井下攝像技術(shù)在套損井檢測中推廣應(yīng)用

1、 井下攝像技術(shù) 在套損井檢測中的推廣應(yīng)用 目目 錄錄n一、前言一、前言n二、工藝技術(shù)簡介二、工藝技術(shù)簡介n三、技術(shù)改進(jìn)點(diǎn)三、技術(shù)改進(jìn)點(diǎn)n四、推廣范圍、應(yīng)用井例及解決的問題四、推廣范圍、應(yīng)用井例及解決的問題n五、經(jīng)濟(jì)效益五、經(jīng)濟(jì)效益n六、井下攝像技術(shù)趨勢展望六、井下攝像技術(shù)趨勢展望一、前一、前 言言 油水井在生產(chǎn)過程中常常會遇到兩方面問題，一是套管損壞；二是井下落物。套管損壞是難以預(yù)防也難以修復(fù)的井下故障情況。隨著油田開采年限的增長，油水井的套管損壞呈現(xiàn)逐年上升趨勢，僅勝利油田每年就有上百口井因套管損壞情況而影響原油生產(chǎn)，有的井甚至因無法修復(fù)而報(bào)廢，由此，套管損壞井的增多成為影響油田原油生產(chǎn)的一

2、個重要因素。套管損壞的綜合治理越來越受到各油田的廣泛重視。查明井下套管損壞的情況是進(jìn)行套管治理的前提，國內(nèi)外各油田套管治理方面都做了大量的工作，研究開發(fā)了多項(xiàng)用于分析和解決套損問題的方法。 目前油田常用的套管檢測方法有： 1、打鉛印驗(yàn)套：用于驗(yàn)證套管縮徑、破裂、錯斷及落實(shí)魚頂?shù)那闆r；2、薄壁管驗(yàn)套：用于驗(yàn)證套管縮徑、彎曲特別是狗腿彎曲；3、封隔器驗(yàn)套：用于套管腐蝕或硬傷破漏檢驗(yàn)，位置較為準(zhǔn)確；4、側(cè)面打印器驗(yàn)套：用于驗(yàn)證已知破漏位置的破漏點(diǎn)大小，提供直觀破漏情況；5、井溫儀驗(yàn)套：通過井溫變化曲線驗(yàn)證套管漏失部位；6、井徑儀驗(yàn)套：通過檢測變形井段井徑的變化驗(yàn)證套管變形縮徑的情況。7、超聲成像驗(yàn)套

3、：通過以垂直于套管井壁方向發(fā)射超聲波脈沖。利用換能器探頭接受到的回波波列經(jīng)換能器將其轉(zhuǎn)化成電信號，由計(jì)算機(jī)成像系統(tǒng)接收、解碼、分析和處理，用圖象、圖形、表格等方式顯示套管的實(shí)際狀況。 這些方法的應(yīng)用為修復(fù)一些套管損壞井起到了驗(yàn)證井下情況的作用，但在應(yīng)用的過程中發(fā)現(xiàn)，由于技術(shù)本身的局限性使得應(yīng)用這些并不能確切掌握井下套管損壞的真實(shí)情況，在實(shí)際修井作業(yè)中仍需憑借經(jīng)驗(yàn)和猜測，這樣常常會增加修井作業(yè)難度和成本，甚到造成故障情況復(fù)雜化，最終導(dǎo)致修井失敗。 在油水井生產(chǎn)過程中，常常會因?yàn)楦鞣N原因發(fā)生井下落物，對于一些井下落物類型已知的情況，打撈工作會比較容易，但大多數(shù)情況下，并不能完全清楚落物特別是魚頂?shù)?/p>

4、具體狀況，目前常用的方法就是通過打鉛印來落實(shí)，這種方法用于較規(guī)則的魚頂其印跡較為可靠，但對于不規(guī)則的魚頂，通過印跡則很難分析出魚頂?shù)拇_切形狀，在這種情況下進(jìn)行打撈作業(yè)成功的機(jī)會就會很小。二、井下攝像技術(shù)簡介二、井下攝像技術(shù)簡介 井下攝像工藝技術(shù)是勝利井下作業(yè)公司于1999年從美國DHV公司引進(jìn)的具有國際先進(jìn)水平的井下故障情況檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過井下攝像機(jī)直接攝取井下故障情況的圖片信息，并可直接在地面監(jiān)視屏幕上觀看，直觀、可靠，與目前國內(nèi)應(yīng)用的其它井下檢測技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)越性。（一）井下攝像系統(tǒng)的構(gòu)成 井下攝像系統(tǒng)包括地面處理解釋儀和井下攝像儀兩部分。1、地面處理解釋儀基本構(gòu)成： 主要工作過

