第二章-井径-井斜和套管测井讲课稿

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多臂井径仪用于套管井中，用来测量套管内径的变化。 多臂井径仪的臂数一般在30～６４之间，通常根据套管内径 的大小来选择不同臂数的多臂井径仪。多臂井径仪的臂宽约 2.16mm，测量时要求各臂端部间的间隙约为0.5in。
显然，套管内径越大，就应选择更多臂数的仪器。 多臂井径仪可同时输出最大和最小两条套管内径曲线， 也可输出相应180°的两个臂的井径值，根据这些值来了解 套管的腐蚀及变形情况。 若 1.最大、最小两条套管内径近似相等，则套管没有腐 蚀变形；
3.若4条井径都小于套管的原始内径值，则可判断为缩径； 若4条井径都大于套管的原始内径，则可判断为扩径；若4条 井径与原始套管内径相差很大，则可能为套管错断，错断大 多数出现在射孔井段的接箍处。
第二节 井 斜 测
为了了解井身是否偏斜和偏斜程度，及时纠斜，指导打好直 井或者打好定向斜井以及地质绘图和测井解释上的需要，都必须 进行井斜测量。在钻井工程上，对于垂直井要求其偏斜度不超过 3°，对于定向斜井要求偏斜度始终保持一致。导致钻井偏斜的 原因是多方面的，如泥浆性能，钻井工艺技术，地层的软硬、倾 斜程度、裂缝发育程度以及破碎带等对钻井都有不同程度的影响。
2.最大、最小两条套管内径有明显差别，则表明套管 发生腐蚀变形
不同公司的多臂井径仪有不同的规格，分别适用于不 同直径的套管井中测量。
现场中除使用以上臂数的井径仪 外，在套管井中还经常使用微井径仪， X-Y井径仪，8臂井径仪，过油管井径 仪和磁井径仪，每种仪器的主要性能 见表2-1，其中最有实用价值的是8臂 井径仪。
倾角测量装置的电位器在测量时，位于井轴倾斜面内，
当井轴倾斜时，带有重锤的指针发生偏转，偏转的角 度就是要测量的井轴的倾角。倾角的大小由对应的一 段电位器上的电位差反映出来。和测量方位角一样， 仪器经过校验，测量电位差大小就可以测量出井径倾 角。 井斜测量是点测进行的。一般是25ｍ或50ｍ测一点， 代表测点以上一段的井斜情况。为了严防井斜和打好 定向井可以根据具体情况加密测点。
即：硬石膏 d≈d0 ；石膏 若发生溶解 d>d0 。 井径曲线一般只能用来定性识别岩性，它是划分井孔地层剖 面，识别岩性的一种辅助手段，常用于配合其他曲线进行解释。
(2) 套管外径与井径之间环形空间的体积就是固井水泥用量， 工程上一般采用体积法计算：
V
2
h(d
d2)
4
式中 h——
d’——
d—— 井径曲线在固井工程上提供固井段的平均井径，通常采用 算术平均法求取平均井径值。先在每隔50m或25m(或更短 一些的井段上)求这段井径的平均值，然后再将各段井径的 平均值相加除以段数，即得平均井径值d0
当井径发生变化时，井径臂的伸缩带动连杆上下运动，这 一运动改变着触点M、N在电位器上的位置，从改变了M、N 之间电阻值ΔR 的大小，ΔR与井径的变化成正比：
ΔR=Δd 式中 ——比例系数。
当给电位器通以恒定的电流Ｉ，则井径的变化就相应使M、 N之间的电位差发生变化：
ΔUMN=IΔR =IΔd =I(d-d0)
砂岩：由于渗透性较好，一般都有泥浆侵入，在 井壁上有泥饼形成，使井径小于钻头直径，
即：d>d0 。 砾岩：致密坚硬的砾岩渗透性差，井径d近似等于 钻头直径d0； 渗透性砾岩的井径与砂岩的井径相似, 即：d≈d0。 泥岩：泥岩颗粒细，结构较疏松，受钻井过程中泥
浆浸泡和冲刷易发生垮塌，因此一般泥岩段的井径都 大于钻头直径, 即：d>d0 。
整理得：
d
d0
1
U MN I
d0
C
U MN I
式中 d—— d0——当ΔＵＭＮ＝0
C——
I—— 参数C和d0均为常数，其数值可以通过仪器校验 得到，按上式对仪器进行刻度后，测量时便可记录出 一条随井深变化的井径曲线。
2.
(1) 岩石在结构和成分上的差异，造成钻井过程中钻
头和泥浆对其作用效果的不同，因而在井径曲线上会 出现相应的不同特征，常见几种岩石的特征如下。(设 井径d，钻头直径为d0)
灰岩、白云岩： 致密灰岩和致密白云岩的渗透性很差，且较坚硬。 井径近似等于钻头直径 即：d≈d0
含泥质的灰岩或白云岩： d略大于钻头直径d0
孔隙性灰岩或白云岩： d略wenku.baidu.com于钻头直径d0
裂缝性灰岩： 井径不规则，井径曲线上呈锯齿状
泥岩：泥岩颗粒细，结构较疏松，受钻井过程中泥浆浸泡和冲刷 易发生垮塌，井径都大于钻头直径, 即：d>d0 盐岩：盐岩受泥浆的溶解作用井径会扩大, 即：d>d0。 石膏：石膏为块状结构，一般情况下井径近似等于钻头直径。
利用8臂井径仪可得夹角互成45°的四条套 管内径曲线，根据8臂井径仪的四条套管内径测 量资料可以判断套管的近似形状。
1.两条垂直方向的井径一长一短，另外两条井径介于长 短之间且变化较均匀，则可判断为近似椭圆；
2.若相邻两条直径较长，另外两条较短，则可判断为挤 扁；若4条直径长短交错，则可判断为不规则的凸凹变形；
井斜测量得到两个参数，即倾角δ和方位角φ，用以表示井轴 的空间位置。所谓倾角就是井轴和铅垂线之间的夹角，方位角就 是磁北方向和井轴的水平投影线之间按顺时针方向的夹角。如图 2-4
图2－5是测量方位 角和倾角装置
在井轴不偏斜时，磁北针与方位角环形电位器缺口在
一个方向上，方位为零，当井轴偏斜时，磁北针离开 缺口方向，偏离的角度是方位角。这个角的大小由这 个角内电位器的电位差所反映，方位角大，则电位差 大，反之则小。仪器经过校验，便可知单位电位差代 表的方位角的度数，测量磁北针与井轴投影线间的电 位差，就可以测得井轴偏斜的方位角。
第二章-井径-井斜和套管测井
1.
井径仪的结构如图2-1所示。 仪器主要由井径臂和一个电位 器组成，井径臂末端靠弹簧作 用力而紧贴在井壁上。测量时， 井径臂紧贴到井壁上，仪器随 电缆上提测量，当井径发生变 化时，井径臂也会相应发生伸 张和收拢变化，这个变化又带 动电位器上的滑线电阻移动， 也即把井径的变化转化为仪器 电阻的变化，如果给电位器通 以恒定的电流，则可把井径的 变化通过电位器上电阻的变化 转化为电位差的变化加以记录。