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[摘 要]套管是石油勘探开发中的重要器材。由于受地层环境变化、电化学腐蚀以及各种增采措施的使用的影响，套管会发生变形、腐蚀、破裂和错断。套管损坏会使生产管柱不能正常下入，损坏部位大量出水出砂导致增产措施无法实施，甚至造成油水井报废。然而常规的井径测井只能够反映套管内径变化，而磁壁厚只能检测套管壁厚变化。两者对于了解套管腐蚀程度都有一定的局限性。因此将多臂井径及磁壁厚检测技术相结合，不仅能够反映套损发生的具体位置，又能反映套损类型及程度，对于油田的套损检测有很大帮助。
[关键词]套损检测；多臂井径；电磁探伤
中图分类号：O441.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0392-01
0 引言
套管是保护井壁及井内设备，隔开各层流体，保证油、气、水井生产活动正常进行的钢材管道。油田经过长期的生产开发后，由于各种自然和人工开采因素的影响，套管会出现变形、腐烛、破损等状况，影响油气田的正常生产和开发，甚至导致停产，影响油田的经济效益。目前，在油气田生产开发中，世界各地油田都不同程度地发生了套管损坏，套损问题已然成为国内外油田必须面对的一个难题。美国威明顿油区由于地震引起的断层活动以及人们不合理的开采，在1926年至1986年间，不仅套损井多达3000多口，而且油水井出现成片错断[1]；前苏联巴拉哈内-萨布奇-拉马宁油田在1937年至1982年间，报废的井高达3200口[2]；挪威北海Ekofisk油田在1978年至1989年间，套损井高达2/3，并且报废了一部分井。此外，西伯利亚油田、墨西哥湾油田、罗马尼亚的坦勒斯油田、苏伊士湾油田、俄罗斯的班长达勒威油田、德克萨斯州油田等出现不同程度的套损问题[3]。据有关报告，从1977年至1983年底，我国的大庆、吉林、辽河、大港、胜利、河南、玉门、青海、长庆、新疆等油田出现3680口以上的套损井[4]。目前保守估计全国有套损井2.5万口。其中大庆油田和吉林油田为我国套损情况最严重的地区，套损井数占全国套损井50%以上，并且每年还有上升趋势[5]。
1 仪器介绍
1.1 多臂井径测井仪
多臂井径仪器由多个测量臂、电路、遥测、两个六臂扶正器组成。最常见的有八臂、十六臂和四十臂。多臂井径测井仪的优点：①能够识别套管弯曲及错断，确定套管孔眼和腐蚀；②成像图能直观准确地给出变形截面形态。缺点：①臂数较少的井径仪对井眼要求低、成功率高，但误差较大；②多臂井径仪精度高，但外径较大，对井眼要求高、容易卡堵，不能测量内径较小的套管；③所获取的井下信息有限，只能检测内壁腐蚀缺陷，不能确定套管的外腐蚀程度；④精度较低，测量时受套管内结蜡和污垢的影响，不能全面检测套损[6]。
1.2 电磁探伤测井仪
当套管厚度变化或存在缺陷时，在单套、双套管柱结构下，电磁探伤可判断管柱的裂缝、孔洞和工具位置，得到管柱的壁厚。通过测井曲线的形状可以判断某一层套管裂缝、错断、变形及腐蚀等[7]。电磁探伤测井仪电磁探伤仪的优点还有仪器外径小，可过油管测量。并且可以在正常生产的情况下进行测井，测量结果不受井内泥浆类型、套管壁上的石蜡等井内物质的影响。但是缺点也较为明显，即电磁探伤测井得到的多条感应电动势曲线经过处理得到的套管壁厚是套管的平均壁厚，即视平均壁厚，无法具体反映套管具体在哪个方位出现了金属丢失，定位较差。
2 应用实例
对某口井进行全井测量，检测套管损伤状况，测井前先通洗井至人工井底。
2.1 多臂井径检测成果分析
