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摘要：隨著采鹵井開采時間的增加，井下開采鹽層橫向溶腔不斷擴大、縱向溶采高度逐漸上升，導致井下套管脫落或損壞，生產出鹵量減少。為了保證鹽礦正常采鹵生產，通常采用機械修井方法，使鹽鹵生產井重燃生命活力。在修井前，為了充分掌握井內鹽層、地層、套管、鹽溶腔高度等信息，為機械修井方案提供可靠的基礎資料，選擇有效的探測方法能達到事半功倍的效果。
關鍵詞：采鹵井；聲波變密度測井；鹽溶腔高度；鹽巖層解釋；堆積物
隨著鹵井開采時間的增加，井下開采鹽層橫向溶腔不斷擴大、縱向溶采高度逐漸上升，導致井下套管脫落或損壞，生產出鹵量減少，為了保證鹽礦正常采鹵生產，通常采用機械修井方法，使鹽鹵生產井重燃生命活力。在機械修井中通常采用鍛銑技術銑掉上部可采鹽層處的套管，使鹽層充分暴露，以便水溶進行開采。但在鍛銑前對鹵井的鹽層、地層、套管、鹽溶腔高度等信息情況的掌握十分關鍵，要獲取這些信息，探測方法的選擇十分關鍵。
1理論依據
鹵井成井后通常下入技術套管并用水泥漿進行固井，固好井后水泥與套管和巖層膠結都良好，由于技術套管和固結后的水泥差別小，所以固井聲波由套管傳到水泥再大量傳到地層，因而套管波很弱，地層波清晰，固井聲波幅度為低幅值，套管波信號在變密度圖上顯示很弱，甚至不存在。當采出鹵水，使開采鹽層形成溶腔，開采鹽層段套管處于自由套管狀態，管外原固井水泥可能脫落無水泥，形成溶腔后，測不到地層波，界面波阻抗較大差異，所以套管波反射很強，因而變密度相線的差別很大，套管接箍也能反映出來；聲幅為高幅值，而且在節箍處有明顯負異常；自然伽瑪值與完井時所測的自然伽瑪曲線值相比較幅值低至基本為零[1]。
2探測方法選擇及原理特點
根據理論基礎和任務要求，針對鹽巖層、套管及水泥固結的物性組合特征，鹵井修井前探測方法通常選擇聲放磁及變密度測井，即固井質量測井。所測參數有：固井聲波幅度測井（CBL）、聲波變密度測井（VDL）、自然伽瑪測井（NG01）、磁定位測井。
2.1固井聲波幅度測井原理和特點
固井聲波幅度測井(CBL)又稱聲波水泥膠結測井[2]。測量聲波在井孔內傳播時遇到不同界面后反射回來聲波幅值的高低，用幅值高低去評價界面膠結情況的一種儀器，測井儀的聲系由兩個壓電晶體組成，一個發射，一個接收。聲源的工作頻率為20kHz,重復頻率15～20Hz，測井時發射晶體發出的聲波脈沖信號在井孔內各個方向傳播,當波速傳播遇到兩種介質的交界面時,聲波會發生反射和折射，若水泥與套管的膠結良好，膠結界面上聲波損失少，若界面膠結不好，界面聲阻抗變大,反射的聲波幅度較大。固井聲波幅度測井就是根據這個原理,測量沿套管傳播(稱之為滑行波)的首波幅度大小,來判斷套管與水泥環的膠結狀況,測得的曲線叫CBL曲線，也叫水泥膠結比。通過此法可以準確評價第一界面的膠結情況，檢查套管水泥環情況，解釋套管與水泥面的微環空，還可以用來判斷管鹽層的位置。在鹽井修井中可用來確定溶腔高度。
2.2聲波變密度測井原理和特點
聲波變密度測井又稱聲波全波測井(VDL)。是以記錄整個聲波波列顯示，來研究水泥膠結質量的方法。它常與固井聲幅配合，用來檢查聲波幅度測井評估第二界面水泥膠結質量的可靠性和解決一些特殊的水泥膠結問題。聲波變密度儀器采用一個發射晶體和兩個不同源距的接收晶體來組成聲系，相距三英尺的晶體用來接收第一界面的聲波幅度，相距五英尺的晶體用來接收第二界面的聲波幅度。接收的聲波變密度測井所測的曲線包含套管波、水泥環波及地層波，可以檢查套管井第一、第二界面的膠結程度。在鹽井修井中可用來解釋管外水泥環脫落情況和確定溶腔高度。
2.3自然伽馬測井原理和特點
