油氣老井修井作業(yè)中井下成像檢測技術(shù)應(yīng)用研究

摘要

國內(nèi)大量油氣開發(fā)老井進(jìn)入中后期生產(chǎn)階段，套管腐蝕穿孔、套管變形、落魚、射孔段損壞、井筒結(jié)垢結(jié)蠟故障頻發(fā)，修井作業(yè)任務(wù)繁重。傳統(tǒng)修井依靠測井曲線間接推斷井下故障，存在多解性，故障位置、損傷形態(tài)不能直觀獲取，容易造成修井工具選型錯(cuò)誤，增加作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)與成本。本文研究井下成像系統(tǒng)在油氣老井修井作業(yè)中的應(yīng)用，論述成像檢測在修井前診斷、修井過程輔助、修井后效果驗(yàn)證三個(gè)階段工作內(nèi)容，對比傳統(tǒng)測井與可視化成像的優(yōu)缺點(diǎn)，分析油氣井高含油、高濁度工況下成像設(shè)備使用難點(diǎn)與解決辦法。工程實(shí)踐證明，井下成像能夠直觀看清套管破損、落物形態(tài)、射孔孔眼狀態(tài)，為打撈、套管補(bǔ)貼、擠堵補(bǔ)井提供直接依據(jù)，有效提升油氣老井修井成功率。

關(guān)鍵詞：油氣老井；修井作業(yè)；井下成像；套管損傷；落魚打撈；可視化檢測

引言

油氣田開發(fā)到中后期，老井井筒完整性問題突出。套管長期受地層應(yīng)力、流體腐蝕作用，出現(xiàn)裂縫、穿孔、變形、錯(cuò)斷；作業(yè)過程鉆具、工具掉落井內(nèi)形成落魚；結(jié)蠟、結(jié)垢堵塞射孔層段，造成油氣井產(chǎn)能下降，需要開展大量修井作業(yè)。傳統(tǒng)修井主要依靠磁測井、超聲測井獲取井筒數(shù)據(jù)，屬于間接解析，同樣測井曲線可能對應(yīng)多種井下故障，技術(shù)人員只能依靠經(jīng)驗(yàn)推斷井下情況，經(jīng)常出現(xiàn)對故障形態(tài)判斷不準(zhǔn)，修井工具選型錯(cuò)誤，打撈失敗，反復(fù)起下管柱，作業(yè)周期拉長，成本上升。

井下成像檢測技術(shù)可以直接獲取井筒內(nèi)壁實(shí)景視頻圖像，將井下狀況直觀呈現(xiàn)在地面監(jiān)控屏幕，近些年來逐步應(yīng)用于油氣修井工程。但油氣井井液含原油、懸浮物，水體渾濁，對成像透光條件提出更高要求，設(shè)備需要耐油氣腐蝕。本文圍繞油氣老井修井全流程，開展井下成像配套應(yīng)用研究。

1 油氣老井常見修井故障類型

油氣老井典型故障包含：①套管腐蝕穿孔，地層水竄入井筒；②套管擠壓變形、錯(cuò)斷，井筒通徑縮??；③井下工具、鉆桿碎片掉落形成落魚；④射孔孔眼被結(jié)垢、蠟質(zhì)堵塞；⑤套管外竄槽，層間流體互竄。部分井筒同時(shí)存在多種復(fù)合損傷，間接測井手段很難區(qū)分主次問題。

2 井下成像在修井各階段的應(yīng)用

2.1 修井前期故障診斷

正式修井作業(yè)開工之前，下入井下成像儀器，完成全井段掃描。直觀識別套管腐蝕孔洞大小、變形位置與變形程度；看清井下落魚外形、頂部位置；觀察射孔段孔眼堵塞情況。根據(jù)真實(shí)影像，確定是需要打撈落物、套管補(bǔ)貼，還是擠堵封竄，合理選擇打撈工具、補(bǔ)貼工具型號，避免工具選型失誤。

2.2 修井作業(yè)過程輔助判斷

打撈作業(yè)完成之后，先成像觀察落魚是否打撈干凈；套管補(bǔ)貼施工后，查看補(bǔ)貼工具坐封位置是否到位；擠堵作業(yè)之后，觀察封堵位置狀態(tài)。遇到復(fù)雜事故井，可以分段成像，實(shí)時(shí)掌握井下變化，及時(shí)調(diào)整修井工藝。

2.3 修井完工效果驗(yàn)收

修井全部工序結(jié)束，開展全井成像檢測，核驗(yàn)套管修復(fù)、封堵、打撈作業(yè)實(shí)際效果，留存視頻圖像資料，作為修井工程驗(yàn)收依據(jù)，改變過去依靠壓力、流量間接判斷修復(fù)效果的模式。

3 油氣井工況對成像作業(yè)的制約及對策

油氣井筒內(nèi)部流體含有原油、固相顆粒，井液濁度很高，光線穿透能力差，直接下入成像探頭畫面模糊，無法識別細(xì)節(jié)。現(xiàn)場解決手段：作業(yè)前進(jìn)行替液洗井，用清水或者專用工作液置換井筒內(nèi)高濁度原油污水，降低井筒濁度，滿足成像透光條件。同時(shí)油氣環(huán)境對探頭外殼、光學(xué)窗口有腐蝕，設(shè)備需要選用耐油耐腐蝕外殼材質(zhì)。油氣井作業(yè)要嚴(yán)格做好防爆安全措施，地面主機(jī)、絞車配套防爆配置，滿足油田井場安全規(guī)范。

4 工程實(shí)例

某油田一口生產(chǎn)老井，產(chǎn)出含水量持續(xù)上升，測井資料推測套管存在穿孔，但是無法確定穿孔數(shù)量、具體形態(tài)。下入井下成像系統(tǒng)檢測，明確井深1742?1746m套管存在三處腐蝕孔洞，同時(shí)局部套管輕微變形。依據(jù)成像影像，確定套管補(bǔ)貼方案，選擇對應(yīng)規(guī)格補(bǔ)貼工具。修井完成再次成像，補(bǔ)貼管坐封位置準(zhǔn)確，孔洞覆蓋封堵。修井之后該井含水率明顯下降，修井達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。對比同區(qū)塊同類沒有成像先導(dǎo)檢測的修井井，作業(yè)起下管柱次數(shù)減少，工期縮短。

5 結(jié)論

井下可視化成像檢測，彌補(bǔ)傳統(tǒng)間接測井多解性缺陷，直觀展現(xiàn)油氣井井筒損傷真實(shí)形態(tài)，為修井方案編制、工具選型、施工驗(yàn)收提供直接證據(jù)。但是油氣井高濁度原油流體限制成像質(zhì)量，作業(yè)前必須替液降濁，設(shè)備滿足油田防爆、耐油氣腐蝕要求。在老油田中后期修井工程中，推廣井下成像先導(dǎo)檢測，可以減少修井盲目作業(yè)，降低修井綜合成本，提升修井一次成功率。

參考文獻(xiàn)

[1]閆紳.面向智能修井的超聲相控陣打撈成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)與評價(jià)[J].石油和化工設(shè)備,2026.

[2]楊義興.井下可視化成像檢測技術(shù)在水平井的應(yīng)用[J].油氣井測試,2025.