在该井，共检测到套管237根，测量井段105m至2870m。经过资料解释处理，分析结果为最大腐蚀量达到标准壁厚的1%—10%的套管199根，达到10%—20%的套管19根，达到20%—50%的套管11根，达到50%以上的8根。套管接箍最大腐蚀量均在1%—10%。以上数据分析得出：该井整体套管腐蚀轻微，未发现严重腐蚀段。但在410m—550m处存在缩径与轻微弯曲现象。
2.2 电磁探伤检测成果分析
从1到30根套管，单根套管壁厚最大值基本在20mm—32mm之间变化，说明该段套管外存在金属管柱，即表层套管。从31根套管到237根套管的单根套管的最大壁厚基本在7.5mm—8.3mm之间变化，最小壁厚基本在6.5mm—7.4mm
之间变化，除个别点以外，壁厚变化幅度小，表明射孔段之上套管基本完好，腐蚀较轻。
3 结论
（1）多臂井径测井仪通过直接接触测量，能够准确反映套管内径的变化和内壁腐蚀程度，并能够准确定位套损位置，但只能反映套损的部分情况，即无法测量外壁腐蚀。
（2）电磁探伤能够测量多层管柱的损伤，但是定位较差。
（3）结合多臂井径和电磁探伤测量套损具有非常大的可行性，二者结合能够优势互补，准确反映套管的腐蚀类型、程度及具体位置。
参考文献
[1] 杜厚臣.土层错动时油田套管损伤分析[D].大庆：东北石油大学，2011.
[2] F.Khalf，cairo U. Increasing casing collapse resistance against salt-induced loads[C].SPE13712，1989，259-266
[3] Geros，M.Santamouris，A.Tsangrasoulis， G.Guarracino. Experimental Evaluation of Night Ventilation Phenomena[J].Energy and Bulidings，2008，27：141-154.
[4] 彭學文.双层钢管瞬变电磁检测技术研究[D].南昌：南昌航空大学，2010.
[5] 艾池.套管损坏机理及理论模型与模拟计算[D].大庆：大庆石油学院，2003
[6] 关松.油水井套损检测技术分析与评价[J].石油仪器，2010，24（2）：64—66.
[7] 王晓龙. EMDS-TM-42TS电磁探伤测井仪模型井测井与评价. 国外测井技术 [J]，2006，21（5）
[关键词]套损检测；多臂井径；电磁探伤
中图分类号：O441.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0392-01
0 引言
套管是保护井壁及井内设备，隔开各层流体，保证油、气、水井生产活动正常进行的钢材管道。油田经过长期的生产开发后，由于各种自然和人工开采因素的影响，套管会出现变形、腐烛、破损等状况，影响油气田的正常生产和开发，甚至导致停产，影响油田的经济效益。目前，在油气田生产开发中，世界各地油田都不同程度地发生了套管损坏，套损问题已然成为国内外油田必须面对的一个难题。美国威明顿油区由于地震引起的断层活动以及人们不合理的开采，在1926年至1986年间，不仅套损井多达3000多口，而且油水井出现成片错断[1]；前苏联巴拉哈内-萨布奇-拉马宁油田在1937年至1982年间，报废的井高达3200口[2]；挪威北海Ekofisk油田在1978年至1989年间，套损井高达2/3，并且报废了一部分井。此外，西伯利亚油田、墨西哥湾油田、罗马尼亚的坦勒斯油田、苏伊士湾油田、俄罗斯的班长达勒威油田、德克萨斯州油田等出现不同程度的套损问题[3]。据有关报告，从1977年至1983年底，我国的大庆、吉林、辽河、大港、胜利、河南、玉门、青海、长庆、新疆等油田出现3680口以上的套损井[4]。目前保守估计全国有套损井2.5万口。其中大庆油田和吉林油田为我国套损情况最严重的地区，套损井数占全国套损井50%以上，并且每年还有上升趋势[5]。
