MIT&MTT組合測井技術(shù)在黑帝廟儲氣庫建庫前井筒評價中的應(yīng)用

張德輝

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司,黑龍江大慶163153)

0 引 言

目前大慶油田正在籌建黑帝廟儲氣庫,設(shè)計建在黑帝廟龍虎泡區(qū)塊,該區(qū)塊投入生產(chǎn)多年,其地質(zhì)特征為主體席狀砂和非主體席狀砂,部分為水下分流河道,綜合孔隙度為18%～20%,滲透率為82.6～112.2 mD*。該區(qū)塊已進入開采中后期,為準(zhǔn)確掌握黑帝廟儲氣庫建庫前的井筒安全情況,需要對該區(qū)塊已經(jīng)存在的油水井進行在役套管管柱安全綜合評價。目前常規(guī)套管管柱安全評價技術(shù)有多臂井徑成像檢測技術(shù)、成像測井檢測技術(shù)、電磁測厚掃描檢測技術(shù)、噪聲頻譜技術(shù)等[1]。

根據(jù)大慶油田黑帝廟儲氣庫的實際情況,需要全面系統(tǒng)地綜合評價套管管柱的安全影響因素。常規(guī)多臂井徑成像測井儀(Multi-Finger Imaging Tool,MIT)只能反映套管內(nèi)徑的變化,電磁測厚掃描測井儀(Magnetic Thickness Tool,MTT)只能檢測套管壁厚的變化。單獨采用MIT測量無法準(zhǔn)確判斷井徑的變化是由第一層管柱內(nèi)壁發(fā)生結(jié)垢或者損傷引起還是由管柱變形引起,需要采用MTT對第一層管柱進行厚度檢測以便輔助判斷。采取MIT&MTT組合測井技術(shù)進行套管管柱安全評價,一次下井作業(yè)可檢測套管形變、剩余壁厚、內(nèi)外壁損傷和腐蝕情況,指示井下管柱結(jié)構(gòu)及工具位置[2-4]。

1 MIT&MTT組合測井技術(shù)

圖1為MIT&MTT組合測井儀器示意圖。儀器一次下井作業(yè)能獲取多種測井資料,通過對這些資料綜合解釋能準(zhǔn)確判斷套管形變及損傷是源于管壁腐蝕還是受地層應(yīng)力作用影響。在此基礎(chǔ)上進行大數(shù)據(jù)分析可為油田區(qū)塊動態(tài)評價提供依據(jù),為套管因外力產(chǎn)生的形變、損傷提供預(yù)防與治理方案。

圖1 MIT&MTT組合測井儀器示意圖

MIT和MTT的測量原理不同,其對照關(guān)系如表1所示。MIT測井儀器精度和分辨率高,可用于定量評價套管本體和接箍的內(nèi)壁損傷,通過三維成像和橫截面圖呈現(xiàn)套管內(nèi)壁情況,但無法對管柱外壁的腐蝕、結(jié)垢和套管變形進行評價。MTT測井可用于定量計算管柱的厚度、損傷情況和相對方位,但是無法判斷套管內(nèi)壁或外壁損傷和結(jié)垢情況。MIT&MTT組合測井技術(shù)可結(jié)合這2種技術(shù)的優(yōu)勢,準(zhǔn)確判斷套管破損,測定套管內(nèi)壁及外壁的腐蝕與結(jié)垢程度,為油田開發(fā)提供準(zhǔn)確的套管損傷情況資料[5-7]。

表1 MIT&MTT技術(shù)指標(biāo)

2 應(yīng)用實例

采用MIT&MTT組合測井技術(shù)在黑帝廟龍虎泡區(qū)塊進行在役套管的檢查,共測試27口井,其中16口井正常,占比59.3%;11口井存在變形、腐蝕,占比40.7%,其中有2口井存在變形及腐蝕,有1口井存在腐蝕。通過對黑帝廟龍虎泡區(qū)塊現(xiàn)有井群的測試資料進行分析,對存在問題的井筒進行修井,可以安全建設(shè)黑帝廟儲氣庫。

2.1 龍18-XX井套管腐蝕、變形測井實例

龍18-XX井是黑帝廟龍虎泡區(qū)塊的一口油井,該井人工井底1 829.0 m,套管外徑139.7 mm,壁厚7.72 mm,2020年8月28日測量17.0～207.0 m、195.0～791.0 m、774.0～1 808.0 m這3個井段。

根據(jù) MIT及MTT測井曲線,該井110.0～150.0 m和1 700.0～1 761.0 m井段發(fā)現(xiàn)異常。110.0～150.0 m井段MIT測井存在明顯異常顯示,如圖2所示。同時,MTT的12個探頭接收到的相位及幅度變化明顯(見表2),MIT和MTT測量的數(shù)據(jù)顯示在26.5～93.6 m井段擴徑比例(套管內(nèi)徑擴大值與套管壁厚的比值)達(dá)34.0%～49.9%,最大損失厚度(套管壁厚損失量與套管壁厚的比值)達(dá)62.6%～80.5%,解釋為套管嚴(yán)重腐蝕。

表2 龍18-XX井套管腐蝕井段數(shù)據(jù)表

圖2 龍18-XX井套管腐蝕井段MIT&MTT測井曲線

根據(jù)MIT測井曲線、MTT測井曲線綜合分析,龍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井段套管有變形。MIT和MTT測量數(shù)據(jù)表顯示這3個井段擴徑比例分別達(dá)34.2%、55.3%、72.5%,擴徑尺寸分別達(dá)2.6、4.3、5.6 mm(見表3、圖3)。因此,這3個井段解釋為套管嚴(yán)重變形、破損。

表3 龍18-XX井變形井段數(shù)據(jù)表

圖3 龍18-XX井變形井段MIT&MTT測井曲線

2.2 龍XX-26井套管損壞檢查

龍XX-26井人工井底1 821.1 m,套管外徑139.7 mm,壁厚7.72 mm,2020年8月30日測量18.0～435.0 m、412.0～791.0 m、765.0～1 809.0 m這3個井段。根據(jù)MIT及MTT測井?dāng)?shù)據(jù)(見圖4、表4)分析,該井98.0～130.0 m井段發(fā)現(xiàn)異常。

圖4 龍XX-26井變形井段MIT&MTT測井曲線

表4 龍XX-26井變形井段數(shù)據(jù)表

MIT測井曲線顯示124.2 m處的擴徑比例達(dá)100%。MIT測井曲線顯示該段套管最大擴徑尺寸達(dá)6.4 mm,穿透程度100%。在98.0～119.0 m井段,最大損失厚度為29.5%。數(shù)據(jù)分析解釋98.0～119.0 m井段為套管嚴(yán)重腐蝕,124.2 m處為套管損壞。

3 結(jié) 論

(1)儲氣庫在建庫前要對井筒定期檢查,利用MIT&MTT組合測井技術(shù)進行套管損傷檢測,可以準(zhǔn)確測定套管破損情況、判斷套管內(nèi)外壁腐蝕、測定腐蝕與結(jié)垢程度,為儲氣庫建庫期及后續(xù)不同時期在役套管管柱情況評價提供科學(xué)的依據(jù)。

(2)利用MIT&MTT組合測井技術(shù)對黑帝廟儲氣庫進行建庫前在役套管的檢查,共測試27口井,其中16口井正常,占比59.3%;11口井存在變形、腐蝕,占比40.7%。通過對這些測試資料的分析發(fā)現(xiàn),對存在問題的井筒進行修井后,可以安全建設(shè)黑帝廟儲氣庫。