管柱诊断 套损预防与综合治理工艺技术培训班课件.ppt

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1、,井下管柱工况诊断,主要内容,一、套管损坏机理及类型二、套管损诊断方法三、防砂与治砂四、防腊与清腊五、找水与堵水六、固井质量检测,第一部分：套管损坏机理及类型,套管损坏的不可避免性国内,套管的损坏是不可避免的现象，生产时间越长，套管损坏越严重，也越普遍。我国各主要油田的投产时间已达30年以上，套损现象十分突出。,港西油田油水井套损比例高达40以上长庆樊家川区块投入开发13年后，油水井套损比例达34吉林扶余套管变形井至1988年高达1347口，占总井数的39.4大庆油田套损井数仍逐年增加，1997年套管损坏576口井，2001年套损井超过700口，整个油田已累计损坏超过8000口井。,套管损坏的

2、不可避免性国内,套管损坏的不可避免性国外,套损是国内外遇到的共同问题。随着油气生产过程的进行，各国套损日趋严重美国威明顿油田，从1926年到1986年的开发期间，由于大量采出地下液体，引起该地区较大的构造运动，油田中心地区地面下沉达9m，水平位移最多达3m，造成油水井成片错断，损失严重罗马尼亚的坦勒斯油田开发22年后，已有20的套管损坏俄罗斯的班长达勒威油田有30的油水井因套管损坏而停产苏联的班长达勒威油田有30%的井因套管损坏而停产,套管损坏机理,影响套管损坏的三大因素 地质因素 工程因素 环境因素,地质因素： 泥岩吸水蠕变 油层出砂 岩层滑动 断层活动 地震活动,套管损坏的机理,工程因素：

3、套管材质 固井质量 射孔质量 井位部署 高压注水 压裂施工,套管损坏的机理,环境因素：油田化学（厌氧菌腐蚀，CO2腐蚀，电化学腐蚀，溶解氧腐蚀，H2S腐蚀 地热（热应力、套管伸缩）,套管损坏的机理,主要有五种变形形态: 即椭圆变形 径向凹陷变形 缩径变形 扩径变形 弯曲变形,套管损坏类型变形,套管破裂：一是纵向破裂，二是四周破裂，即横向破裂，还有一种是斜裂纹。套管破裂主要是由于注采压差及作业施工压力过高而造成的。此外当套管钢材有划痕、裂缝缺陷或氢脆也可能造成脆性破裂。,套管损坏类型套管破裂,套管挫断分为非坍塌型和坍塌型两种。 非坍塌型套管挫断主要是注入水形成的浸水域的作用造成的，根据上下断口轴

4、线间横向位移的大小分为65mm以上大通径形错断、65mm以下小通径形错断和断口通径基本无变化的上、下位移型。 坍塌型套管挫断是由于地层滑移、地壳升降等因素造成的套管挫断。,套管损坏的类型挫断,腐蚀造成套管大面积穿孔或内外壁出现麻凹是油田常见的一种套管损坏形式。其原因是井内介质具有腐蚀性。,套管损坏的类型穿孔, 注水井套管的年平均腐蚀速度：0.5 0.6mm 污水对管柱的年平均腐蚀速度：17mm（胜利） 应力作用下的年平均腐蚀速度：14mm（胜利） 有害物质对管柱的年平均腐蚀速度：11mm（中源） 纯水中管柱的年平均腐蚀速度：17mm被氧饱和后的水中，年平均腐蚀速度：0.45mm水中含盐量较高时

5、，年平均腐蚀速度：3 5mm,套管损坏的类型穿孔,胜利油田现有管线：20000km，年更换400km,更换率2.5%，年损失7000万元大庆油田现有管线：40000km，平均寿命9年，年更换率12.9%。油管50000km，平均寿命3年中国石油股份有限公司管现有管线：70445km，已腐蚀管线占20.58%美国：管道损坏总数中，腐蚀引起的失效占46%挪威艾柯基斯油田阿尔法平台：高温立管2个月后被二氧化碳腐蚀坏，导致严重爆炸事故长庆油田：二氧化碳平均含量3.02%南海13-1气井：二氧化碳含量22%,腐蚀的实例,套管密封性破坏主要表现在套管连接处，导致套管外返油、气、水。这主要是拉伸造成脱扣或套

