注入井套漏识别井口设备研制与应用

王现彬

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163153)

·开发设计·

注入井套漏识别井口设备研制与应用

王现彬

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司 黑龙江 大庆 163153)

基于大庆油田注入井普遍采用可洗井封隔器封隔层位，可对注入井套管反注水，提出了从套管投源找漏，为此研制了注入井套漏识别井口设备。应用该设备已在多口注入井中取得成功，结果表明，该设备具有找漏施工作业时间短、成功率高、节约作业费用等优点。

注入剖面测井；找漏；反注；套漏识别井口设备

0 引 言

随着大庆油田已经进入开发后期，井下状况日趋复杂，使得近些年套损井大量出现，特别是嫩二段区域套损较为严重，给油田的持续稳产带来了极大负面影响，油田迫切需要对区块套损的主要形成原因进行分析讨论，从而提出更有针对性防治对策，充分发挥测试技术水

平，查清查全套损井及套损根源井，为今后套损防护工作提供理论依据，实现对套损井的控制和治理。自2008年以来，油田各采油厂均出现了大面积套损井，给油田持续稳产和高效开发造成了极大的负面影响，以采油三厂为例：采油三厂截止目前累计发现套损井1 334口，2014年发现套损井83口，综合累计套损率16.18%，如图1所示。

图1 萨北油田开发区历年套损指示变化曲线

目前第三大队针对套损监测技术主要为多臂井径、电磁探伤测井、同位素找漏，多臂井径对井筒的洁净度有一定要求，测井时必须作业配合起出全部油管管柱，施工复杂且影响生产井的正常生产，电磁探伤测井可以在油管中测套管，不需要起下油管，节省了作业费用，但该仪器分辨率较低只能定性地测出套管的损坏情况，同位素找漏受同位素沾污及下沉影响解释判断难度较大，对少量漏失不易发现。为了能够不起油管又能准确找到套损位置，第三大队技术人员基于采油厂注入井普遍采用可洗井封隔器封隔层位，提出了从套管投源对注入井找漏，为此,研制了注入井套漏识别井口设备。

1 注入井套漏识别井口设备简介

1.1 注入井套漏识别设备组成及工作原理

注入井套漏识别井口设备由手摇液压泵、井口液体源释放器、井口连接器三部分组成，如图2所示，其工作原理是采用液压动力在注入井套压表处注入液体示踪剂，对注入井进行反洗井注水，利用注水动力将液体示踪剂打入油套环形空间，测井仪器在油管内对液体示踪剂追踪记录，计算出流体速度从而得流量并根据流量大小判断注入井套管损毁位置，该设备的成功研制既可以减少员工套管找漏作业时间和劳动强度，同时大大提高了注入井找漏成功率，又能够对已大修后套损井套管补贴部位效果进行评价。

1.2 注入井套漏识别设备技术指标

1)手摇液压泵 打压指标：0～6.5 MPa、长330 mm、宽170 mm、高242 mm，每抽一次可抽液体34 ml，如图3所示(根据不同井况压力情况可选择不同型号液压泵，最大打压指标可达40 MPa)。

图2 注入井套漏识别设备构成图

图3 手摇液压泵结构示意图

2)文字“井”口液体源释放器 由释放器及防护体两部分组成。释放器耐压15 MPa、长度370 mm、外径Φ38 mm、内径Φ36 mm，容积30 ml，如图4所示。防护体材质为铅，高500 mm，壁厚20 mm(通常情况下液体示踪剂与聚合物装配比例为2∶1装满可满足测井需求，装满液体示踪剂30 ml一次注入井口)。

3)井口连接器 长度266 mm、最大通径Φ27 mm、高压球阀耐压15 MPa，如图5所示。

图4 井口液体源释放器结构示意图

图5 井口连接器结构示意图

手摇液压泵、井口液体源释放器、井口连接器之间采用高压软管与快速接头进行连接，耐压指标为15 MPa，该设备完全能够做到放射源井口无泄露，液体示踪剂注入套管后用伽马枪测量符合安全环保要求，不会对井口操作人员造成二次照射。注水井套漏识别井口设备装配示意图如图6所示。

图6 注水井套漏识别井口设备装配示意图

2 测井实例

第三大队研制的注入井套漏识别井口设备可以对注入井浅层、最上一级封隔器以上层段及目前较关注的嫩二段的套管漏失情况进行定性找漏，同时还能够对大修后套损井套管补贴部位进行效果评价。采用该方式与传统找漏进行对比，传统找漏技术完成一口井测试大约需要4～5 h，有时还很难确定套漏位置，采用该方式对套管浅层找漏作业时间仅为40 min左右，对嫩二段及嫩二段以下套管找漏大约需要作业时间2 h左右，节省了工人的作业时间和劳动强度，提高了注入井找漏一次成功率。目前第三大队应用注水井套漏识别井口设备已对采油三厂9口注入井进行了套管找漏，其中浅层成功找漏4口井、嫩二段成功找漏2口井、套管补贴评价1口井、套管未漏2口井，具体采用该设备找漏情况统计见表1。

