井筒和油層的蠟質(zhì)、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等有機(jī)物溶化，可有效提高地層有效孔隙度，從而提高地層的滲流能力，能達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。

[1]姜岳慶，倪秀敏.MIT多臂成像測(cè)井儀及其應(yīng)用效果分析[J].石油儀器，2002，16（4）

[2]Halliburton.Pipe Inspection Tool（PIT-A）Field Operations Manual.1996（資料）