6、管丝扣质量等原因造成的。,套管损坏的类型密封失效,套管损坏防护是一门重要的学科，但是也要通过各种方法来对套管进行损坏检测，找到损坏点和损坏类型，争取及早发现套管所出现的问题并予以解决，以保证正常生产。这也正是套管检测的作用所在。对套管的修复首先需要准确地确定故障类型，并对故障定位，进而通过粘结衬套、涂胶洁剂、爆炸焊接等方法进行修补。,套管防护与修复,第二部分套管损诊断方法,套管诊断,用于检查套管损伤或变形的测井方法有：,1、机械方法：包括印模法和井径法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 测

7、厚仪、磁测井、电磁探伤测井仪等,印模法检测是利用专用管柱或钢丝绳下接印模类打印工具，对套管损坏程度、几何形状等进行打印，然后对打印出的印痕进行描绘、分析、判断，最后提出套损点的几何形状、尺寸、深度位置。印模法检测可用来判断套管变形、错断、破裂 等套损程度和深度位置。 印模法检测不受环境条件和井况的限制，检测时迅速、方便和直观，但印模直径大小的选择比较难。直径过大，打印出来的印模不在变形最明显处，印痕不清晰，不可靠，直径过小，打印不出印痕或印痕不明显，因而无法确定某一个变形位置的形态。这种方法主要用于套管损坏的验证，井下落物几何形状、尺寸和深度位置的核定，以及在修井过程中临时需要查明套管技术状况

8、等场合。,套管的诊断印模法,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，并转化成相应的井径值，即可得到随井深不同的井径变化曲线。 井径仪的优点是：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径的变化。 缺点是：（1）对仪器居中要求很高，偏心会导致测量误差。（2）对井径仪接触不到的部分所存在的缺陷是无法检测到的，也探测不到套管外壁的损伤情况。（3）当套管内壁有沥青、石腊等杂质时，会导致井径仪与套管内壁接触不可靠，从而影响检测结果。,套管的诊断井径法,利用超

9、声波进行套管检测的仪器主要是超声波成像测井仪，其工作原理是利用超声波在介质中的传播特性，由井下仪器的超声换能器在井内旋转扫描，发射和接收脉冲式超声波，对套管内壁或井壁的回波幅度及时间信息进行处理，放大后经电缆传至井上经计算机处理成像。超声波成像测井可对套管损坏部位的不同角度、不同形式的图形加以描绘，其中包括立体图、纵横截面图、时间图、幅度图和井径曲线，用高分辨彩色监视器显示并拍摄成照片。,套管的诊断超声波法,超声成像仪检测套管损坏如错断、弯曲、破裂、孔洞、腐蚀等各种损坏情况，资料非常直观。 缺点： 测井速度较低； 液体中的气泡对声波散射严重，造成回波信号降低。,套管的诊断超声波法,利用光学法进

10、行套管检测的仪器主要是井下电视，仪器利用微型摄像头和光源来获取图像。 优点：井下电视可对套管的内壁进行检查，观察井中落物或其它问题，并可估算射孔孔眼中油、气和水的产出情况，以图像方式进行显示，资料直观。 缺点：（1）不能对套管外表面的情况进行检查；（2）井眼流体的透明度对图像质量有较大影响；（3）造价较高。,套管的诊断光学法,套管的诊断电磁法,电磁法检测是利用套管和油管在电磁作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、错断、内外壁腐蚀及射孔质量。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

11、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，因此是最有应用前景的套管损伤检测技术。,国内外利用电磁法对套管进行检测的仪器较多，其中资料介绍较多的是斯伦贝谢的管子分析仪(PAT)、西方阿特拉斯公司的垂直测井仪(Vertilog)，哈里伯顿公司的电磁波腐蚀测井仪，俄罗斯的套管探伤仪。 测量时，仪器产生连续的磁通量在套管内流动。如果套管完好无损，套管内的磁通量路径与管壁平行。当套管发生腐蚀、损坏时，套管内的磁通量发生变化，接收线圈输出感应电动势的大小与磁通量的变化成正比，而磁通量的变化取决于磁场中金属的增加和损失，因此可以通过线圈输出的感生电动势