2.1 注入井浅层找漏实例

某井3为3级分层配注井，油压1 MPa， 套压0 MPa，压力异常关井，地质人员怀疑该井套管存在漏失，班组于2015年7月21日采用注入井套漏识别井口设备进行找漏，首先操作人员关闭生产闸门并拧下堵头将测井仪器通过井口下入油管内10 m等待液体示踪剂，其次将套漏识别井口设备与套压表进行连接并将液体示踪剂通过液压泵打入油套环形空间，打开反注水闸门，对该井进行反洗井注水，日注水20 m3/d，同时油管内仪器对环套空间内的液体示踪剂进行追踪记录，发现液体示踪剂随着注水不断向下移动，最终停留在油套环形空间60 m附近处，如图7所示，液体示踪剂未向下继续进入射孔层，通过流量计算油套环形空间流量从井口处20 m3/d，60 m油套环形空间流量为0 m3/d，以此推断该井60 m附近套管存在漏点，通过基线测量，如图8所示，发现该井发现该井50～65 m处存在大量放射性源，因此判断在50～65 m处存在套管漏失解释成果图，图9所示，成果表见表2。

表1 测试三大队注入井套漏识别井口设备找漏统计表

图7 某井3连续相关测井图

图8 某井3基线测井图

2.2 注入井嫩二段找漏实例

某井1为2级分层配注井，油压4.5 MPa， 套压3.9 MPa，压力异常关井，压力异常关井，地质人员怀疑该井套管存在漏失，班组于2015年7月10日采用注入井套漏识别井口设备进行找漏，对该井进行反洗井注水，日注水：110 m3/d，通过油管内测井仪器对环套空间内液体示踪剂追踪记录发现，在710 m处环套空间流量从110 m3/d降到66 m3/d，如图10所示，剩余66 m3/d水进入射孔层，通过基线测量发现该井发现该井710 m处存在大量放射性源，如图11所示，因此判断该井在710 m处存在套管漏失,漏失量44 m3/d，射孔层合层解释吸66 m3/d，解释成果图，如图12所示，成果表见表3。

图9 某井3解释成果图

序号层段测点深度油套向上油管向下绝对注入量/m3·d-1相对注入量/%150-654920020100265以下650000

图10 某井1连续相关测井图

图11 某井1基线测井图

序号层段测点深度油套向上油管向下绝对注入量/m3·d-1相对注入量/%1710m以下//6644402P21-G21//06660

2.3 注入井套管补贴评价实例

某5井为笼统正注井，油压7.8 MPa， 套压6.7 MPa，2015年4月3日注入压力异常，该井4月18日起套损关井，怀疑在密封加固段845～852 m处不密封或者套管存在漏失。为了找到漏点，采取了两种注源方式进行施工，分别采用注入井套漏识别井口设备在油套环形空间注入液体示踪剂和常规在油管内注入液体示踪剂的方式进行测井，日注105 m3/d，通过分析得出结论为喇叭口到井口套管没有漏点，密封加固段845～852 m密封完好，测井曲线如图13所示，成果表见表4。

图12 某井1解释成果图

图13 某5井连续相关测井图

序号层段测点深度油套向上油管向下绝对注入量/m3·d-1相对注入量/%1845～852m780/103002852m以下//0103100

3 结 论

1)采用注入井套漏识别井口设备可以对注入井浅层、最上一级封隔器以上层段及目前较关注的嫩二段的套管漏失情况进行定性找漏，大大提高了注水井找漏一次成功率，还能对大修后套损井套管补贴部位进行效果评价。

2)采用注入井套漏识别井口设备从套管注源，完全能够做到放射源无泄露、无污染，注完放射性源不会造成井口及操作人员二次污染及照射。

3)采用注入井套漏识别井口设备找漏与传统找漏方式相比，大大节省了作业时间和劳动强度，浅层找漏仅为40 min左右，对嫩二段及嫩二段以下套管找漏需要作业时间2 h左右，同时采用该设备还可以对大庆油田部分双管合注井进行测试。

[1] 姜文达.放射性同位素示踪剂注水剖面测井[M].北京:石油工业出版社,1997.

[2] 张耀文,王金钟,夏慧玲,等.注入剖面放射性相关流量方法研究[J].测井技术, 2004, 28(S1):57-60.

[3] 任建华.脉冲中子水流测井技术及其应用[J].油气地质与采收率,2006, 13(03):91-93.

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《石油管材与仪器》编辑部

Development and Application of Injection Well Casing Leak Identification Device

WANG Xianbin

(DaqingLoggingandTestingServicesCompany,Daqing,Heilongjiang163153,China)

In the Daqing oilfield, the injection well is widely used in the well packer, which can inject water in the injector well. It is proposed to find the leak from casing source, and the leak detection equipment used in the injection well was developed. Application of the equipment has been successful to find the leak points in several injection wells. The results showed that the equipment has many advantages, such as short-time operation, high success rate, and operating costs saving, etc.

injection profile logging；leakage detection；reverse injection；leak detection device

王现彬，男，1983年生,工程师，2007年毕业于哈尔滨理工大学自动化专业，现主要从事技术服务工作。E-mail：397233832@qq.com.cn

P631.8+1

A

2096-0077(2017)02-0018-05

10.19459/j.cnki.61-1500/te.2017.02.005

2014-12-08 编辑：马小芳)