專利名稱：井下套管壁厚測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油田中的套管的測量方法，尤其涉及一種井下套管壁厚測量方 法，適用于井下套管的損傷評價。
背景技術(shù)：
目前伽瑪密度套管壁厚的測量方法，只利用了近探測器計(jì)數(shù)率值進(jìn)行計(jì)算，并沒 有利用遠(yuǎn)探測器計(jì)數(shù)率值，且也沒有考慮地層密度、水泥環(huán)的密度不同對探測器伽瑪光子 計(jì)數(shù)率的影響，所計(jì)算出的套管壁厚與實(shí)際的套管壁厚存在較大的差異，影響了下一步施 工決策。產(chǎn)生上述問題的主要原因在于①現(xiàn)有計(jì)算方法只用近探測器計(jì)數(shù)率值進(jìn)行計(jì)算； ②沒有考慮地層密度不同時地層對伽瑪光子的散射和吸收作用；③沒有考慮水泥環(huán)密度不 同時，水泥環(huán)對伽瑪光子的散射和吸收作用。中國專利號“20062009388 1. 7”公開了一種伽瑪密度厚度測井儀刻度裝置，申請 日為2006年10月觀日，授權(quán)公告日為2007年10月17日，其由套管接箍、上鋼板、內(nèi)部套 管外部套管、鋼筋、下鋼板和G級固井水泥組成，外部套管內(nèi)設(shè)有長度相同壁厚不同的內(nèi)部 套管組合，內(nèi)外套管壁之間用G級固井水泥固結(jié)；內(nèi)、外套管上、下方分別焊接有上鋼板和 下鋼板，外部套管外側(cè)上、下鋼板之間沿周向均布焊接有根鋼筋將上、下鋼板拉住，內(nèi)部套 管上端與套管接箍相連接。另外，房舟等在2006年5月《天然氣工業(yè)》的“鉆井工程”中提 出了“膨脹管壁厚計(jì)算研究”。前述的專利技術(shù)僅用于套管外水泥膠結(jié)環(huán)的有無和成份進(jìn)行 檢測，以此確定固井完井質(zhì)量高低。后述的“膨脹管壁厚計(jì)算研究”只適合于測量膨脹管的 壁厚。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有伽瑪密度套管壁厚的測量方法存在的上述問題，提供 一種井下套管壁厚測量方法，本發(fā)明采用遠(yuǎn)近探測器計(jì)數(shù)率進(jìn)行計(jì)算，并消除了由于地層 密度和水泥環(huán)密度不同時地層和水泥環(huán)對探測器計(jì)數(shù)率的影響，提高了井下套管壁厚的計(jì) 算準(zhǔn)確性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種井下套管壁厚測量方法，其特征在于根據(jù)遠(yuǎn)近探測器的計(jì)數(shù)率曲線，消除地層密 度與水泥環(huán)密度對套管壁厚計(jì)算值的影響，利用回歸方法，建立套管壁厚計(jì)算公式計(jì)算得 出套管壁厚度。所述套管壁厚計(jì)算公式的建立方法為，根據(jù)近探測器計(jì)數(shù)率TL、遠(yuǎn)探測器計(jì)數(shù)率 PL，利用回歸方法建立計(jì)算公式
TH=THst - K*LN(TL/TLst)+LN(PL/PLst)+Δ TH
上式中，TH為計(jì)算壁厚值，THst為標(biāo)準(zhǔn)套管壁厚值，K為刻度系數(shù)，TL為近探測器計(jì)數(shù) 率值，TLst為標(biāo)準(zhǔn)取值井段平均計(jì)數(shù)率值，PL為遠(yuǎn)探測器計(jì)數(shù)率值，PLst為標(biāo)準(zhǔn)取值井段平 均計(jì)數(shù)率值，Δ TH為地層密度和水泥環(huán)密度在套管壁厚計(jì)算時的校正量。
所述地層密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH為一元二次關(guān)系，水泥 漿密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH為一元一次關(guān)系，利用回歸方法，得到 Δ TH的表達(dá)式
Δ TH= (-0. 75ρ 2地層+5. MP 地層-LMP 水泥架)-8
其中，THst為標(biāo)準(zhǔn)套管壁厚值，P 為地層密度，P 為水泥漿密度。所述利用地層密度不同時，地層密度與套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH 的關(guān)系，得出地層密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系為一元二次關(guān)系 式。所述利用水泥環(huán)密度不同時，水泥環(huán)密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差 Δ TH的關(guān)系，得出水泥環(huán)密度與套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系為一元一 次關(guān)系式。采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
一、本發(fā)明利用了遠(yuǎn)近探測器計(jì)數(shù)率曲線進(jìn)行計(jì)算，提高了套管壁厚計(jì)算值的準(zhǔn)確性。二、因?yàn)榈貙用芏炔煌?，地層對伽瑪光子的散射和吸收的能力也不同，遠(yuǎn)近探測器 計(jì)數(shù)率也就不同，本發(fā)明考慮了地層密度的影響，消除了因地層密度不同時對地層對探測 器計(jì)數(shù)率的影響，提高了套管壁厚計(jì)算值的準(zhǔn)確性。三、因?yàn)樗喹h(huán)密度對遠(yuǎn)近探測器具有影響，本發(fā)明考慮了不同水泥環(huán)密度的水 泥環(huán)對伽瑪光子散射和吸收作用，消除了因水泥環(huán)密度不同時水泥環(huán)對探測器計(jì)數(shù)率的影 響，提高了套管壁厚計(jì)算值的準(zhǔn)確性，本發(fā)明可準(zhǔn)確測量出井下套管壁厚，且能夠在不同解 釋平臺下實(shí)現(xiàn)。


圖1為地層密度與套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系圖
圖2為水泥環(huán)密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式一種井下套管壁厚測量方法，根據(jù)遠(yuǎn)近探測器的計(jì)數(shù)率曲線，消除地層密度與水 泥環(huán)密度對套管壁厚計(jì)算值的影響，利用回歸方法，建立套管壁厚計(jì)算公式計(jì)算得出套管