12、确定套管的金属损失。,套管的诊断电磁法探测仪,套管的诊断电磁探伤仪,电磁探伤仪成功地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（如套管扶正器、表层套管等）。对气井的管柱探伤时，不需要提取油管，对保证安全性是十分有利的。,套管的诊断电磁探伤仪,电磁探伤仪可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和时间，这一特点使得对油、水井井身结构进行普查成为可能。,电磁探伤原理（续1）,宽带脉冲信号可按傅立叶级数变换理论分解为无限多低、中、高频的正弦波之和，所以将重

13、复的宽带脉冲信号代替传统正弦交变信号进行激励，能够得到被检测对象表面、近表面和距表层一定深度范围内的检测信息，较好地解决了传统检测方法所不能兼顾的检测灵敏度和检测深度之间的矛盾。,电磁探伤原理（续2）,将发射线圈置于管柱之中，通以双极性直流脉冲，当发射线圈中的电流发生变化时，必将在其周围产生磁场，其磁力线穿过油管进入套管，在油管和套管中分别产生感应电流io和ic。在直流脉冲结束后，二次磁场在接收线圈中产生感应电动势。感应电流io和ic与油管或套管的电磁特性有关，当油管或套管出现孔洞、裂缝，特别是纵向裂缝，将部分或全部切断感应电流io和ic的通路，这将改变感应电动势的幅度。可以通过接收线圈的感应

14、电动势来计算出管柱的壁厚、大小等参数，从而确定套管的损坏程度。,瞬变过程的早期阶段主要反映导电介质的浅部质量信息；中晚期阶段反映导电介质外部的检测信息。由此可见，研究电磁场的瞬变过程可以得到不同导电介质层的检测信息。,电磁探伤系统硬件电路设计,系统调试与实验,1直缝：2mm40mm2孔：53小槽。宽：5mm，深：5mm4大槽。宽：15mm，深：5mm,5孔：56大槽。宽：15mm，深：5mm斜缝：长70mm，45度分布。,系统调试与实验,套管的诊断电磁探伤仪测试实例腐蚀,油管有外腐蚀,套管的诊断电磁探伤仪测试实例扶正器,孔洞,三、防砂与治砂,油井出砂监测,三种类型的出砂情况： （1）瞬时出砂：

15、即由于压裂、酸化、射孔等施工引起的短时出砂现象，随着时间的推移，油气水多相流中的含砂量将会逐步减小； （2）持续出砂：油气水多相流中的含砂量处于长期的稳定状态； （3）灾难性出砂：即由于过度开采造成的地层负压而引起的储层崩塌所引起的出砂。,油井出砂监测,意义： （1）通过对产砂率的实时监测，为开采策略的制定提供依据，延长油气井寿命，保护储层； （2）预测灾害，为采取必要的措施提供依据； （3）优化生产，提高产量。,出砂的危害,（1）缩短油气井寿命 （2）损坏机械设备 （3）对安全生产带来重大隐患 （4）影响了生产效率 BP公司的研究表明，该公司2百万桶的原油日产量中有60%来源于合理的防砂、治

16、砂。 SUN公司对气井出砂进行监测的结果表明，出砂后日产量下降500Mcf，通过治理，停止出砂后，日产量又增加了200Mcf。,出砂的危害,出砂导致容器破裂,出砂造成机械部件的损坏,监测方法,国内的研究情况,目前，国内还没有油气井出砂监测装置，所开展的研究主要是河流泥沙含量的测量，采用的方法有：（1）超声波测量法：即利用水介质中固体微粒对超声波的反射和折射现象确定河流中的泥少含量；（2）射线测量法：利用X射线或射线穿过混合介质后的射线衰减量来确定泥沙含量；（3）光电法：这种方法取决于光与沙粒的相互作用，当光通过挟沙水流时，由于泥沙的吸光或散射作用，使透过光的强度减弱，依据光的衰减情况就可确定泥

17、沙含量；（4）其他方法：包括红外法、激光法等。,监测方法,国外的研究情况,国外采用过油井出砂监测方法主要有：射线法、声波法、电阻率法。 （1）射线法：采用四种不同能量的放射源，测量包含砂粒在内的多相流体的密度，从而确定含砂量。 缺点：这种方法主要适合于出砂量较大的油井，如储层崩塌时的大量出砂情况，系统复杂，放射源数目多，检测电路复杂。,国外现状,内置式,外置式,优点：结构简单 问题：外置式测量准确性差，内置式可靠性差,国外现状,外置式,（2）声波法：通过监测砂粒与管壁碰撞所产生的声信号判别流体中的含砂量。分为内置式和外置式两种。,监测方法,国外现状,（3）电阻率法。将一种特殊金属材料制成的探头

