CN104481506A - 一种套管错断方位检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种套管错断方位检测方法。该方法是将陀螺测斜仪和电磁探测仪从井口放至套管错断点以下位置，通过电磁探测仪检测错断的下段套管相对电磁探测仪的偏移距离和方向；通过陀螺测斜仪检测下段套管偏移的地理方位，从而获知下段套管在井下的准确位置。本发明可以准确的检测出下段套管与上段套管之间完全错开时的错开距离和地理方位。有利于制定适用的修井方案，并找到影响源提前采取预防措施。

Description

一种套管错断方位检测方法
技术领域
本发明涉及一种套管错断方位检测方法，属于油田测井仪器技术领域。
背景技术
随着油水井生产时间的延长，地层的滑移、地壳的运动等所产生地应力的不断集中，泥页岩受注入水侵入发生蠕变引起的井壁不稳定，都会在套管壁上产生巨大的横向剪切力，造成导管断裂而发生错位，简称错断。常规检查套管是否发生错断的方法是采用通井规进行通井。通井规可以通过，代表套管无明显错断，通井规无法通过，代表套管错断严重。再用铅模法判断下段套管偏移量。常规方法缺点在于不能判断套管错断方向，不能检测上、下套管完全错开的情况。不利于制定适用的修井方案，及找到影响源，提前采取预防措施。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种套管错断方位检测方法，实现套管错断方位的检测，为找到影响源，提前采取预防措施提供依据。
本发明的技术方案：
一种套管错断方位检测方法，该方法是将陀螺测斜仪和电磁探测仪从井口放至套管错断点以下位置，通过电磁探测仪检测错断的下段套管相对电磁探测仪的偏移距离和方向；通过陀螺测斜仪检测下段套管偏移的地理方位，从而获知下段套管在井下的准确位置。
前述套管错断方位检测方法中，所述套管错断点的上段套管与下段套管位移较大，陀螺测斜仪和电磁探测仪无法放至套管错断点以下位置时，需通过探测孔进行检测；探测孔的深度大于检测仪器的长度，以保证检测仪器与下段套管在水平方向有重叠区域。
前述套管错断方位检测方法中，所述陀螺测斜仪采用光纤陀螺测斜仪。
前述套管错断方位检测方法中，所述陀螺测斜仪和电磁探测仪在下井之前应确定检测基准，并将陀螺测斜仪和电磁探测仪的0位与检测基准对齐。
前述套管错断方位检测方法中，所述电磁探测仪包括激发线圈和一组沿圆周排列的磁感应接收器；激发线圈向四周发射交变电磁波，交变电磁波遇到周围错断的下段套管后形成反射波，一组沿圆周排列的磁感应接收器根据接收到磁信号的强度和时间确定电磁探测仪是否存在错断的下段套管，以及错断的下段套管与电磁探测仪之间的相对距离和方位。
前述套管错断方位检测方法中，所述错断的下段套管错位小于套管半径时，电磁探测仪根据激发线圈与错断的下段套之间的最小距离A和最大距离B计算偏移量C，最大距离点所在方向为偏移方向。
前述套管错断方位检测方法中，所述错断的下段套管错位较大时，电磁探测仪根据激发线圈与错断的下段套管之间的包容角θ确定偏移量，导磁材料中点所在方向为偏移方向。
与现有技术相比，本发明可以准确的检测出下段套管与上段套管之间完全错开时的错开距离和地理方位。有利于制定适用的修井方案，并找到影响源提前采取预防措施。
附图说明
图1是下段套管与上段套管错位距离较小时的检测方法示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是下段套管与上段套管错位距离较大，但未完全脱离时的检测方法示意图；
图4是图3的俯视图；
图5是下段套管与上段套管错位距离完全脱离时的检测方法示意图；
图6是图5的俯视图。
附图中的标记为：1-上段套管，2-下段套管，3-检测仪，4-电缆，5-探测孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