以地層自然放射性為基礎，測井時用伽馬射線探測器沿井眼進行測量，記錄伽馬射線強度，稱為自然伽馬測井[3]。通過自然伽馬測井可以獲取地層結構相應的信息。曲線主要用途是：校正深度、劃分地層巖性、對比地層、計算地層的泥質含量、判斷儲層。在鹽井修井測量自然伽馬曲線，是用來解釋鹽層、地層深度厚度，跟磁定位曲線一起對深度進行校準，與完井時所測自然伽馬曲線相比較，確定上部可采鹽層的深度厚度，解釋溶腔高度、解釋沉渣堆積物[4]。
2.4磁定位測井原理和特點
磁定向測井是電磁感應原理的應用,儀器由兩塊磁鐵同極相對，中間放置線圈，裝在非磁性材料的儀器外殼內。由于接箍處套管加厚，改變了磁鐵周圍的磁場，使穿過線圈的磁通變化，因而產生感應電動勢，該電動勢在測量回路中產生一電流，使磁性定位曲線產生異常，即顯示出套管接箍的位置。為保證割管深度的正確，通常用套管接箍來控制深度，解釋套管接箍的實際深度，確定井內割管情況。
3實際中的應用
3.1解釋地層
沉積巖中自然伽瑪來源于巖層中的泥質顆粒吸附的天然放射性元素鈾、釷、鉀，所以泥巖的自然伽瑪曲線反映為高幅值。巖鹽的自然伽瑪曲線幅值明顯低于泥巖，最多為泥巖的1/3幅值，純石鹽晶體幾乎測不到自然伽瑪。通過測量自然伽瑪曲線能有效地解釋鹽腔上部未開采鹽層，為下一步開采上部鹽層提供可靠數據。圖1為江蘇某礦鹽鹵井采空區頂板地層解釋圖,見鹽深度879.80m，879.80～910.95m為鹽層，910.95～911.95m為泥巖夾層，911.95～914.85m為鹽層，914.85～917.30m為泥巖，采空區頂板在917.30m[5]。
3.2解釋溶腔高度
由于鹵井的長時間開采，在開采鹽層段會形成溶腔。如圖2所示為江西某鹽礦C313井實際測試成果，根據測井所測聲幅、聲波變密度、自然伽瑪曲線資料顯示，在所測井段557.50～628.20m處，聲幅曲線呈現高幅值且套管節箍處有明顯負異常，變密度圖形明顯有套管波，自然伽瑪值與完井前測的自然伽瑪曲線值相比較幅值低至基本為零，說明該段因開采形成溶腔，故解釋溶腔頂部高度在557.50m處[6]。
3.3判斷溶腔內沉渣情況
圖3為江西某鹽礦C315井實際測試成果，該井的測試前根據礦方提供信息是注采無出鹵。根據測井所測聲幅、聲波變密度、自然伽瑪曲線資料顯示，在所測井段552.05～610.50m處，聲幅曲線呈現高幅值，變密度圖形明顯有套管波，說明該段因開采形成溶腔，溶腔頂部高度在552.05m處。根據聲幅曲線形狀分析，在552.05~610.50m井段，可能溶腔形狀不規則。在593.10～610.50m井段，自然伽瑪幅值與完井前所測的自然伽瑪曲線值相比較高，說明套管周圍有高伽瑪含量的物質存在，就本井而言，高伽瑪含量的物質來源只有采鹵過程中形成的跨塌或不溶物堆積，所以推斷此井段因采鹵跨塌或不溶物沉渣形成堆積，可能是造成堵井導致無法出鹵的原因（后經下鉆修井驗證，與測井解釋提交的資料相符）。
3.4確定已割管深度
當儀器在套管里通過時，曲線受套管影響會有一定起伏，當儀器在沒有套管的層段時，磁定位曲線成為一條筆直的線，如圖4所示為江蘇某礦茅15井割管前后測磁定位曲線的對比，割管后曲線反應割管深度在926.75m。
4結論
在采鹵井修井中，由于井下地層的復雜，套管和腔體情況不可預見性，對孔內情況的充分掌握是修復鹵井成敗的關鍵，修井前選擇固井質量測井技術，根據測井曲線組合特征分析可以準確的判斷出采鹵井內套管、地層、鹽層、溶腔等情況，為采鹵井修井設計施工方案提供可靠的基礎數據。對降低修井施工成本，提高采鹵井修復率起到很好的作用[7]。
作者：魯輝 曹飛 單位：江蘇長江地質勘查院 中國地質大學地球物理與空間信息學院