18、插入管道内，当砂粒与该金属探头碰撞时造成金属量的缺损，并引起电阻率的变化，进而引起探头上电压的变化，从而可计算出含砂量。,监测方法,国外虽然在含砂测量方面开展了一定的工作，但未见比较完整的测量系统，现有资料中所体现的主要是部分相关的室内试验结果和现场的测量结果。本课题的研究可借鉴的资料较少，在技术上有一定的难度。,监测方法,（1）密度测量：采用一种敏感面较大的压力或力传感器测量长直管段的流体密度，该密度与质量成正比。出砂监测的方法是比较两个不同时刻密度或质量的增量，从而确定产砂量。 （2）压力测量：采用国内外已有的高精度传感器进行压力测量。 （3）外置式声波压电传感器：采用压电薄膜构成的环形安

19、装结构, 需要专门研制。不论砂粒与管道的任一内壁碰撞时，都会被有效地检测到。 （4）感应式线圈：采用瞬变电磁信号，在低频情况下，可直接穿过管壁，对管内流体的电导阻率进行测量。 （5）检测电路:信号采集采用24位高精度A/D，信号处理32位精度浮点数字信号处理器（DSP）,有显示、存储、诊断功能,监测方法,（1）出砂监测结果的准确性：国外采用内置式和外置式探头的测量结果与分离后的实际含砂相比，有时相差6倍。采用集砂器后，可通检测电路对集砂器清理的方法对测量结果加以校正，达到较好的效果。（2）外置式声波传感器：一是采用环形压电薄膜，二是通过清理管道内壁的方法，使其不被沥清粘结，以达到较好的测量效果

20、,监测方法,防砂方法,1.制订合理的开采措施,2) 在易出砂油水井管理中，开、关井操作要平稳。,要针对油层和油井条件，正确地选择完井方法，制订合理的开采措施：,1) 在制订油井配产方案时，要通过矿场试验使所确定的生产压差不会造成油井大量出砂。如因受压差限制而无法满足采油速度要求时，只能在采取其它防砂措施之后才能提高采油压差，否则将无法保证油井正常生产。,防砂方法,3) 易出砂井应避免强烈抽汲和气举等突然增大压差的诱流措施。,4) 对胶结疏松的油层，为解除油层堵塞而采用酸化等措施时，必须注意防止破坏油层结构，以避免造成油井出砂。对粘土胶结的疏松低压油层，避免用淡水压井，要防止水大量漏入油层，引起

21、粘土膨胀。,5) 根据油层条件和开采工艺要求，正确地选择完井方法和改善完井工艺。对于油水(或气)层交互及层间差异大的多油层，常采用射孔完井。,砾石充填防砂方法,常用砾石充填有两种：裸眼砾石填充和套管砾石填充。此种防砂方法是较早的机械防砂法，近年来在理论、工艺及设备方面不断完善，被认为是目前防砂效果最好的方法之一，特别是在注蒸汽井中的防砂，其效果更为显著。,砾石充填防砂方法属于先期防砂(即在油井投产前的完井过程中采取的防砂措施)工艺。,砾石充填防砂方法工艺原理,对砾石充填就是将地面选好的砾石用具有一定粘度的液体携至井内充填于具有适当缝隙的不锈钢绕丝筛管(或割缝衬管)和地层出砂部位之间，形成具有一

22、定厚度的砾石层，阻止油层砂粒流入井内的充填方式。 砾石层先阻挡了较大颗粒的砂子，形成砂桥或砂拱，进而又阻止了细砂入井。通过自然选择形成了由粗粒到细粒的滤砂器，既有良好的流通能力，又能防止油气层大量出砂。,人工井壁防砂方法,人工井壁防砂通常是指从地面将有特定物理、化学性能的胶结剂和桃壳砂或其它填充物的支护剂混合均匀，由携砂液携带挤过泡眼后，在出砂部位堆积固化后形成有一定强度和渗透性能，可阻挡地层砂的井壁防砂方法，起到阻止油层砂子流入井内而不影响油井生产的作用。 这类防砂方法也称为颗粒防砂方法，其中有水泥砂浆、树脂、核桃壳及树脂砂浆等方法。,清砂,1.捞砂(机械),特点: 不需外来冲砂液，不会污染