一种套管错断方位检测方法，该方法是将陀螺测斜仪和电磁探测仪从井口放至套管错断点以下位置，通过电磁探测仪检测错断的下段套管相对电磁探测仪的偏移距离和方向；通过陀螺测斜仪检测下段套管偏移的地理方位，从而获知下段套管在井下的准确位置。套管错断点的上段套管与下段套管位移较大，陀螺测斜仪和电磁探测仪无法放至套管错断点以下位置时，需通过探测孔进行检测；探测孔的深度大于检测仪器的长度，以保证检测仪器与下段套管在水平方向有重叠区域。陀螺测斜仪和电磁探测仪在下井之前应确定检测基准，并将陀螺测斜仪和电磁探测仪的0位与检测基准对齐。陀螺测斜仪采用光纤陀螺测斜仪。电磁探测仪包括激发线圈和一组沿圆周排列的磁感应接收器；激发线圈向四周发射交变电磁波，交变电磁波遇到周围错断的下段套管后形成反射波，一组沿圆周排列的磁感应接收器根据接收到磁信号的强度和时间确定电磁探测仪是否存在错断的下段套管，以及错断的下段套管与电磁探测仪之间的相对距离和方位。错断的下段套管错位小于套管半径时，电磁探测仪根据激发线圈与错断的下段套之间的最小距离A和最大距离B计算偏移量C，最大距离点所在方向为偏移方向。错断的下段套管错位大于套管半径时，电磁探测仪根据激发线圈与错断的下段套之间的包容角θ确定偏移量，导磁材料中点所在方向为偏移方向。
实施例
具体实施时，可先用常规的通井规初步判断一下套管的错断位置6和下段套管2的位移距离。若通井规可以通过错断位置，如图1和2所示，说明下段套管错断位移较小，本发明所用检测仪3（包括陀螺测斜仪和电磁探测仪）可以通过错断位置进入下段套管。若通井规不能通过错断位置6，说明下段套管2错断位移较大，可能有两种情况，一种如图3和4所示，是下段套管2错断位移接近或超过了套管半径但并未超过了套管直径，位移较大；另一种情况如图5和6所示，是下段套管错断位移超过了套管直径，位移很大。
由于检测时，要求检测仪3应位于下段套管2的水平位置，才能确保检测的准确性，所以对于下段套管2位移较大和很大的两种情况，需要用钻杆通过上段套管1钻一个检测孔5，以便检测仪3可以从井口放至下段套管2的水平位置，检测孔5的深度应大于检测仪3的长度。
在检测前，应对构成检测仪3的陀螺测斜仪和电磁探测仪进行校准。如在进行测量前，先在地面设定一个基准方位，如设定正北方为基准位置，并记录陀螺测斜仪的初始输出值。当把陀螺测斜仪下至检测孔5后，再记录陀螺测斜仪的输出值，将两次的输出值进行比较即可测得下段套管2的地理方位。同时对电磁探测仪也应该根据电磁探测仪的校准方法进行校准，可将电磁探测仪的0位与检测基准对齐。
以下结合附图分为三种情况分别进行说明。
第一种情况如图1和2所示，下段套管2与上段套管1在错断位置6处发生错断，但下段套管2相对上段套管1之间的位移较小，检测仪3通过电缆4可以直接下放至下段套管2内，所以不用打检测孔5，可以直接检测。现以电磁探测仪的检测为例进行说明，检测仪3位于下段套管2内，但偏离中心位置，电磁探测仪包含一个激发线圈和多个沿圆周排列的磁感应接收器。激发线圈发出交变电磁波，交变电磁波遇到下段套管2内壁后由沿圆周排列的磁感应接收器接收，由于激发线圈距离下段套管2的左壁较近所以接收到的信号较强，间隔时间也较短；而激发线圈距离下段套管2的右壁较远所以接收到的信号较弱，间隔时间也较长；通过接收器接收到磁信号的强度和时间，可以计算出图2中距离A和距离B的长度，通过公式B-A=C可以准确的计算出下段套管2的位移距离C，并且可确定下段套管2是偏向电磁探测仪右侧的。
