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(1.中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測(cè)中心，山東 東營(yíng) 257000； 2.中石化石油工程設(shè)計(jì)有限公司，山東 東營(yíng) 257000； 3.山東萊克工程設(shè)計(jì)有限公司，山東 東營(yíng) 257000)

目前勝利油田有尚未永久封堵的各類廢棄井7 000余口，其中2 000余口廢棄井由于城市改擴(kuò)建或基礎(chǔ)資料不完善無法確定井口位置，這些井口位置不明的廢棄井廣泛分布于整個(gè)油區(qū)，部分井口處于城建規(guī)劃區(qū)，個(gè)別甚至位于工廠或居民小區(qū)。由于油田開采工藝不斷變化，油田底層能量發(fā)生明顯改變，部分老舊廢棄井又恢復(fù)了地層壓力與產(chǎn)油能力，成為油區(qū)內(nèi)的安全隱患，一旦發(fā)生泄漏，極有可能造成可燃油氣介質(zhì)泄漏甚至噴發(fā)，污染周邊環(huán)境，造成生命和財(cái)產(chǎn)損失。為給油田廢棄井隱患治理及廢棄井泄漏事故的快速搶險(xiǎn)提供技術(shù)支持，勝利油田技術(shù)檢測(cè)中心總結(jié)多年來開展油田埋地鋼質(zhì)管道非開挖外檢測(cè)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[1]，積極開展廢棄井井口探測(cè)研究與應(yīng)用，綜合利用金屬探測(cè)、雷達(dá)波探測(cè)、質(zhì)子磁力儀探測(cè)、瞬變電磁檢測(cè)及磁應(yīng)力檢測(cè)等多種檢測(cè)技術(shù)，形成了一套較為成熟、有效的廢棄井井口精確探測(cè)定位方法，2017年完成勝利油田廢棄井井口探測(cè)1 236口，部分廢棄井井口經(jīng)開挖驗(yàn)證，檢出定位準(zhǔn)確率達(dá)91.5%。2017年5月，勝利油田某單位職工室內(nèi)活動(dòng)中心發(fā)生了廢棄井泄漏，活動(dòng)中心南側(cè)墻角處有少量原油滲漏，且處于人員活動(dòng)密集場(chǎng)所及事故后果嚴(yán)重區(qū)，勝利油田技術(shù)檢測(cè)中心綜合利用多種檢測(cè)技術(shù)，1 h內(nèi)完成了泄漏搶險(xiǎn)檢測(cè)，為油田安全生產(chǎn)排除了重大隱患。

1 探測(cè)技術(shù)篩選與探測(cè)流程確定

1.1 探測(cè)技術(shù)篩選

由于油田老舊廢棄井套管仍埋于地下，結(jié)構(gòu)上廢棄井套管主要會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生電磁信號(hào)，形式上類似于豎直的管道，因此基于一系列電、磁原理,埋地鋼質(zhì)管道非開挖外檢測(cè)技術(shù)原理應(yīng)適用于廢棄井套管的探測(cè)，多種電、磁檢測(cè)技術(shù)試驗(yàn)后，最終確定以下幾種技術(shù)適用于廢棄井井口的探測(cè)定位，見表1。

1.2 制定標(biāo)準(zhǔn)化探測(cè)流程

在篩選適用的探測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)廢棄井口、套管的金屬頻率特性及結(jié)構(gòu)特性等，形成了廢棄井組合探測(cè)技術(shù)，并制定了標(biāo)準(zhǔn)化探測(cè)流程，見圖1。該流程主要包括4個(gè)步驟：一是通過金屬探測(cè)、雷達(dá)波探測(cè)等技術(shù)初步探測(cè)可疑位置(識(shí)別井口的金屬頻率特性)；二是通過高精度質(zhì)子磁力儀等剔除非目標(biāo)干擾信號(hào)(識(shí)別井口的幾何特性)，縮小探測(cè)范圍；三是通過瞬變電磁法[2]，對(duì)井口特征信號(hào)進(jìn)行主動(dòng)源模式特征信號(hào)識(shí)別(識(shí)別井口金屬質(zhì)量特征信號(hào))；四是通過磁應(yīng)力檢測(cè)[3]技術(shù)對(duì)井口特征信號(hào)進(jìn)行被動(dòng)源模式特征信號(hào)識(shí)別(識(shí)別應(yīng)力特征信號(hào))，最終精確定位井口位置。

表1 廢棄井探測(cè)定位技術(shù)

圖1 廢棄井井口探測(cè)流程

2 檢測(cè)結(jié)果與開挖驗(yàn)證

由于職工活動(dòng)中心內(nèi)部金屬管道和金屬構(gòu)件較多，干擾大，影響檢測(cè)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，極大地增加了廢棄井井口探測(cè)難度。應(yīng)用廢棄井組合探測(cè)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化探測(cè)流程，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)優(yōu)化處理，1 h內(nèi)確定井口位置，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)干擾區(qū)域內(nèi)廢棄井準(zhǔn)確定位。磁應(yīng)力檢測(cè)精確定位圖譜見圖2，其中橫軸代表距離，縱軸代表磁場(chǎng)值，箭頭所示位置為廢棄井套管產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)導(dǎo)致附近的大地磁場(chǎng)產(chǎn)生扭曲變形，從而形成了較強(qiáng)異常信號(hào)。

圖2 磁應(yīng)力檢測(cè)圖譜

精確定位的廢棄井井口位置見圖3。經(jīng)開挖驗(yàn)證，泄漏廢棄井井口位置與定位位置完全吻合，開挖后的廢棄井井口見圖4，在井口加裝壓力表后，測(cè)得井口壓力達(dá)9 MPa，存在較大安全隱患。

圖3 廢棄井井口位置精確定位示意

圖4 廢棄井井口開挖驗(yàn)證

3 結(jié) 語

目前，國(guó)內(nèi)各油田均存在部分廢棄井井口位置不確定的問題，油田泄漏廢棄井井口組合探測(cè)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化探測(cè)流程的探索和成功運(yùn)用，為永久封堵廢棄井，消除油區(qū)安全隱患，降低安全環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。該檢測(cè)方法可以最大限度地降低由于廢棄井泄漏而引起的經(jīng)濟(jì)損失、能源浪費(fèi)和環(huán)境污染，具有顯著的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。