23、油层。但存在一次捞砂量少，井深时作业时间长，捞砂效率低，不经济等缺点。,清砂方法包括：捞砂和冲砂。,对于低压油层，由于地层漏失而无法建立循环的井，采用钢丝绳下入专门的捞砂工具捞砂筒进行清砂。,冲砂,特点:一次冲砂量大、清洗井底完全、工艺简单。但当地层压力系数低时，冲砂液会大量漏进地层，污染油层，从而增大排液开采难度；当井很深而地层压力较低时，冲砂液难以返至地面，水力冲砂法失效，且易出现砂卡；当地层为水敏性地层时，水力冲砂法易漏入地层，污染油层。,冲砂(水力)：向井内打入液体，利用高速液流将砂堵冲散，并利用循环上返的液流将冲散的砂子带到地面。 适用条件：能建立循环的井。,清砂成功的关键：选择冲砂

24、液和冲砂方式。,常用冲砂液：油、水、乳状液、汽化液等。为防止油层污染，可在液体中加入表面活性剂。一般油井用原油，水井用清水(或盐水)，低压井用混气冲砂液。,对冲砂液的要求：具有一定的粘度，以保证有良好的携砂能力；具有一定的密度，以便形成适当的液柱压力，防止井喷；来源方便，而又不损害油层。,（1）冲砂液, 正冲砂 冲砂液沿冲砂管(油管)向下流动，流出管口时以较高的流速冲散砂堵。被冲散的砂和冲砂液沿冲砂管与套管的环形空间返至地面。 特点：是冲力大，易冲散砂堵。,（2）冲砂方式, 反冲砂 与正冲砂通路相反，其优点是上返力强。, 联合冲砂 利用正、反冲砂的优点，下入联合冲砂管柱，用正冲的方式将砂堵冲开

25、，并处于悬浮状态，然后迅速改为反冲洗，将冲散的砂子从冲管内返出地面。,联合冲砂示意图, 负压冲砂 负压冲砂是利用某种特殊性能的携砂液(可由某种气液混合物组成)，冲砂时从冲砂管中打入从套管返出，使井底建立低于油层的压力，称为“负压”，在负压差作用下，依靠携砂液冲散井内积砂并携带出井，达到冲砂的目的。,（2）冲砂方式,负压捞砂,负压捞砂工艺：具有机械捞砂与水力冲砂的优点。负压捞砂工艺是利用捞砂管串内外的静液面差在井底产生负压而吸砂，是针对地层压力系数低的深井而设计的一种经济、可行的新型捞砂技术。其设计独特的吸砂头可以破碎砂垢，利于充分吸砂。适用条件：井内液柱高度不低于15002000米的中深井。独

26、特的优点：不对地层产生附加压力，因而不污染油层；不受油井温度、井深的影响；水力捞砂和机械捞砂相结合，冲砂效率高；可加压旋转捞砂工具，破碎砂垢；较普通机械法捞砂而言，一次捞砂量大；工艺简单，操作简便。,负压捞砂应用现状,目前，负压捞砂技术已在井深且地层压力系数低的塔里木东河油田得到了很好的应用。如DH166井一年半时间砂面上涨24米，沉砂淹没产油层8米，且砂面还在继续上涨，对该井进行清砂工作势在必行。 2002年11月27日，塔里木油田利用负压捞砂新技术对该井进行捞砂作业，仅用0.8小时便捞干砂363升，使井内砂面从5810.47米降至5840.28米（钻柱探砂面），达到了预期清砂目的。 实践证

27、明，负压捞砂工艺是一种较理想的捞砂方法，既可有效捞砂，也使油层得到了保护，同时，捞砂专用工具在井底高温、高压恶劣环境下工作正常、安全可靠。,防蜡与清蜡,四、,油井结蜡的危害,1 给日常管理带来大量的工作；2 油流通道减小，油流阻力增大，降低油井产能；3 结蜡严重时，会造成清蜡困难；4 清蜡影响油井生产时间；5 给油气集输、油田开发带来许多困难。,防蜡与清蜡,一、 油井结蜡原因,内因：原油中含有蜡,原因,外因,原油组分变化,温度变化,压力变化,影响结蜡的主要因素是：,原油的组成(蜡、胶质和沥青的含量) 油井的开采条件(温度、压力、气油比和产量) 原油中的杂质(泥、砂和水等)管壁的光滑程度及表面性