1 仪器介绍
1.1 多臂井径测井仪
多臂井径仪器由多个测量臂、电路、遥测、两个六臂扶正器组成。最常见的有八臂、十六臂和四十臂。多臂井径测井仪的优点：①能够识别套管弯曲及错断，确定套管孔眼和腐蚀；②成像图能直观准确地给出变形截面形态。缺点：①臂数较少的井径仪对井眼要求低、成功率高，但误差较大；②多臂井径仪精度高，但外径较大，对井眼要求高、容易卡堵，不能测量内径较小的套管；③所获取的井下信息有限，只能检测内壁腐蚀缺陷，不能确定套管的外腐蚀程度；④精度较低，测量时受套管内结蜡和污垢的影响，不能全面检测套损[6]。
1.2 电磁探伤测井仪
当套管厚度变化或存在缺陷时，在单套、双套管柱结构下，电磁探伤可判断管柱的裂缝、孔洞和工具位置，得到管柱的壁厚。通过测井曲线的形状可以判断某一层套管裂缝、错断、变形及腐蚀等[7]。电磁探伤测井仪电磁探伤仪的优点还有仪器外径小，可过油管测量。并且可以在正常生产的情况下进行测井，测量结果不受井内泥浆类型、套管壁上的石蜡等井内物质的影响。但是缺点也较为明显，即电磁探伤测井得到的多条感应电动势曲线经过处理得到的套管壁厚是套管的平均壁厚，即视平均壁厚，无法具体反映套管具体在哪个方位出现了金属丢失，定位较差。
2 应用实例
对某口井进行全井测量，检测套管损伤状况，测井前先通洗井至人工井底。
2.1 多臂井径检测成果分析
在该井，共检测到套管237根，测量井段105m至2870m。经过资料解释处理，分析结果为最大腐蚀量达到标准壁厚的1%—10%的套管199根，达到10%—20%的套管19根，达到20%—50%的套管11根，达到50%以上的8根。套管接箍最大腐蚀量均在1%—10%。以上数据分析得出：该井整体套管腐蚀轻微，未发现严重腐蚀段。但在410m—550m处存在缩径与轻微弯曲现象。
2.2 电磁探伤检测成果分析
从1到30根套管，单根套管壁厚最大值基本在20mm—32mm之间变化，说明该段套管外存在金属管柱，即表层套管。从31根套管到237根套管的单根套管的最大壁厚基本在7.5mm—8.3mm之间变化，最小壁厚基本在6.5mm—7.4mm
之间变化，除个别点以外，壁厚变化幅度小，表明射孔段之上套管基本完好，腐蚀较轻。
3 结论
（1）多臂井径测井仪通过直接接触测量，能够准确反映套管内径的变化和内壁腐蚀程度，并能够准确定位套损位置，但只能反映套损的部分情况，即无法测量外壁腐蚀。
（2）电磁探伤能够测量多层管柱的损伤，但是定位较差。
（3）结合多臂井径和电磁探伤测量套损具有非常大的可行性，二者结合能够优势互补，准确反映套管的腐蚀类型、程度及具体位置。
参考文献
[1] 杜厚臣.土层错动时油田套管损伤分析[D].大庆：东北石油大学，2011.
[2] F.Khalf，cairo U. Increasing casing collapse resistance against salt-induced loads[C].SPE13712，1989，259-266
[3] Geros，M.Santamouris，A.Tsangrasoulis， G.Guarracino. Experimental Evaluation of Night Ventilation Phenomena[J].Energy and Bulidings，2008，27：141-154.
[4] 彭學文.双层钢管瞬变电磁检测技术研究[D].南昌：南昌航空大学，2010.
[5] 艾池.套管损坏机理及理论模型与模拟计算[D].大庆：大庆石油学院，2003
[6] 关松.油水井套损检测技术分析与评价[J].石油仪器，2010，24（2）：64—66.
[7] 王晓龙. EMDS-TM-42TS电磁探伤测井仪模型井测井与评价. 国外测井技术 [J]，2006，21（5）