自存儲式單攝像頭測井系統(tǒng)在7000m石油超深井高溫高壓環(huán)境適應(yīng)性研究

摘要

7000m級石油超深井井下具備70MPa高壓、175℃高溫、硫化氫腐蝕、高礦化度地下水等惡劣環(huán)境，常規(guī)電纜式測井線纜極易高溫老化、腐蝕破損、長線信號衰減嚴(yán)重，無法適配超深井作業(yè)。本文基于鴻鷗成運(yùn)自存儲式單攝像頭測井成像系統(tǒng)硬件耐壓、耐溫、耐腐蝕參數(shù)，探究17?4PH不銹鋼外殼、內(nèi)置獨(dú)立電池供電、本地存儲、密閉一體化探頭的特種環(huán)境適配原理；分析超深井井筒套管破損、落物打撈、儲層裂隙、套管腐蝕檢測的作業(yè)流程；剖析設(shè)備現(xiàn)存短板，提出高溫電池優(yōu)化、防腐結(jié)構(gòu)升級、多傳感器集成優(yōu)化方案，為國內(nèi)深層油氣資源井下可視化監(jiān)測提供技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：7000m石油超深井；自存儲式測井?dāng)z像頭；高溫高壓井筒；17?4PH防腐外殼；超深井井筒完整性；硫化氫腐蝕；井下本地存儲；超深井測井技術(shù)

0 引言

國內(nèi)深層、超深層油氣資源儲量巨大，7000米超深井已經(jīng)成為油氣勘探開發(fā)常態(tài)，井下環(huán)境高溫、高壓、強(qiáng)腐蝕，傳統(tǒng)電纜式測井系統(tǒng)數(shù)千米測井電纜面臨高溫外皮融化、硫化氫腐蝕破損、長線視頻信號衰減卡頓、線纜重量過大下放困難等致命短板。自存儲式一體化井下探頭無外接線纜，密閉耐壓結(jié)構(gòu)適配井筒環(huán)境，是超深井可視化測井方案。本文針對該設(shè)備開展特種工況適應(yīng)性深度研究。

1 7000m超深井井下惡劣工況分析

7000m深井井下壓力可達(dá)70MPa以上，儲層溫度最高175℃；地層水礦化度高，富含硫化氫、氯離子，腐蝕性強(qiáng)；井筒內(nèi)鉆井泥漿、泥沙雜質(zhì)多；超長測井電纜下放回收困難，極易纏繞、磨損、漏電，常規(guī)有線測井設(shè)備故障率高。

2 自存儲式單攝像頭測井系統(tǒng)環(huán)境適配硬件基礎(chǔ)

設(shè)備探頭耐壓70MPa，剛好適配7000m深井井下最大壓力；工作溫度區(qū)間?20℃~175℃，覆蓋超深井儲層高溫；外殼選用高強(qiáng)度耐腐蝕17?4PH沉淀硬化不銹鋼，抗硫化氫、高礦化度水腐蝕；整機(jī)一體化密閉封裝，無外接外露線路，規(guī)避線纜腐蝕損壞；內(nèi)置電池短節(jié)獨(dú)立供電，128G井下本地存儲，視頻不需要長線傳輸，解決信號衰減問題；整機(jī)重量僅11.5kg，便攜輕巧，可通過鉆桿快速下放至井下。

3 超深井整套測井作業(yè)流程

第一，地面檢查探頭電池電量、存儲空間、光源、傳感器；第二，將自存儲式探頭連接鉆桿/鋼絲繩下放至7000m深井井筒內(nèi)部；第三，探頭內(nèi)置攝像頭開啟錄像，全程記錄井筒內(nèi)壁全貌；第四，作業(yè)完成之后起升鉆桿收回探頭；第五，地面導(dǎo)出128G存儲卡內(nèi)高清井下錄像；第六，結(jié)合選配深度傳感器數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)定位井筒腐蝕、破損、落物、裂隙深度位置。

整套流程不需要超長測井電纜，作業(yè)流程簡潔高效。

4 設(shè)備在超深井當(dāng)中主要工程應(yīng)用方向

4.1 超深井套管完整性檢測

檢查套管破裂、變形、腐蝕坑、螺紋破損，排查高壓滲漏通道，規(guī)避井筒安全事故。

4.2 井下落物打撈前置可視化排查

井下工具、鉆桿碎屑掉落井筒內(nèi)部，探頭錄像查看落物位置、大小、形態(tài)，指導(dǎo)打撈工具選型與打撈作業(yè)。

4.3 儲層裂隙、射孔孔道檢查

查看儲層段射孔完整度、地層裂隙發(fā)育情況，為壓裂、增產(chǎn)改造提供直觀影像依據(jù)。

4.4 泥漿堵塞、井筒結(jié)垢排查

查看井筒內(nèi)壁泥漿附著、無機(jī)鹽結(jié)垢堵塞，指導(dǎo)超深井通井洗井作業(yè)。

5 現(xiàn)存短板與優(yōu)化升級策略

設(shè)備短板：內(nèi)置電池僅支持6?8小時(shí)續(xù)航，超深井下放起升耗時(shí)久容易電量不足；井下影像不能實(shí)時(shí)預(yù)覽；井下渾濁泥漿環(huán)境成像清晰度下降。

優(yōu)化方案：升級耐高溫大容量高溫電池，延長續(xù)航時(shí)長；加裝井下無線短距傳輸模塊，實(shí)現(xiàn)井下存儲+簡易實(shí)時(shí)傳輸雙模式；升級高亮度防爆補(bǔ)光燈，適配泥漿渾濁井筒成像；集成pH、硫化氫傳感器同步監(jiān)測井下環(huán)境參數(shù)。

6 結(jié)論

自存儲式單攝像頭測井成像系統(tǒng)依靠耐壓耐溫防腐一體化密閉探頭、無線纜本地存儲結(jié)構(gòu)，適配7000m石油超深井高溫高壓強(qiáng)腐蝕特種工況；針對續(xù)航、實(shí)時(shí)預(yù)覽短板開展硬件升級之后，可以全面滿足深層油氣井筒可視化監(jiān)測需求，助力我國深層油氣高效開發(fā)。

本篇細(xì)分關(guān)鍵詞：7000m石油超深井，自存儲式測井?dāng)z像頭，高溫高壓井筒，17?4PH防腐外殼，超深井井筒完整性，硫化氫腐蝕，井下本地存儲，超深井測井技術(shù)，井下落物排查，套管腐蝕檢測，射孔孔道檢查，耐高溫井下電池