套管监测技术

套管损坏测井方法及建议
用于检测套管损伤变形的测井方法有常规的机械、声波、放射性、光学、电测等方法。

1、机械方法：井径仪（X-Y，1
2、16、18、36、40、60臂等）
2、声波方法：井壁超声波成像测井仪
3、放射性方法：伽马-伽马测井仪
4、光学方法：井下摄像电视测井仪
5、电磁方法：接箍定位器、管子分析仪、电磁探伤测井仪
用机械、声波、光学、放射性等方法只能检测单层套管的变化和套损，不能检查多层套管的腐蚀和厚度变化的情况：有的仪器外径大，使用受到限制；并且井壁超声波成像和井下电视摄像测井还受井内的介质影响。

电磁探伤仪测井技术成功低解决了在油管内探测套管的厚度、腐蚀、变形破裂等问题，可准确指示井下管柱结构、工具位置，并能探测套管以外的铁磁性物质。

电磁法测井电磁法检测是利用套管和油管在电磁总用下呈现出来的电学和磁学性质，根据电磁感应原理来检测井下套管的技术状况。

电磁法检测可确定套管的厚度、裂缝、变形、错段、内外臂腐蚀及射孔质量。

电磁检测仪是一种无损、非接触式的仪器，它不受井内液体、套管积垢、结腊及井壁附着物的影响，测量精度较高。

同时，电磁检测仪可以检测到套管外层管柱的缺陷。

由于电磁法检测有其独特的优点，因此成为当前最广泛应用的套管损坏检测技术之一。

套损监测工作流程
多种测井方法组合测井为了能够准确找到套管漏失位置，节约测试时间，采用双示踪与氧活化多种测井技术相结合的方法来确定套管漏失位置。

具体方法如下：采用双示踪测井仪测量全井基线带流量确定油管是否有漏失，如果油管未有漏失，用双示踪测井仪在各级配水器上释放液体示踪剂I131进行连续相关测试，通过测井仪对液体源的跟踪记录确定流体在油管及环套空间内的走向，判定各级封隔器的密封情况、吸水层的吸水情况及套管漏失的大概位置，测量全井基线时带流量已确定油管未有漏失，用双示踪测井仪测量同位素时可以不用在井口投源，而是在第一级配水器上50m左右定点释放固体源I131（节约测试时间），测井仪对固体源走向反复跟踪记录，通过双示踪测井仪测得的连续相关与同位素资料相结合通常可以确定套管漏失位置，但如果套管漏失点在井口附近或距离射孔层较远，放射源随流体在环套空间走的距离过长，导致放射源强度衰减严重，很难确定套管漏失位置，针对此类情况加测氧活化，结合双示踪测井资料定点进行氧活化测试，可以准确确定套管漏失位置（单纯采用氧活化测井，操作人员对流体流向没有一个直观认识，很难确定套管漏失位置）；如果油管有漏失，放源位置在油管漏失点上50m左右定点放源即可，接下来操作同上。

井径法测井井径法通过测量套管内径的变化反应套管纵向和横向的变形。

井径仪是电阻式转换测量仪器，其主要原理是当套管内径改变使微井径电桥阻值改变，通过放大并由地面仪表记录，并转化成相应的井劲值，即可得到随井深不同的井劲变化曲线。

利用曲线变化的形态确定变形截面的平均内径或最大直径、最小直径、任意方向直径值，根据多条井劲曲线判断变形类型。

如同其他测井资料综合解释，还能判断套管损坏类型。

井径仪的优点：井径仪简易、坚固、稳定、可靠、检测速度快，能够较准确地测得全井套变部位及井劲的变化。

井径仪的缺点：是对仪器居中要求很高，偏心会导致测量误差。

同时，该仪器对于套管严重错段的井不适用，对于套管错段的井，虽然有时该仪器让能下去，但其所测得结果不易分析。

对套管有裂缝及管壁的腐蚀仅能做定性分析。

电磁探伤测井：电磁法检测是利用套管和油管在电磁总用下呈现出来的电学和磁学性质，根据电磁感应原理来检测井下套管的技术状况。

电磁探伤测井优点：1、电磁探伤测井在油管内检测油管和套管的损坏情况，以及在套管内检测套管和表层套管的损坏情况，节省了检查套管情况时起下油管的作业费用是时间，这一特点使得对油、水井井身结构进行普查成为可能，因此，它可作为油、水井井身结构进行“体检”的方法，及时发现井身结构的变形，控制损坏。