5、程：電源/接收器為該系統(tǒng)最重要的部件，一方面為井下儀器提供電源；一方面接收井下攝像儀發(fā)送的編碼信息，并將其還原為視頻圖像，傳輸?shù)綀D像編輯器上，附加深度、溫度等參數(shù)，在監(jiān)視器屏幕上顯示出來，并可進(jìn)行錄制和打印。2、井下儀器部分a)井下攝像機(jī)：該系統(tǒng)采用的是高溫、弱光攝像機(jī)，耐溫可達(dá)125，在弱光條即可獲得穩(wěn)定清晰的圖像；b)照明裝置：采用后燈照明方式，即光源設(shè)在攝像機(jī)的后部，這樣就方便了攝像機(jī)對下部井況的檢測，照明燈具及攝像頭前部均由特制的石英罩保護(hù)，耐壓達(dá)70MPa；c)信號轉(zhuǎn)換和傳輸部分：將攝像機(jī)拍攝到的視頻信息進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，減少傳輸過程中的信號衰減，由于視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息的數(shù)據(jù)量非常

6、大，轉(zhuǎn)換一幀圖像大約需要3.5秒時(shí)間，所以在屏幕上我們看到的是每3.5秒更換一幀的靜止圖片。（二）井下攝像系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)：1、視頻分辨率：水平：400線，垂直：300線，單色模式；2、圖像傳輸率：1幀/3.5秒；3、攝像機(jī)視角：水中55，空氣73；4、井下儀最大直徑：43mm；5、井下儀耐溫：125；6、井下儀耐壓：70MPa。二、井下攝像工藝技術(shù)推廣應(yīng)用情況及技術(shù)特點(diǎn)： 井下攝像技術(shù)自1999年引進(jìn)至今，已完成了51井次的測井工作。通過對攝像工藝技術(shù)及井筒處理工藝的不斷研究和改進(jìn)，攝像效果得到了很大的提高，至2004年井下攝像施工成功率90%，特別是在油田第一口分支井梁46-支平1井，油田重

7、點(diǎn)探井車古203井、濱古26井、營31-支平1井施工中獲得非常清淅的井下攝像圖片，準(zhǔn)確地反映了井下套管及魚頂情況，并進(jìn)行了定量分析?？梢哉f井下攝像技術(shù)的成功應(yīng)用結(jié)束了油田單靠打鉛印了解井下故障情況的歷史。三、技術(shù)改進(jìn)點(diǎn)三、技術(shù)改進(jìn)點(diǎn) 井下攝像技術(shù)是通過井下攝像機(jī)拍攝井下故障情況，所以要求井下介質(zhì)必須具有很高的透明度。這樣才能獲得清晰的井下圖片。在實(shí)際應(yīng)用中，曾采取用清水洗井后（水質(zhì)一般要求達(dá)到生活水標(biāo)準(zhǔn)）下井下攝像儀進(jìn)行井下攝像，取得的攝像效果較差，有些井例攝取的圖片根本無法看清和分辨井下的具體情況。針對這種情況我們進(jìn)行了分析和研究，優(yōu)化施工工藝，對于不同的井況，采用不同的洗井工藝，從而提高了

8、井下攝像圖片的清晰度。1、循環(huán)洗井?dāng)z像工藝 進(jìn)行井下攝像，要求被攝像井段內(nèi)液體有較高的透明度，如果套管發(fā)生破損，經(jīng)過洗井后，破損處常常又會有管外的渾濁液體浸入到井筒內(nèi)，井下攝像儀下到預(yù)定深度后就會無法分辨井下的情況，針對這種情況我們采用了井口加洗井循環(huán)裝置，這樣就可以先將井下攝像儀下到預(yù)定深度后，再進(jìn)行洗井，在洗井過程中進(jìn)行井下攝像，實(shí)踐證明利用這種方法進(jìn)行攝像在0.5m范圍內(nèi)能夠較清晰地分辯出井下情況。這種方法適用于井下套管破損位置已知，破損井段在10m(視修井機(jī)的提升高度而定)以內(nèi)的井況。我們采用這種方法后大大提高了井下攝像圖片的清晰度，我們大多數(shù)攝像較好的井例均是采用這種方法獲得的。如營

9、31-支平1、楊18-2井、面14-7-111井、板879-3井、楊8-3井等均取得了較好的攝像效果，清楚地反映了井下的具體情況。2、清水?dāng)D注帶壓攝像工藝 對于套管損壞位置不能確定或損壞井段較長的井況，就很難采用邊洗井邊攝像的方法進(jìn)行測井。我們設(shè)計(jì)研制的井口循環(huán)洗井裝置可以密封壓力25MPa以上，儀器通過循環(huán)裝置下到一定深度后，即可向井內(nèi)擠入清水，這樣密閉井筒內(nèi)的污水會被清水?dāng)D入破漏部位外，然后在帶壓的狀態(tài)下測井，井筒內(nèi)就會保持其透明性從而保證了攝像質(zhì)量。車古203井、濱古26井、盤40-1井就是采用這種方法取得了很好的攝像效果。3、封堵出油層，進(jìn)行井下攝像 對于一些井口壓力較大，出油量較多的