壁厚度。具體過程如下
①根據(jù)近探測器計(jì)數(shù)率(TL)、遠(yuǎn)探測器計(jì)數(shù)率(PL)，利用回歸方法建立計(jì)算套管壁 厚方法
TH=THst - K*LN(TL/TLst)+LN(PL/PLst)+Δ TH
上式中，TH為計(jì)算壁厚值，THst為標(biāo)準(zhǔn)套管壁厚值，K為刻度系數(shù)，TL為近探測器計(jì)數(shù) 率值，TLst為標(biāo)準(zhǔn)取值井段平均計(jì)數(shù)率值，PL為遠(yuǎn)探測器計(jì)數(shù)率值，PLst為標(biāo)準(zhǔn)取值井段平 均計(jì)數(shù)率值，Δ TH
為地層密度和水泥環(huán)密度在套管壁厚計(jì)算時的校正量。②利用地層密度不同時，地層密度與套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的 關(guān)系，得出地層密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系為一元二次關(guān)系式。
③利用水泥環(huán)密度不同時，水泥環(huán)密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH 的關(guān)系，得出水泥環(huán)密度與套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系為一元一次關(guān) 系式。由以上地層密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH為一元二次關(guān)系，水 泥漿密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差
Δ TH為一元一次關(guān)系，利用回歸方法，得到Δ TH的表達(dá)式 Δ TH= (-0. 75ρ 2地層+5. Mp 地層-LMp 水泥架)-8
上式中，THst為標(biāo)準(zhǔn)套管壁厚值，P 為地層密度，P 為水泥漿密度。
權(quán)利要求
1.一種井下套管壁厚測量方法，其特征在于根據(jù)遠(yuǎn)近探測器的計(jì)數(shù)率曲線，消除地 層密度與水泥環(huán)密度對套管壁厚計(jì)算值的影響，利用回歸方法，建立套管壁厚計(jì)算公式計(jì) 算得出套管壁厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下套管壁厚測量方法，其特征在于所述套管壁厚計(jì)算公 式的建立方法為，根據(jù)近探測器計(jì)數(shù)率TL、遠(yuǎn)探測器計(jì)數(shù)率PL，利用回歸方法建立計(jì)算公 式TH=THst - K*LN(TL/TLst)+LN(PL/PLst)+Δ TH上式中，TH為計(jì)算壁厚值，THst為標(biāo)準(zhǔn)套管壁厚值，K為刻度系數(shù)，TL為近探測器計(jì)數(shù) 率值，TLst為標(biāo)準(zhǔn)取值井段平均計(jì)數(shù)率值，PL為遠(yuǎn)探測器計(jì)數(shù)率值，PLst為標(biāo)準(zhǔn)取值井段平 均計(jì)數(shù)率值，Δ TH為地層密度和水泥環(huán)密度在套管壁厚計(jì)算時的校正量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下套管壁厚測量方法，其特征在于地層密度和套管標(biāo)準(zhǔn) 值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH為一元二次關(guān)系，水泥漿密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì) 算值之差Δ TH為一元一次關(guān)系，利用回歸方法，得到Δ TH的表達(dá)式Δ TH= (-0. 75ρ 2地層+5. MP 地層-LMP 水泥架)-8其中，THst為標(biāo)準(zhǔn)套管壁厚值，P 為地層密度，P 為水泥漿密度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下套管壁厚測量方法，其特征在于利用地層密度不同時， 地層密度與套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系，得出地層密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值 與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系為一元二次關(guān)系式。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的井下套管壁厚測量方法，其特征在于利用水泥環(huán)密度 不同時，水泥環(huán)密度和套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系，得出水泥環(huán)密度與 套管標(biāo)準(zhǔn)值與套管壁厚計(jì)算值之差Δ TH的關(guān)系為一元一次關(guān)系式。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種井下套管壁厚測量方法，根據(jù)遠(yuǎn)近探測器的計(jì)數(shù)率曲線，消除地層密度與水泥環(huán)密度對套管壁厚計(jì)算值的影響，利用回歸方法，建立套管壁厚計(jì)算公式計(jì)算得出套管壁厚度。本發(fā)明采用遠(yuǎn)近探測器計(jì)數(shù)率進(jìn)行計(jì)算，并消除了由于地層密度和水泥環(huán)密度不同時地層和水泥環(huán)對探測器計(jì)數(shù)率的影響，提高了井下套管壁厚的計(jì)算準(zhǔn)確性。
文檔編號E21B33/14GK102061911SQ20101058517
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者劉文龍, 吉人, 殷增華, 趙中明 申請人:中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司