油田废弃井泄漏抢险探测应用实例*

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(1.中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，山东 东营 257000； 2.中石化石油工程设计有限公司，山东 东营 257000； 3.山东莱克工程设计有限公司，山东 东营 257000)

目前胜利油田有尚未永久封堵的各类废弃井7 000余口，其中2 000余口废弃井由于城市改扩建或基础资料不完善无法确定井口位置，这些井口位置不明的废弃井广泛分布于整个油区，部分井口处于城建规划区，个别甚至位于工厂或居民小区。由于油田开采工艺不断变化，油田底层能量发生明显改变，部分老旧废弃井又恢复了地层压力与产油能力，成为油区内的安全隐患，一旦发生泄漏，极有可能造成可燃油气介质泄漏甚至喷发，污染周边环境，造成生命和财产损失。为给油田废弃井隐患治理及废弃井泄漏事故的快速抢险提供技术支持，胜利油田技术检测中心总结多年来开展油田埋地钢质管道非开挖外检测的实践经验[1]，积极开展废弃井井口探测研究与应用，综合利用金属探测、雷达波探测、质子磁力仪探测、瞬变电磁检测及磁应力检测等多种检测技术，形成了一套较为成熟、有效的废弃井井口精确探测定位方法，2017年完成胜利油田废弃井井口探测1 236口，部分废弃井井口经开挖验证，检出定位准确率达91.5%。2017年5月，胜利油田某单位职工室内活动中心发生了废弃井泄漏，活动中心南侧墙角处有少量原油渗漏，且处于人员活动密集场所及事故后果严重区，胜利油田技术检测中心综合利用多种检测技术，1 h内完成了泄漏抢险检测，为油田安全生产排除了重大隐患。

1 探测技术筛选与探测流程确定

1.1 探测技术筛选

由于油田老旧废弃井套管仍埋于地下，结构上废弃井套管主要会对周围环境产生电磁信号，形式上类似于竖直的管道，因此基于一系列电、磁原理,埋地钢质管道非开挖外检测技术原理应适用于废弃井套管的探测，多种电、磁检测技术试验后，最终确定以下几种技术适用于废弃井井口的探测定位，见表1。

1.2 制定标准化探测流程

在筛选适用的探测技术的基础上，根据废弃井口、套管的金属频率特性及结构特性等，形成了废弃井组合探测技术，并制定了标准化探测流程，见图1。该流程主要包括4个步骤：一是通过金属探测、雷达波探测等技术初步探测可疑位置(识别井口的金属频率特性)；二是通过高精度质子磁力仪等剔除非目标干扰信号(识别井口的几何特性)，缩小探测范围；三是通过瞬变电磁法[2]，对井口特征信号进行主动源模式特征信号识别(识别井口金属质量特征信号)；四是通过磁应力检测[3]技术对井口特征信号进行被动源模式特征信号识别(识别应力特征信号)，最终精确定位井口位置。

表1 废弃井探测定位技术

图1 废弃井井口探测流程

2 检测结果与开挖验证

由于职工活动中心内部金属管道和金属构件较多，干扰大，影响检测数据及分析结果，极大地增加了废弃井井口探测难度。应用废弃井组合探测技术及标准化探测流程，对检测数据优化处理，1 h内确定井口位置，实现强干扰区域内废弃井准确定位。磁应力检测精确定位图谱见图2，其中横轴代表距离，纵轴代表磁场值，箭头所示位置为废弃井套管产生的漏磁场导致附近的大地磁场产生扭曲变形，从而形成了较强异常信号。

图2 磁应力检测图谱

精确定位的废弃井井口位置见图3。经开挖验证，泄漏废弃井井口位置与定位位置完全吻合，开挖后的废弃井井口见图4，在井口加装压力表后，测得井口压力达9 MPa，存在较大安全隐患。

图3 废弃井井口位置精确定位示意

图4 废弃井井口开挖验证

3 结 语

目前，国内各油田均存在部分废弃井井口位置不确定的问题，油田泄漏废弃井井口组合探测技术及标准化探测流程的探索和成功运用，为永久封堵废弃井，消除油区安全隐患，降低安全环保风险提供了强有力的技术支撑。该检测方法可以最大限度地降低由于废弃井泄漏而引起的经济损失、能源浪费和环境污染，具有显著的经济及社会效益。