10、井，采用上述兩種方法仍難以獲得較好的攝像效果。如大8-7-3井出油量較大，采用上述洗井工藝均未獲得成功。在采用打灰塞封住下套損段下部油層后再進(jìn)行循環(huán)洗凈攝像工藝，從而取得了較好的攝像效果。4、井溫測井儀與井下攝像儀組合應(yīng)用 通過井溫儀測量井溫梯度曲線判斷套管漏失部位，再進(jìn)行井下攝像施工，可大大降低洗井工作量，提高井下攝像的施工效率。濱古26井，楊8-3井，河110-22井等就是先采用井溫測井儀測定了套管損壞的具體部位后采用井下攝像儀獲得了攝像效果。5、井徑儀與井下攝像儀組合應(yīng)用 對于套管發(fā)生變形的井況可以采用井徑儀確定變形井段后再進(jìn)行井下攝像，如楊18-2井就是先采用八臂井徑測量出變形的具體井

11、段，然后采用井下攝像儀取得了較好的測量效果。6、地面模擬井下狀況，對比分析 井下攝像技術(shù)所攝取的圖片由于是在井下拍攝，有時(shí)會因?yàn)榍邃莱潭?、視角等因素的影響對井下情況的判斷，所以在地面對井下情況進(jìn)行模擬，拍攝出模擬的各種套管損壞的圖片，與實(shí)際應(yīng)用中所拍攝的圖片相比較，就會對井下狀況有更好的了解。四、推廣范圍、應(yīng)用井例四、推廣范圍、應(yīng)用井例 及解決的問題及解決的問題 2003年以來，在井下作業(yè)公司技術(shù)人員的努力下，井下攝像技術(shù)的使用范圍不斷擴(kuò)大，先后在我局臨盤、純梁、樁西、清河、河口、海洋開發(fā)、東勝精工、及江蘇大港油田等單位施工，累計(jì)施工51井次，均取得了極好的應(yīng)用效果。1、井下攝像技術(shù)在套管破損

12、井中的應(yīng)用 尚4-47井是東勝公司在濱南區(qū)塊2004年10月交投的新井，作業(yè)隊(duì)單封驗(yàn)漏結(jié)果為：643.46652.85m井段有破漏點(diǎn)。對656643m套管邊沖邊照，在650.2m節(jié)箍發(fā)現(xiàn)有反吐現(xiàn)象，其他井段未見異常。關(guān)閉套管閘門，正擠清水檢測，發(fā)現(xiàn)650.2m處套管節(jié)箍裂劈形成破漏點(diǎn)。啟、停泵觀察，該處停泵立即變渾濁，開泵后逐漸變清，驗(yàn)證此處即為破漏點(diǎn)，對該點(diǎn)封堵后正常進(jìn)行生產(chǎn)。尚尚4-47井井650.2m裂劈節(jié)箍裂劈節(jié)箍 車古車古203井是一口局重井是一口局重點(diǎn)探井，作業(yè)隊(duì)施工中發(fā)現(xiàn)點(diǎn)探井，作業(yè)隊(duì)施工中發(fā)現(xiàn)該井在該井在1136-1146m處套處套管存在破漏情況，井下攝像管存在破漏情況，井下攝

13、像顯示在顯示在1140.20m至至1140.92m井段套管發(fā)生嚴(yán)井段套管發(fā)生嚴(yán)重破裂。破口沿井筒軸向長重破裂。破口沿井筒軸向長600mm,最大寬度最大寬度40mm；在破裂段中上部在破裂段中上部1140.30m處有一徑向裂縫處有一徑向裂縫,徑向長約徑向長約164mm。2、井下攝像技術(shù)在套管錯斷井中的應(yīng)用 CB1A-2井是海洋開發(fā)公司的生產(chǎn)井，該井在用雙氧水解堵后放噴時(shí)，在井下套管內(nèi)發(fā)生爆炸，在以后打撈過程中發(fā)現(xiàn)套管有破裂變形顯示；下套銑筒套銑時(shí)遇阻深度135.72m；井下套管破裂變形情況無法判斷。使用井下攝像儀檢查發(fā)現(xiàn)在135.5m處發(fā)現(xiàn)套管破損嚴(yán)重，在一側(cè)破裂的套管斷面上能明顯分辯出套管絲扣，

