徑測井是測量井眼直徑大小的一種測井方法。在裸眼井中，井壁地層受鉆井液沖洗、浸泡和鉆頭的碰撞，使得井眼直徑與鉆頭直徑往往不同;地層巖性、物性、機械強度的不同，造成井眼直徑也不同。在套管井中，套管長期與地層水接觸，具有腐蝕性的地層水將對套管管壁造成損害，套管壁厚發(fā)生變化;不同方向的地應(yīng)力差異，也會使套管發(fā)生形變，引起套管內(nèi)徑變化。

測量井眼直徑的變化，是用井徑儀來完成的。井徑儀的種類很多，在裸眼井中通常使用單臂、雙臂、3臂和4臂井徑儀;油田套管井常用的有微井徑儀、過油管2臂井徑儀、8臂井徑儀、X－Y井徑儀、10臂井徑儀、12臂井徑儀、16臂井徑儀、2傳感器40臂井徑儀、6傳感器36(60)臂井徑儀、40傳感器40獨立臂井徑儀以及方位井徑儀等。

1 井徑測井基本原理

通常使用的井徑儀，從儀器結(jié)構(gòu)看，主要有兩種形式:一種是進行單獨井徑測量的張臂式井徑儀;另一種是利用某些測井儀器(如密度儀、微側(cè)向儀等)的推靠臂，在這些儀器測井的同時進行井徑測量。

不論哪種井徑儀，它們的測量原理基本相同，比較簡單。現(xiàn)以張臂式井徑儀為例，介紹井徑測井的基本原理。

實際進行井徑測量時，將儀器下入井預(yù)計的深度上，然后通過一定的方式打開井徑臂，于是互成90°的四個井徑腿便在彈簧力的作用下向外伸張，其末端緊貼井壁。隨著儀器的向上提升，井徑臂就會由于井徑的變化而發(fā)生張縮，并帶動連桿作上下運動。連桿與一個電位器的滑動端相連，于是井徑的變化便可轉(zhuǎn)換成電阻的變化。當(dāng)給該可動電阻上通以一定強度的電流時，可動電阻的某一固定端與滑動端之間的電位差將隨著其間電阻值的變化而變化。于是，測量這一電位差，便可間接反映井徑的大小。

為了建立所測電位差與井徑值之間的關(guān)系，可作如下簡單推導(dǎo)。

假定井徑值為某一初始井徑d0時，可動電阻的滑動端M與某一個固定端N(見圖4.1.2)之間的電阻rMN=0，即ΔUMN=0，則當(dāng)井徑值變?yōu)閐時，有:

地球物理測井教程

式中:β為比例系數(shù)。

由于:

地球物理測井教程

因此:

地球物理測井教程

令c=1/β，稱為儀器常數(shù)，則:

地球物理測井教程

通過對儀器的校驗，可以求得儀器常數(shù)c和ΔUMN=0時的初始井徑值d0。按式(4.1.4)對儀器進行刻度后，測量時可記錄一條隨井深變化的井徑曲線。

需要說明的是，井徑儀雖然都是測量井眼直徑，但它們反映的特征都不大一樣。例如，2臂井徑儀得到的是井眼的直徑;3臂井徑儀得到的是井眼的平均直徑;4臂井徑儀常給出井眼的和最小兩條直徑;40獨立臂井徑儀甚至可得到40條井徑曲線，通過處理能夠生成套管壁圖像。

2 井徑測井的應(yīng)用

2.1 劃分地層剖面和識別巖性

井眼直徑的變化，也是巖石性質(zhì)的一種間接反映，主要體現(xiàn)在

1)泥巖層和某些松散巖層，常常由于鉆井時泥漿的浸泡和沖刷造成井壁坍塌，使實際井徑大于鉆頭直徑，出現(xiàn)井徑擴大。

2)滲透性巖層，常常由于泥漿濾液向巖層中滲透，在井壁上形成泥餅，使實際井徑小于鉆頭直徑，出現(xiàn)井徑縮小。

3)在致密巖層處，井徑一般變化不大，實際井徑接近鉆頭直徑。

因此，通常將井徑曲線作為一種輔助資料，與自然伽馬和自然電位曲線相配合，綜合劃分地層剖面和識別巖性。

2.2 用于其他測井曲線的井眼影響校正

在油氣層井段的組合測井中，井徑測量是*的。它可用在定量解釋中配合某些測井資料進行井眼影響校正。

2.3 工程中的應(yīng)用

井徑測量資料對于計算固井所需水泥量也是的。套管外徑與井徑之間環(huán)形空間的體積就是固井水泥用量，工程上一般采用體積法計算:

地球物理測井教程

式中:V為固井水泥用量，m3;h為固井段長度，m;d'為套管外徑，m;d為平均井徑值，m。

井徑曲線在固井工程上提供的固井段平均井徑通常是采用算術(shù)平均法求取的。先在每隔50m或25m(或更短一些的井段上)求該段井徑的平均值，然后再將各段井徑的平均值相加除以段數(shù)，即得平均井徑值。

2.4 在套管井中用于套損檢測

在套管井中進行井徑測量，一般輸出和最小兩條套管內(nèi)徑曲線。若兩條套管內(nèi)徑曲線近似相等，則表明套管沒有腐蝕變形;若曲線有明顯差別，則表明套管發(fā)生了腐蝕變形。某些多臂井徑儀能夠輸出多條井徑曲線，其檢測效果更好。

特點

高分辨率

緊湊抗沖擊設(shè)計

尺寸輕

高溫應(yīng)用

可靠性軟件