第二种情况如图3和4所示，下段套管2与上段套管1在错断位置6处发生错断，但下段套管2相对上段套管1之间的位移较大，检测仪3通过电缆4不能直接下放至下段套管2内，所以需要打检测孔5进行直接检测。现以电磁探测仪的检测为例进行说明，如图4所示，检测仪3位于下段套管2之外的检测孔5内，电磁探测仪包含一个激发线圈和多个沿圆周排列的磁感应接收器。激发线圈发出交变电磁波，交变电磁波遇到位于激发线圈一侧下段套管2外壁后由沿圆周排列的磁感应接收器接收，接收器只能在激发线圈与下段套管2之间的包络角θ范围内能接收到反馈信号，根据包络角θ可由公式C=R/tgθ/2计算出下段套管2与激发线圈之间的距离，也就是下段套管2的移位距离C，公式中的R是套管的半径，为已知数。
第三种情况如图5和6所示，下段套管2与上段套管1在错断位置6处发生错断，但下段套管2相对上段套管1之间的位移很大，检测仪3通过电缆4不能直接下放至下段套管2内，所以需要打检测孔5进行直接检测。现以电磁探测仪的检测为例进行说明，如图6所示，检测仪3位于下段套管2之外的检测孔5内，电磁探测仪包含一个激发线圈和多个沿圆周排列的磁感应接收器。激发线圈发出交变电磁波，交变电磁波遇到位于激发线圈一侧下段套管2外壁后由沿圆周排列的磁感应接收器接收，接收器只能在激发线圈与下段套管2之间的包络角θ范围内能接收到反馈信号，根据包络角θ可由公式C=R/tgθ/2计算出下段套管2与激发线圈之间的距离，也就是下段套管2的移位距离C，公式中的R是套管的半径，为已知数。
比较情况二和三可知下段套管2位移距离越大，电磁探测仪所测得的包络角θ越小，同时接收器接收到的电磁波信号也越弱。图2、4、6中的箭头表示下段套管2的位移方向。
由于电磁探测仪在下放的过程中很难保持角度不发生变化，虽然电磁探测仪可以检测出下段套管2的位移方向，但当电磁探测仪旋转一个角度后失去基准，所以操作人员还是搞不清楚下段套管2的具体方位。因此仍需要通过陀螺测斜仪进一步检测下段套管2位移的地理方位，如以正北为12点方向，通过陀螺测斜仪可进一步确定下段套管2位于上段套管1的3点钟方向。从而获得套管错断方位和距离的准确数据，对多口井的错断方位进行综合分析，找到共同影响源。有利于制定适用的修井方案，提前采取预防措施。

Claims (7)

1. 一种套管错断方位检测方法，其特征在于：该方法是将陀螺测斜仪和电磁探测仪从井口放至套管错断点以下位置，通过电磁探测仪检测错断的下段套管相对电磁探测仪的偏移距离和方向；通过陀螺测斜仪检测下段套管偏移的地理方位，从而获知下段套管在井下的准确位置。
2.根据权利要求1所述套管错断方位检测方法，其特征在于：所述套管错断点的上段套管与下段套管位移较大，陀螺测斜仪和电磁探测仪无法放至套管错断点以下位置时，需通过探测孔进行检测；探测孔的深度大于检测仪器的长度，以保证检测仪器与下段套管在水平方向有重叠区域。
3.根据权利要求2所述套管错断方位检测方法，其特征在于：所述陀螺测斜仪和电磁探测仪在下井之前应确定检测基准，并将陀螺测斜仪和电磁探测仪的0位与检测基准对齐。
4.根据权利要求3所述套管错断方位检测方法，其特征在于：所述陀螺测斜仪采用光纤陀螺测斜仪。
5.根据权利要求4所述套管错断方位检测方法，其特征在于：所述电磁探测仪包括激发线圈和一组沿圆周排列的磁感应接收器；激发线圈向四周发射交变电磁波，交变电磁波遇到周围错断的下段套管后形成反射波，一组沿圆周排列的磁感应接收器根据接收到磁信号的强度和时间确定电磁探测仪是否存在错断的下段套管，以及错断的下段套管与电磁探测仪之间的相对距离和方位。
6.根据权利要求4所述套管错断方位检测方法，其特征在于：所述错断的下段套管错位小于套管半径时，电磁探测仪根据激发线圈与错断的下段套之间的最小距离A和最大距离B计算偏移量C，最大距离点所在方向为偏移方向。
7.根据权利要求4所述套管错断方位检测方法，其特征在于：所述错断的下段套管错位大于套管半径时，电磁探测仪根据激发线圈与错断的下段套之间的包容角θ确定偏移量，导磁材料中点所在方向为偏移方向。
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