楊艷芬
(中石油吉林油田公司采油工藝研究院采氣工程所)
隨著開采年限的增長,油水井不可避免的出現(xiàn)損壞。不僅影響到油水井的正常生產(chǎn),而且影響到相臨井甚至整個(gè)區(qū)塊的正常生產(chǎn)。吉林油田屬低滲透、低產(chǎn)能油田,由于長期的注水開發(fā),套損井?dāng)?shù)逐年增加。井況存在問題待治理的井約占全部井?dāng)?shù)的20%。按照“預(yù)防為主,防修并重”的方針,提高油田后期開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。在油田開發(fā)過程中對油水井的套管進(jìn)行檢測是十分必要的。進(jìn)行套管檢測有助于查明套管損傷部位、類型、和程度,也可對井下套管損壞及產(chǎn)生和加速損壞的環(huán)境進(jìn)行預(yù)報(bào),有利于采取補(bǔ)救措施,延長套管使用壽命。
造成吉林油田套管損壞的原因很多,也很復(fù)雜,歸納起來主要有井身因素、地質(zhì)因素、生產(chǎn)因素、腐蝕等,大多數(shù)套管損壞是多種因素共同作用的結(jié)果。
井身因素主要包括套管材質(zhì)問題、固井質(zhì)量問題、完井質(zhì)量問題、井眼狗腿度過大、井位部署的問題、開發(fā)單元內(nèi)外地層壓力大幅度下降問題、注入水侵入泥頁巖的問題、注水不平衡問題、注水井日常管理問題、鉆井過程中造成套管磨損、施工時(shí)絲扣密封不嚴(yán)等。
地質(zhì)因素包括異常地層作用(如鹽巖的蠕動,泥巖的膨脹和滑移、地層異常高壓等)、地震、斷層、地層沉降壓實(shí)、地應(yīng)力變化、地層傾角、地面腐蝕等。
套管工程檢測技術(shù),主要采用多種可行的技術(shù)方法,有效地檢查套管井身狀況,提供如套管損壞程度、水泥環(huán)膠結(jié)狀態(tài)等井身狀況參數(shù),最后通過這些檢測參數(shù)對井身狀況作出評價(jià)。吉林油田目前多是依靠打鉛印、通井、測井等方法判斷,如下圖:
吉林油田鉛模打印主要分為:連接管柱工具結(jié)構(gòu)、印模入井、打印、印痕分析幾個(gè)步驟。最后將印痕情況描繪出來,與入井前記錄對比,根據(jù)印痕形狀、尺寸,分析判斷魚頂幾何形狀或套損程度情況。例如某A井發(fā)現(xiàn)故障后。用∮95mm鉛模打印至373.0m,觀察印痕,兩側(cè)有刮痕,底面印痕不清晰,分析套管變形,后又用∮90mm鉛模打印至373.0m,觀察印模,底面有錯(cuò)斷印痕。
測井徑主要用X-Y井徑儀、4臂、18臂、36臂井徑儀。井徑測井法一般在壓井狀態(tài)下進(jìn)行。井徑測井儀器是接觸式測量儀,它通過井徑測量臂與油、套管內(nèi)壁接觸,將套管內(nèi)壁的變化轉(zhuǎn)為井徑測量臂的徑向位移,再通過井徑儀內(nèi)部的機(jī)械裝置將測量臂的徑向位移轉(zhuǎn)變?yōu)橥茥U的垂直位移,推桿帶動線性電位器的滑動產(chǎn)生電信號。最終將電信號轉(zhuǎn)換為具有物理意義的井徑信息。例如某B水井。2006年8月用φ89-100的鉛印打印時(shí)證實(shí)有套變,隨后測井徑,依據(jù)井徑測量結(jié)果后用Φ100的封隔器與Φ95的配水器完井。經(jīng)過修理,隨后恢復(fù)生產(chǎn)。
電磁測井是電磁感應(yīng)原理。均勻套管中,磁通將均勻地通過套管壁,磁通不會發(fā)生畸變。如果在套管上存在腐蝕、裂縫或孔眼等就會產(chǎn)生漏磁現(xiàn)象,在損傷部位產(chǎn)生渦流。隨時(shí)間變化產(chǎn)生感生電動勢。主要用于判斷變形、錯(cuò)斷、內(nèi)外腐蝕和射孔質(zhì)量。2007年以來,吉林油田采用此法檢測取得了突出的成效。
各種測試手段中,每種方法均具有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。目前多采用多種測井方法組合,取得多個(gè)測井參數(shù),進(jìn)行資料綜合解釋。目前國內(nèi)外主要先進(jìn)技術(shù)有以下幾種:
(1)彩色超聲波電視成像測井技術(shù),是近幾年研究、應(yīng)用起來的測井項(xiàng)目??梢詫⑻坠軗p壞程度直觀地反映在電視屏幕上,結(jié)合井徑測井則可定量地得到套損形狀與尺寸。常用于評價(jià)套管外水泥膠結(jié)狀態(tài)。
(2)噪聲測井時(shí)由于儀器移動會產(chǎn)生聲音因此采用定點(diǎn)記錄。對測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行電纜衰減校正。主要用于判斷已經(jīng)形成的管漏,竄槽。
(3)方位測井法是用羅盤確定儀器的初始方位后,直接測量陀螺轉(zhuǎn)動的相對角度,就可以得到方位信息。用兩個(gè)相互垂直安裝的重力加速計(jì),測量兩個(gè)重力加速度分量,通過電子線路轉(zhuǎn)換處理,得到井深斜度信息。主要用于確定變形、角度。
(4)管子分析儀是利用套管的點(diǎn)磁特性,通過測量儀器和漏磁通量獲取套管內(nèi)外腐蝕及穿孔狀況的信息。
(5)鷹眼電視測井儀鷹眼電視測井儀是美國研制的一種可見光井下電視測試系統(tǒng)。目前我國華北、中原、大港等油田均引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù),并收到很好的效果。
(6)C-FER是利用套管井?dāng)?shù)據(jù)描述變形井形狀的多傳感器-井徑儀進(jìn)行測井的一門新技術(shù)。
吉林油田正在從以下幾方面采取措施預(yù)防套管損壞,確保防修并重。
1、維持合理的注采壓差。
2、防止套管腐蝕。
3、對下井套管要進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量檢查。
4、提高套管抗擠強(qiáng)度。
5、合理選擇壓裂方案。
雖然吉林油田套損檢測取得了不錯(cuò)的成績但僅有的技術(shù)已經(jīng)不能滿足大面積的套損井,疑難井的需求了。引進(jìn)新技術(shù),努力尋找或研制一種適合吉林油田套損特點(diǎn)的新型檢測儀器對套損井進(jìn)一步詳細(xì),準(zhǔn)確的檢測已經(jīng)迫在眉睫。吉林油田已經(jīng)加大力度,開始了一場對油田所有油水井的一次大整修。力爭為吉林油田的修井提供堅(jiān)定的保障。
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