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損壞。不僅影響到油水井的正常生產,而且影響到相臨井甚至整個區塊的正常生產。吉林油田屬低滲透、低產能油田,由于長期的注水開發,套損井數逐年增加。井況存在問題待治理的井約占全部井數的20%。按照“預防為主,防修并重”的方針,提高油田后期開發的經濟效益。在油田開發過程中對油水井的套管進行檢測是十分必要的。進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生和加速損壞的環境進行預報,有利于采取補救措施,延長套管使用壽命。
造成吉林油田套管損壞的原因很多,也很復雜,歸納起來主要有井身因素、地質因素、生產因素、腐蝕等,大多數套管損壞是多種因素共同作用的結果。
井身因素主要包括套管材質問題、固井質量問題、完井質量問題、井眼狗腿度過大、井位部署的問題、開發單元內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、施工時絲扣密封不嚴等。
地質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、地應力變化、地層傾角、地面腐蝕等。
套管工程檢測技術,主要采用多種可行的技術方法,有效地檢查套管井身狀況,提供如套管損壞程度、水泥環膠結狀態等井身狀況參數,最后通過這些檢測參數對井身狀況作出評價。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:連接管柱工具結構、印模入井、打印、印痕分析幾個步驟。最后將印痕情況描繪出來,與入井前記錄對比,根據印痕形狀、尺寸,分析判斷魚頂幾何形狀或套損程度情況。例如某A井發現故障后。用∮95mm鉛模打印至373.0m,觀察印痕,兩側有刮痕,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下進行。井徑測井儀器是接觸式測量儀,它通過井徑測量臂與油、套管內壁接觸,將套管內壁的變化轉為井徑測量臂的徑向位移,再通過井徑儀內部的機械裝置將測量臂的徑向位移轉變為推桿的垂直位移,推桿帶動線性電位器的滑動產生電信號。最終將電信號轉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的鉛印打印時證實有套變,隨后測井徑,依據井徑測量結果后用Φ100的封隔器與Φ95的配水器完井。經過修理,隨后恢復生產。
電磁測井是電磁感應原理。均勻套管中,磁通將均勻地通過套管壁,磁通不會發生畸變。如果在套管上存在腐蝕、裂縫或孔眼等就會產生漏磁現象,在損傷部位產生渦流。隨時間變化產生感生電動勢。主要用于判斷變形、錯斷、內外腐蝕和射孔質量。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缺點。目前多采用多種測井方法組合,取得多個測井參數,進行資料綜合解釋。目前國內外主要先進技術有以下幾種:
(1)彩色超聲波電視成像測井技術,是近幾年研究、應用起來的測井項目。可以將套管損壞程度直觀地反映在電視屏幕上,結合井徑測井則可定量地得到套損形狀與尺寸。常用于評價套管外水泥膠結狀態。
(2)噪聲測井時由于儀器移動會產生聲音因此采用定點記錄。對測量的數據進行電纜衰減校正。主要用于判斷已經形成的管漏,竄槽。
(3)方位測井法是用羅盤確定儀器的初始方位后,直接測量陀螺轉動的相對角度,就可以得到方位信息。用兩個相互垂直安裝的重力加速計,測量兩個重力加速度分量,通過電子線路轉換處理,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磁特性,通過測量儀器和漏磁通量獲取套管內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。目前我國華北、中原、大港等油田均引進了該項技術,并收到很好的效果。
(6)C-FER是利用套管井數據描述變形井形狀的多傳感器-井徑儀進行測井的一門新技術。
吉林油田正在從以下幾方面采取措施預防套管損壞,確保防修并重。
1、維持合理的注采壓差。
2、防止套管腐蝕。
3、對下井套管要進行嚴格質量檢查。
4、提高套管抗擠強度。
5、合理選擇壓裂方案。
雖然吉林油田套損檢測取得了不錯的成績但僅有的技術已經不能滿足大面積的套損井,疑難井的需求了。引進新技術,努力尋找或研制一種適合吉林油田套損特點的新型檢測儀器對套損井進一步詳細,準確的檢測已經迫在眉睫。吉林油田已經加大力度,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定的保障。
[1]吳奇,王林,陳顯進,王連剛.井下作業監督[M].北京:石油工業出版社,2006.368-415.
[2]田海濤,趙俊輝,鄧時全.超聲波成像測井技術在套管井中的應用[J].江漢石油職工大學學報,2005,11(6).
[3]喬文孝,車小花.套管直徑對套管井聲波測井的影響[J].測井技術,2005,(8).