CN111396033A - 一种应用放射性同位素检测套管漏失部位的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用放射性同位素检测套管漏失部位的方法，该方法包括：在施工前，进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线；在施工时，将放射性同位素活化物质注入井内的一段时间后，再次进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线；通过比较两次得到的自然伽马曲线，找到第二次伽马放射强度变化异常的位置，从而判断在套管内的漏失点。本发明较之传统方法，能够提高漏点判断准确度和时间、经济成本，具有更广泛的适用性。
Description
技术领域
本发明属于石油工程领域，涉及一种在油气井钻井和开发过程中利用放射性同位素作为示踪剂进行套管内漏失部位检测的方法。
背景技术
目前现场的套管漏失点检测方法主要有微差井温测井法和封隔器找漏法。前者利用微差井温曲线反映的温度异常判断漏失点(段)，只作“定性”解释，这种解释精度低、分辨率低、成功率小。究其原因主要是由于井筒内流体的流动引起了温度场的扩散，在测井曲线上显示出的漏失段是一个较长的井段，而不是一个点。此外，在未固井的自由套管段(在水泥返高以上)表现得更为严重。同时，由于未知的原因，测井曲线上常出现类似漏失的异常现象，但经作业验证，套管并没有损坏。后者利用封隔器将可能漏失的井段卡住，根据找漏目的从油管或套管内打压，通过压力变化来确定漏失情况，在目前的技术条件下，封隔器找漏施工原理简单，结论准确可靠，成功率高，是一种有效的找漏方法，但过程复杂，下封次数多，时间和经济成本较高。
此外，专利申请CN1603768(利用存储式超声波流量计检测套管漏失点的方法)、CN1609577(利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法)介绍了一种利用超声波流量计检测套管漏失点的方法，主要原理是依据流量计检测流量数据的变化，确定套管漏失的漏失段。两者不同之处在于流量计的不同，前者为存储式流量计，检测完毕之后需提出井口进行回放判定，而后者为直读式，可在下放过程中直接依据流量判断漏点位置。该方法对流量计敏感度要求较高，且对于深井(高温高压井)来说，流量计的抗压抗温能力要求较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种简单易行、经济可靠的套管内漏失部位检测的方法。
为了解决上述技术问题，本申请的实施例首先提供了一种应用放射性同位素检测套管漏失部位的方法，该方法包括：在施工前，进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线；在施工时，将放射性同位素活化物质注入井内的一段时间后，再次进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线；通过比较两次得到的自然伽马曲线，找到第二次伽马放射强度变化异常的位置，从而判断在套管内的漏失点。
在本发明的一个实施例中，该方法还包括：将放射性同位素配制成活化悬浮液，作为放射性同位素活化物质。
在本发明的一个实施例中，所述放射性同位素为Ba131或I131。
在本发明的一个实施例中，使用粒径大于50微米的医用骨质活性炭做固相载体吸附放射性同位素的离子，之后将固相载体与水配成活化悬浮液，浓度配置成0.5-1毫居里/m3。
在本发明的一个实施例中，投入的液体量不低于井筒内空间体积，以保证可覆盖待检测的全井段。
在本发明的一个实施例中，所述液体量为1.5-2倍空间体积的液体量。
在本发明的一个实施例中，所述一段时间依据地层吸水速率而定，直到地面总液体全部泵入井筒内为止。
在本发明的一个实施例中，通过两次伽马曲线比较，找出伽马放射强度变化异常的位置，对比这些位置是否与射孔段或裸眼产层段相吻合，如果不吻合且位置位于套管段，即可判断为套管漏失。
与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：
本申请的实施例相较于传统封隔器方式，施工过程简单，一次注入液体即可完成全井段漏点的标定，快速有效，找点准确；相较于流量计方法，不必考虑仪器对于高温高压、酸性等恶劣环境的适应性，适用范围广。应用于石油工程领域，可极大提高套管漏点判断的准确性，降低施工复杂度，适用各类深度范围的地层环境，应用前景广阔。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明的技术方案而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构和/或流程来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本申请实施例的应用放射性同位素检测套管漏失部位的方法的流程示意图。
图2为本申请实施例的应用放射性同位素找套管漏失点测井曲线的示例图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
在油气井钻井和开发过程中，由于地层应力的变化，加之频繁的井下作业施工以及地层液、入井液的腐蚀等诸多因素的影响，使油气井套管状况越来越恶化，主要表现为套管破裂、错断、缩径、弯曲，尤其是浅层未固井段套管破裂时有发现。然而，根据目前的技术现状，怀疑套管有漏失到准确找到漏失点(段)，一般要经历较长一段时间，且找漏过程中材料浪费过大，影响到生产和效益。针对当前找漏方法存在的准确性、实用性和经济性等问题，本申请实施例提供一种简单易行、经济可靠的套管内漏失部位检测的方法。