28、质,影响结蜡因素的分析,内因,同一温度下, 轻质油不易结蜡;同一原油, 低温易结蜡;同一含蜡量，重油易结蜡。,影响结蜡因素,2. 原油中的胶质、沥青质（1）胶质增加, 结晶温度降低。（2）沥青对石蜡晶体有分散作用。（3）管壁积蜡中含有胶质、沥青质时将形成硬蜡，不易被油流冲走。,温度对蜡溶解度的影响1-汽油；2-原油；3-脱气原油,1. 原油性质与温度,3. 压力和溶解气 在PPb条件下，压力降低，原油不会脱气，蜡的初始结晶温度随压力的降低而降低。 在PPb条件下，压力降低时油中气体的逸出与气体的膨胀都使油温降低，降低了对蜡的溶解能力，因而使初始结晶温度升高。压力愈低，结晶温度增加的愈高。 采油

29、过程中由于压力不断降低，气体的逸出降低了油对蜡的溶解能力和油温，有利于蜡结晶析出和结蜡。,影响结蜡因素,4. 原油中的水和机械杂质的影响 机械杂质对蜡的初始结晶温度影响不大，但油中的细小砂粒及机械杂质将成为石蜡析出的结晶核心，促使石蜡结晶的析出，加剧了结蜡过程。 油中含水率增高后对结蜡过程产生两方面的影响:(1)水的比热容大于油，故含水后可减少液流温度的降低；(2)含水率增加后易在管壁形成连续水膜，不利于蜡沉积到管壁上。因此油井随着含水量增加，结蜡程度有所减轻。,影响结蜡因素,5. 其它影响因素（1）高产井结蜡比低产井轻。产量高，流速大，温度也减低得慢。（2）液流速度大，对管壁的冲刷作用强，悬

30、浮在油中的蜡的结晶颗粒还来不及吸附在油管壁上就被油流带走。减少了结蜡机会。（3）管壁表面粗糙、亲油性强易结蜡。,影响结蜡因素,五、找水与堵水,1) 注入水、边水突进2) 底水锥进3) 上、下层水及夹层水,找水与堵水,一、 油井见水的来源,不可避免但应及时确定出水层位，采取措施，控制含水上升。,窜入油层：固井质量不高，套损，误射孔等。,1. 综合资料分析法 应用见水井的静态资料(井身结构、开采层位、连通状况等)，结合采油过程中的动态资料(产量、压力、含水变化、水质分析)以及与本井连通的注水井压力变化进行分析对比，可初步确定来水方向及层位。 为了更准确的确定出水层位，还应结合采出油样含水化验，分析

31、水的矿化度和所含离子组成，判断油井见水是注入水(同层水)还是地层水(外来水)。,二、 油井出水层位的确定,找水仪找水,2. 机械法确定出水层位,工作原理：仪器下到预定位置后，电磁振动泵工作，将集流器皮球打胀，密封仪器与套管的环形空间，使液流全部由仪器的内部通过。液流冲动涡轮流量计的涡轮，由地面仪器记录涡轮转动频率，从而得知该层的总液量。,图14-7 找水仪找水示意图1-电子线路； 2-电容含水比例计；3-涡轮流量计；4-皮球集流器； 5-进液孔； 6-泵阀,含水率的确定,油水比例计是利用油和水的导电性差异来确定油样中含水量，可将含水量的变化转换成电容大小的变化，再由电子线路转换成直流电位差的变

32、化，由地面二次仪表记录出直流电位差的数值。根据记录的直流电位差值，查右图所示的曲线便可得到所测层位的持水率，并根据持水率与流量求得含水率。,1. 选井(层)条件1）油井单层厚度较大，一般要求在5 m以上。2) 油井各油层纵向渗透率差异较大，可优先选择油层纵向渗透率级差大于2的井。3) 优先选择纵向水淹不均匀，部分层段产油发挥作用较小或未发挥作用，目前尚有较大潜力的油井。4) 进行堵水的油井出水层位清楚，固井质量好，无层间串槽。,三、 油井堵水的选井选层,碳酸盐油田油井堵水选井条件：1) 油井生产层段是以裂缝为主的裂缝性储层；溶洞为主的孔洞型储层或以晶间孔和粒间孔为主的孔隙型储层。2) 油井生产

