应用案例
如何做好井眼的维护和检测?
发布时间:2021-05-14
钻孔有很多原因,就本文而言,钻孔可以分为临时钻孔和永久钻孔,后者意味着钻孔有工作寿命。用于岩土工程或矿产勘探的临时钻孔是为了提取特定信息而钻取的,之后通常会被填充和废弃,但在某些情况下,它们可能会被保留下来,并安装了连续测量水位的仪器。石油和天然气钻孔及其复杂的设计和技术是一个专门领域;这里将讨论永久性地下水填充钻孔,这些钻孔具有工作寿命,并在必要时进行监测和维护。

作为一家专业的电缆测井公司,Robertson Geo提供了各种各样的探头,这些探头用于提供数据,以帮助客户对钻孔进行经济高效的维护。

 

通常用于钻孔监测的探头

探头

输出

优点

CCTV Camera

下面和侧面视频

视频图像记录

RGeo-Eye® camera

鱼眼视频

小直径

高分辨率光学电视探头

平铺井壁图像

高分辨率

高分辨率声学电视探头

平铺井壁图像

可在浑浊钻井液中使用

三臂井径探头

直径曲线

明显井径异常

钻孔几何探头

X、Y方向直径曲线

可检测井眼椭圆化

温度电导率探头

温度/电导率曲线

寻找漏点

高分辨率叶轮流量探头

流量曲线

适合大流量测量

热脉冲流量探头

流量曲线

适合小流量测量

水/气采样探头

流体采样

用于实验室研究

CBL探头(水泥胶结测井探头)

声幅曲线

固井质量

电测探头

地层电阻率曲线

电阻率分布

聚焦电测井探头

地层电导率曲线

电导率分布

补偿中子探头

孔隙度曲线

地层孔隙度剖面

核磁共振探头

含水量分布曲线

渗透率剖面

 

 

 

 

1

常见探头介绍

1. 光学、声学成像探头、RGeo-eye®:

钻孔检查的出发点始终是视觉图像。井下摄像机提供了最直观的井眼状况。向下和侧面摄像头以及最近的鱼眼摄像头(如罗伯逊的RGeo-eye®)提供钻孔/套管状况的深度参考视频图像。对于直径达12寸的钻孔,光学和声学遥视仪提供了另一种高分辨率的井壁展开定向图像。如果水是混浊或不透明的,只有声波电视观众才能工作,因为它提供了基于高频声音而不是光的伪彩色图像。通过这些方法获得的图像构成钻孔历史记录不可分割的一部分,无法通过任何其他方法获得。

 

井下摄像图像显示的在PVC套管上的打孔

在声学电视图像中显示的相同PVC套管打孔

RGeo-eye®

高分辨率光学电视(Hi-OPTV)探头与数据示例

 

2. 三臂井径探头、钻孔几何探头

结合视觉图像,井径测井则提供毫米级准确的直径测量,以量化井壁崩落和套管异常。Robertson Geo三臂井径仪提供平均直径,钻孔几何探针使用两对臂,可以提供有关井眼造型的测量数据。

3. CBL探头(水泥胶结测井探头)

在许多钻孔中,套管和地层的中间区域被灌注水泥浆,以确保井眼不仅稳定,而且避免地下水污染物的侵入。全波列声波探头的水泥胶结质量测井通常用于研究钢套管的固井情况,石油行业对此的解释已经很成熟。但是,如果是PVC套管,水泥胶结测井仍会给出套管完整性损失的迹象。

4. 温度电导率探头

对于裸眼或带筛管的钻孔,研究水柱特征通常很重要。对于泵送钻孔而言,当进行日常维护时,可以利用这一时间,使水柱沉降,从而测量静态条件。温度/电导率探头提供高度灵敏的测井曲线,可以显示温度或流体电导率的阶跃变化,指示流入和流出区域的电位。因为钻孔可以在垂直方向上连接以前没有连接的地层,层与层之间可能会有流体流动。

温度/电导率测井曲线随深度变化而阶跃变化

 

5. 温度电导率探头、高分辨率叶轮流量探头

为了量化这些流动,可以使用流量探头测量流量。对于显著的流量,可以使用叶轮流量计,如Robertson高分辨率流量计。对于微小的流量,则可以使用静态收集数据的热脉冲流量计

 

6. 水/气采样探头

针对温度/电导率测井确定的区域。在水柱分层的地方,实验室分析用的密封样品可以使用水采样器探头在特定深度提取。

7. 电测探头、聚焦电测井探头、补偿中子探头

虽然没有严格的维护,但通过测量周围地层的水文地质特征可以获得套管设计和泵使用的情况。电测井和聚焦电测井测量地层电阻率和电导率,而双中子探头测量孔隙度。

8. 核磁共振探头

最近Robertson-Geo与Vista-Clara合作部署了Javelin核磁共振探头,该探头利用多深度的调查,可提供孔隙度、含水量分布和渗透率的详细信息。

 

 

 

 

 

2

哪些单位需要井眼维护和检测?

 

1、最常需要定期监测的工业部门是水工业

供水公司对水质和其供给应持续负责。除了对水质进行广泛的连续监测外,当供水井检修时,提供了一个进行详细调查的好机会。这通常意味着拍摄视觉图像并检查套管完整性,还可以包括水位检查、无泵时静态水柱特征描述、静态流速测量,从特定深度采集样本,并鉴定任何生物痕迹。除了日常维护外,这些调查也可能是由于提取率降低或需要升级泵和过滤器以满足日益增长的需求而进行的。

 

2、对于瓶装水公司、软饮料制造商和啤酒厂来说,还需要持续供应高质量的水。

水是从特定含水层中获得的,这些含水层中的微量元素含量很高,套管完整性对于确保获得的水无污染(无串槽)至关重要。其他因需要而消耗大量水的行业往往有内部供水井,有适当检查和维护方案可以降低风险提高效率。

 

 

 

 

3

井眼维护和检测的更长远方向

 

1、地下矿井一旦被废弃,往往会被地下水淹没,如果不加以管理,废弃矿井的污染物会渗入地下水供应。

当矿石中含有重金属/危险金属时,则更值得关注。为避免污染,可设立抽水站,从钻入矿井的钻孔中抽取水,这些抽水站需要定期进行钻孔监测检查。例如英国仅存的最后一座深部煤矿于2015年关闭,这些剩余的竖井仍然需要进行常规检查,以确保结构完整性并监测水柱。管理者定期进行摄像调查、水样采集和温度电导率记录。

2、老的深层煤矿虽然被废弃,但由于公司为小规模发电而开采甲烷气,它们迎来了新的生机。

通往互联矿井网的钻孔需要常规检查,通常包括摄像调查,以确保甲烷气的正常供应。最近这种结构有望从最深的矿井中提取地热能。由于所有探头都能从一辆车部署到1000米以上的深度,Robertson Geo提供校准数据并告知钻孔所有者其钻孔的状况。不管怎样,这些资料无论用于工程施工还是法律免责都是十分重要的。

 

 
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