2、电磁探伤测井能在油水井正常生产过程中进行测井，不受管内流体、套管表面结腊和沾污的影响，可对纵向裂缝和横向裂缝作出判断。

电磁探伤测井对及时发现井身结构的变形，控制损坏的进一步发生将发挥重要作用，并可事先为决策者确定对该井是否进行维修作业的方案提供依据。

3、电磁探伤测井仪是目前为止唯一能同时探测多层套管受损情况的仪器，利用这一特性，使对套管损伤由定性分析到定量的判断成为现实。

电磁探伤测井缺点：现场操作人员通常未有井史资料往往很难对测得的异常点进行定性分析，很难准确判定套管变形位置，绘解人员解释也存在误差。

电磁探伤测井建议
1、电磁探伤测井测双层管柱（如有油管和套管）结构时
ε=f(T1 T2 u1 u2 σ1σ2 D1 D2 t)
式中：T1 T2—内外管柱厚度
u1 u2—内外套管磁导率
σ1σ2—内外管柱电导率
D1 D2—内外管柱外径
t—时间。

在正常情况下，钢管的磁导率u、电导率σ、外径和时间t都已知，只有管壁厚度T未知，因此测得感应电动势就可以知道内外管壁厚度T1T2 ，建议在现有测井软件上加入壁厚
T1T2曲线对测井资料人员分析一个直观认识，使解释套管变形能够定性分析。

2、建议在电磁探伤测井仪上加入X-Y井径仪，这样可以准确判断对油管形态，从而通过电磁探伤测井资料可以准确判断套管变形。

相关油田套管变形测井资料
着油田开发时间的延长和地层流体的化学作用及大量频繁的油水井地层改造施工的影响，造成了大量的油水井套管损坏，给油田开发造成了较大的损失。

技术人员经过对油田目前修套技术进行了市场调研、技术论证，并结合近几年修套施工经验，根据套损井的不同类型，研究探索了几种可行的修套工艺技术。

通井验征套变技术：利用一定长度和直径的通井规（或薄皮管）来验证套管的变形程度和部位，是一种常用、简单、实际、有效的验套方式，对于套管缩径、弯曲、错断等能很快找出其变形部位，根据薄皮管的变形程度还可以大致判断套管的弯曲程度，对于缩径、错断等还需要打印来进一步对套管损坏进行验证。

封隔器验套漏技术：当怀疑套管有漏失或破裂等损坏，为确定其准确深度，下封隔器来进行套管验漏是方便可行的现场方法，封隔器下至预定座封位置后用水泥车泵入压井液试挤，上下活动封隔器位置，即可以确定套管漏失的位置。

打铅印检测技术：验证套管某一部位是否缩径或错断，现场常用的方法还有打铅印进行验证，这种方法只能检测到套管变形某一点的情况，以验证该处是否损坏变形，不能检测变形的长度及每一点的具体变形程度。

井径仪测井技术：目前常用的是36臂测井技术，该技术可测套管的变形长度及变形量，但对套管的具体变形情况描述不准确。

井下电视检测技术：目前有2种井下电视检测技术，一种是超声波成像检测技术，这是一种较先进的利用井下仪器发出超声波的井下电视成像检测技术。

超声波具有较强的穿透性，透过介质作用到套管内壁并发生反射，反射波被并下仪器接收，由于不同的井径对超声波的反射强度不同，因此可以测到套管内壁任何一点的井径，从而测出套管损坏部位的详细情况，为开展套管损坏预防与综合治理提供详细的基础数据，以便对症下药。

井下摄像测井技术：井下摄像测井系统是由美国DHV公司引进的一套油套管及井下落物的检测系统，对套管破损情况及井下落鱼的鱼顶情况进行摄像及测量。

该工艺具有图像直观、准确可靠的特点。

取套换套技术：针对油水井浅层损坏的油层套管，先把损坏的套管取出，再通过对扣等方式进行更换套管的修套技术。

对于浅层套管采取该技术，主要是考虑应用其他方法修复费用较高，而采取油层套管取套换套的修复技术比较经济。

目前主要是对于浅层损坏的套管深度在100m以内的井。

封堵技术：对于套管破裂井采取在破裂位置挤注水泥或化学堵剂后对破裂井段进行再处理的方法。

目前主要应用水泥和YT—1堵剂对破裂部位进行封堵，再采取钻塞套洗或下人铣锥等整形工具对破裂井段进行套管整形。

机械修套技术：对于套管轻微变形井，采取下人梨形铣锥、球形胀管器及带有滚子的整形工具进行胀管整形的套管整形技术。

对于139.7mm套管，内径大于114mm，变形量为4mm以下的变形井段采取该技术，对于地层发生塑性变形的井成功率较高。

实践表明，对浅层套管采用取套换套技术，经济且施工简便，成功率高；挤注水泥或YT—1封堵剂技术，是较成熟的一种封堵工艺；机械修套技术是目前常用的修套技术，但它的使用范围较窄，只适用于套管轻微变形井。

在实施过程中，往往是多种修套技术配合使用，比如封堵套管后需要采用机械修套技术进行处理；机械修套技术需要和套管补贴技术配合应用等等。