14、在對此部位采用不同排量（100500l/min）進(jìn)行循環(huán)清洗和擠注清水，通過攝像觀察清水均從該部位漏失，由此判斷套管從135.5m以下發(fā)生斷脫。CB1A-2井井 135.5m處處套管破損套管破損3、井下攝像技術(shù)在套管彎曲、變形井中的應(yīng)用 套管彎曲、變形是油水井中比較嚴(yán)重的套管損壞情況，易造成油水井的報(bào)廢，準(zhǔn)確地掌握這些井套管損壞的具體情況有助于分析套管彎曲變形的原因，采取合理的修套措施，使油井恢復(fù)正常生產(chǎn)。下圖是在江蘇油田楊18-2井的攝像圖片。圖片顯示在井深1385.2m至1389.2m套管發(fā)生彎曲和變形,變形后套管通徑為112mm(該井套管正常內(nèi)徑為124mm)。 楊楊18-2井在井深井在

15、井深1385.2m至至1389.2m套管發(fā)生彎曲和變形套管發(fā)生彎曲和變形,變形后套管通徑為變形后套管通徑為112mm。4、井下攝像技術(shù)在套管結(jié)垢井中的應(yīng)用 在井下攝像測井應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)幾乎所有的套管內(nèi)壁都存在不同程度的結(jié)垢，特別是在套管破損部位結(jié)垢更為嚴(yán)重，經(jīng)過對一些檢測的井例進(jìn)行分析后認(rèn)為套管有時(shí)發(fā)生的縮徑、變形是由井壁結(jié)垢造成的。 圖片顯示在井深1858.70m至1865.20m井段套管嚴(yán)重結(jié)垢,套管明顯縮徑，最小通徑為105mm（該井套管正常內(nèi)徑為124.26mm）。經(jīng)酸洗和刮管處理套管通徑恢復(fù)正常。楊楊8-3井套管結(jié)垢井套管結(jié)垢 5、井下攝像技術(shù)在落實(shí)井下情況中的應(yīng)用 營31-支平1井是鉆

16、井院與鉆井四公司聯(lián)合施工的一口高難度支平井，施工后期與支井失去聯(lián)絡(luò)，無法判定窗口狀態(tài)。經(jīng)使用井下攝像儀檢查窗口發(fā)現(xiàn)窗口附近有套管皮撕裂外翻，經(jīng)修窗及下入斜向器后，管柱仍無法下入支井，使用井下攝像儀檢查發(fā)現(xiàn)斜向器側(cè)扣在窗口處，對斜向器狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整后管柱順利下入支井中。6、井下攝像技術(shù)在大修成效檢查中的應(yīng)用 臨盤采油廠商35-13井，在處理井下落物磨銑后魚頂情況不明，經(jīng)使用各種驗(yàn)套手段后無結(jié)果，使用井下攝像儀檢查發(fā)現(xiàn)該井磨銑嚴(yán)重造成開窗，大修隊(duì)據(jù)此更改了修井設(shè)計(jì)。商商35-13下窗口下窗口 商商35-13套管外套管外 7、八臂井徑測井輔助井下攝像技術(shù)的應(yīng)用 楊18-2井套管存在彎曲和變形。在實(shí)際檢

17、測中該井出油較多，不適于進(jìn)行長井段的井下攝像，據(jù)此先采用八臂井徑測出了變形的井段，然后采用井下攝像檢測出了具體的變形情況8、井溫測井輔助井下攝像技術(shù)的應(yīng)用 濱古26井套管破損，出液出砂，破漏部位不明確。該井首先采用井溫測井確定了套管破損部位，然后應(yīng)用井下攝像技術(shù)進(jìn)行檢測獲得了套管破損的準(zhǔn)確情況。50 70 TEMP( ) 135013601370濱古26井井溫曲線顯示1340m1360m井段存在套損點(diǎn)。含稅報(bào)價(jià) 五、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益五、經(jīng)濟(jì)效益、社會效益 隨著油田開發(fā)時(shí)間的不斷延長，油水井套管損壞也將越來越嚴(yán)重。截止2002年我油田已出現(xiàn)套損井9369口，占投產(chǎn)油水井總數(shù)的14.72。自99年引進(jìn)井下攝像技術(shù)我們進(jìn)行套損井檢測施工41井次，按平均每口井產(chǎn)值3.5萬元計(jì)算，為本單位直接創(chuàng)收140多萬元。該技術(shù)相對與超聲波成像、井徑成像等套損井檢測技術(shù)具有實(shí)時(shí)檢測，誤差小，資料準(zhǔn)確直觀等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的推廣應(yīng)用可以大大提高我局套損井檢測的資料符合率，縮短修井周期。拓寬了套損井檢測手段，促進(jìn)了套損井檢測、修復(fù)工藝的發(fā)展。六、井下攝像技術(shù)趨勢展望井下攝像技術(shù)趨勢展望 井下攝像技術(shù)用于套管檢測，不僅