33、层段中，水平裂缝发育较好。3) 油井的生产剖面纵向差异大，除主力层段外有接替层段。,2. 碳酸盐油田油井堵水选井条件,第六部分：固井质量检测,固井质量检测仪器,测井项目：1、磁定位曲线2、自然伽玛曲线3、声幅曲线4、变密度图5、中子伽玛曲线,用途：1、检查固井质量,评价两个界面的胶结情况2、确定套管接箍位置3、测量地层放射性强度进行地层对比,固井质量检测仪器的主要性能,变密度测井：采用单发双收声系，源距分别为3英尺和5英尺。测量时，由发射器发射声脉冲，接收器把接收到的声信号转换为电信号，经电缆传至地面，检波后只保留正半周部分；这部分电信号加到显像管上来调制光点亮度。声波幅度大电压高，光点就亮，

34、图上就显示为黑色；声波幅度小电压低，光点就暗，图上就显示为灰色或白色。变密度测井图是黑(灰)白相间的条带，其颜色的深浅可以表示接收到信号的强弱，从而依此判断第一界面和第二界面的胶结质量。,变密度测井原理,固井质量检测,测井项目：1、首波到达R1的时间2、首波到达R2的时间3、首波时差4、R1记录的首波衰减5、R2记录的首波衰减6、首波的衰减系数,用途： 评价两个界面的胶结情况,固井质量检测MAK声波测井,MAK声波测井的测井原理与国产变密度测井原理基本一致。所不同的是，MAK声波测井不提取首波绝对幅度的大小，而是研究首波的幅度衰减和时间特性。,固井质量检测MAK声波测井仪结构,测井项目：1、水

35、泥胶结评价2、探测窜槽方位3、检查套管厚度4、检查套管内径和椭圆度5、探测相对方位和倾斜度6、探测流体传播时间,用途： 适于检测第一界面胶结状况，八个探头可定向测量,固井质量检测PET测井仪,SBT仪器的六个极板贴在套管内壁上，从纵向和横向两个方向来定量测量套管周围六个60度扇区的水泥胶结质量，它在垂向、径向上均具有高分辨率。 由于采取了声束控制技术，声波能以一定角度进行发射，因此，声波能量衰减既能反映纵向胶结，又能反映横向胶结，形成一个面的概念。,SBT测井仪规格： 114mm5283mm,固井质量检测SBT测井仪,主要用途：1、高分辨率井径测量2、识别井壁坍塌程度3、裂缝探测4、构造描述5

36、、地层形态和沉积构造分析6、检查套管状况7、评价一、二界面的胶结质量,固井质量检测：CASTV测井,测井项目：1、自然伽玛计数曲线2、套管壁厚度计数曲线3、1选择道水泥密度计数曲线4、2选择道水泥密度计数曲线5、水泥平均密度计数曲线,用途：1、与MAK声波结合检测固井质量2、确定套管程序及管外扶正器位置3、测量套管壁厚度4、测量环空充填介质密度及套管偏心率,固井质量检测伽玛密度测井,伽玛密度仪的发射探头（T）选用137Cs伽玛源，源强为240毫居里。GR探头、密度探头R2和厚度探头R1是光电倍增管（NaI晶体）。GR探头可以记录地层的自然伽玛曲线，用于地层对比及校深；厚度探头对套管壁厚的变化较灵敏，用于测量套管壁厚度；由沿周向排列的6个小探头构成的密度探头因具有更大的径向探测范围，故用于测量套管与地层之间充填介质的密度和套管偏心率。,固井质量检测伽玛密度测井原理,固井质量检测仪的评价与对比,1、用变密度评价高速地层的固井质量完全可行。2、利用变密度进行固井质量的普查（界面胶结）；当不能有效评价固井质量时，使用MAK声波和伽玛密度相结合来区分差胶结和微环隙（空间填充）；更进一步用MUST、PET、SBT、CAST-V来精细区分差胶结的种类如窜槽、孔洞、裂缝等（方位缺失）。,固井质量检测仪的评价与对比,谢谢,