本实施例的方法利用放射性同位素作为示踪剂进行套管内漏失部位检测，具体是利用自然伽马测井仪，配合必要的施工和测量过程来实现的。在施工时,将配制好的放射性同位素活化悬浮液注入井内，水进入地层，活化载体滤积在地层表面，形成一活化层。在合理选用示踪剂和载体并正确施工的条件下，地层的吸水量与活化载体的滤积量成正比。在施工前测取自然伽马曲线，注入活化物质后测取示踪伽马曲线。对比两条曲线，就能确定注入的示踪剂沿井身剖面分布的情况，从而用异常面积法判断各吸水层的吸水能力和确定各层的相对吸水量。
图1为本申请实施例的应用放射性同位素检测套管漏失部位的方法的流程示意图。下面参考图1来说明本方法的各个步骤。
首先，在步骤S110中，将放射性同位素配置成活化悬浮液，作为放射性同位素活化物质。
在本例中，优选地使用放射性同位素Ba131或I131。具体在制备上，使用粒径大于50微米的医用骨质活性炭做固相载体吸附放射性同位素的离子，之后将固相载体与水配成活化悬浮液，浓度配置成0.5-1毫居里/m3。容易理解，上述制备方法仅为一个例子，本发明对以上制备采用的放射性同位素、固相载体和浓度配置均不做限定。
在步骤S120中，在施工前，进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线。
需要说明的是，本发明不局限于带有伽马射线的放射性同位素，只是在油气井领域伽马测井较为常用，理论上可实现本发明目的的测量方法均可。
在步骤S130中，在施工时，将放射性同位素活化物质注入井内，在经一段时间后，保证放射性同位素进入到近井地带的地层内。
一般来说，投入的液体量不低于井筒内空间体积，以保证可覆盖检测全井段，一般预备1.5-2倍空间体积的液体量。如果有油管，则通过井筒各开次直径、深度以及油管的直径与深度计算井筒内环空空间体积；如果没有油管，则直接通过井筒各开次直径、深度计算井筒空间体积。通过油管或直接在套管内注水一段时间，保证放射性放射性同位素进入到近井地带的地层内。其中，通过油管或直接在套管内注水的一段时间需要依据地层吸水速率而定，一般到地面总液体全部泵入井筒内为止。该方法多数应用于注水井当中，对于生产井，一般通过试井方法计算井底渗透率，通过渗透性确定泵压及注水效率。
在步骤S140中，再次进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线。
在步骤S150中，通过比较在步骤S120和步骤S140得到的两次自然伽马曲线，找到第二次伽马放射强度变化异常的位置，从而判定在套管内的漏失点。
具体地，通过两次伽马曲线比较，找出伽马放射强度变化异常的位置，对比这些位置是否与射孔段或裸眼产层段相吻合，如果不吻合且位置位于套管段，即可判断为套管漏失。
图2为本申请实施例的应用放射性同位素找套管漏失点测井曲线的示例图。如图2所示，曲线1为第一次同位素测井曲线，曲线2为第二次同位素测井曲线，通过比较可见在A、B两层套管段出现了较大的曲线异常，而产层C处两根曲线重合，证明在A、B两处出现了较严重的漏失。
利用放射性同位素活化悬浮液在地层中滤失之后，活化载体在地层表面形成活化层，由于地层的吸水量与活化载体的滤积量成正比这一原理，利用施工前后两次的伽马测井曲线比对，判断套管内漏失点位置。
本申请实施例基于放射性同位素的放射性原理，在井中注入混合悬浮液后，利用活化载体在地层表面的滤积效果，通过对比施工前后两次的自然伽马测井曲线，一次性准确判断套管内漏失点位置，较之传统方法提高漏点判断准确度和时间、经济成本，具有更广泛的适用性。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种应用放射性同位素检测套管漏失部位的方法，其特征在于，该方法包括：
在施工前，进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线；
在施工时，将放射性同位素活化物质注入井内的一段时间后，再次进行全井段的自然伽马测井，得到全井段的自然伽马曲线；
通过比较两次得到的自然伽马曲线，找到第二次伽马放射强度变化异常的位置，从而判断在套管内的漏失点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
将放射性同位素配制成活化悬浮液，作为放射性同位素活化物质。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述放射性同位素为Ba131或I131。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，
使用粒径大于50微米的医用骨质活性炭做固相载体吸附放射性同位素的离子，之后将固相载体与水配成活化悬浮液，浓度配置成0.5-1毫居里/m3。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，
投入的液体量不低于井筒内空间体积，以保证可覆盖待检测的全井段。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述液体量为1.5-2倍空间体积的液体量。
7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述一段时间依据地层吸水速率而定，直到地面总液体全部泵入井筒内为止。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
通过两次伽马曲线比较，找出伽马放射强度变化异常的位置，对比这些位置是否与射孔段或裸眼产层段相吻合，如果不吻合且位置位于套管段，即可判断为套管漏失。
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