刘佳欣（中国石油辽河油田钻采工艺研究院，辽宁 盘锦 124010）

井口在线检测技术在赵古11井上的应用

刘佳欣（中国石油辽河油田钻采工艺研究院，辽宁 盘锦 124010）

井口采油树是油井生产必不可少的设备，尤其是在压裂施工过程中，工作压力达到上百兆帕，同时存在高压大排量携砂液冲蚀井口，使得局部壁厚变薄，耐压能力下降或高压刺漏现象，给作业施工带来安全隐患，因此对井口进行在线检测，是安全生产的重要保障。通过本项目的研究，建立了井口在线监测方法体系，填补了井口在线检测技术空白。该方法在赵古11井大型分段压裂施工过程中对压裂井口进行易冲蚀段检测用，为保证该技术成功提供了检测技术支持。

井口；在线检测

赵古11井为我油田重点勘探井，该井采用水平井分段完井、分段压裂施工，该井施工不同以往，主要特点为施工排量高、施工规模大，为确保该井井口装置安全、可靠地满足压裂施工要求，制定在线无损检测方案，进行风险识别，以确保现场施工的安全性。

1 施工方案设计

赵古10井采用通径为65mm、壁厚80mm四通对直注入压裂井口，该井施工排量高、注入携砂液量大，施工时多头注入，对于井口冲蚀风险较常规压裂高，根据赵古10井压裂井口刺漏点观察分析，压裂施工过程中高压携砂液对井口的冲蚀点主要发生在注入通道与主通道交汇处及压裂四通与上主阀连接法兰处。

对于监测部位采用测量厚度和观察内表面冲蚀程度两种检测方法，测量厚度采用CT60超声探伤仪，内表面冲蚀程度观察使用XLGOC6145工业内窥镜。检测段高度约190mm，测厚数据点分布采用圆周按照每隔30°分布，纵向设置3个重点检测区，每个检测区共12个检测点。

1.1 工业内窥镜初步观测

采用工业内窥镜XLGOC6145，将内窥镜探头探入主通道、注入通道，检查主闸阀，观测通道内是否出现冲蚀涡坑，测定涡坑几何形状，并记录相应的位置。

1.2 超声探伤仪精细测量

利用欧能达CT60超声探伤仪进行厚度测量。超声波探伤仪只能提供缺陷回波的时间和幅值两个信息，而缺陷定性是一个比较复杂的问题，因此在实际应用中主要结合现场被检工件的加工工艺、缺陷特征、缺陷波形以及底波情况分析估计缺陷性质。结合赵古11井风险点实际情况，特制订超声波直探头检测壁厚异常的识别方法，具体情况如下∶在壁厚异常时，显示为在底波回波范围内只有始波和缺陷波的波形，始波和缺陷波的距离为壁厚的剩余厚度。因此通过监测缺陷波和底波，可以计算出剩余壁厚值。

2 施工准备

2.1 仪器

欧能达CT60超声探伤仪、工业内窥镜XLGOC6145。

2.2 探头

选用单晶直探头，其频率范围为2.5MHz；仪器和探头性能必须符合GB/T7233-1987《铸钢件超声探伤机质量评定方法》标准要求；

2.3 试块CSK-IA；

对比试块：厚度100mm，半径10mm且与被测材料材质相同。

2.4 耦合剂

机油。

2.5 检测准备

首先清除掉待检测井口部位外表面上的油垢、防腐涂层等杂志，涂好耦合剂。

然后对欧能达CT60超声探伤仪进行校对，具体步骤为一是用对比试块进行声速校正：开机后按[探伤调节]→]探头参数]键，将[探头类型]用“+”/“-”键调整为直探头，并按照探头上的标示依次将[晶片尺寸]、[探头频率]、[探头K值]或[探头角度]设置正确，将探头与仪器连接好。将探头放在对比试块上，按[探伤调节]→[声速设定]，选择[调整声速]进行声速设定。二是用CSK-IA进行零点测试；按[探伤调节]→[零点调节]，[零点测试]键，将[一次声程]设置为“100mm”，将直探头放在CSK-IA试块上，移动探头寻找最高回波后，稳住探头不动，屏幕的系统区出现“测试成功”，即完成直探头的零点调校。

3 现场施工情况

在每次测量中取壁厚最小值点与原测点进行对比；对于以确定的壁厚最小值点进行内窥镜观察，分析壁厚是否满足继续使用的条件；依据现场施工要求，壁厚减薄厚度达到原始壁厚15%，建议更换井口。

3.1 超声波扫查缺陷

（1）利用超声波探伤仪根据已知被测试件的厚度找到底波，记录下底波的位置；

（2）采用环绕被测圆柱体外表面360°进行栅格线扫查方法，在整个被测试件范围内取若干点进行测量。当需要在一定范围内进行密集的点测厚时，探头应作跳跃式移动，不得在探头与被测试件表面接触时作相对移动。

（3）数值显示稳定后方可读数，显示稳定值保持同一数值（±0.1mm）至少3s。

3.2 检测结果评定

被测试件厚度达到原始壁厚15%，将作为判废处理；

3.3 仪器的重新校对

（1）每次工作前必须按照3.2的要求校对仪器。

（2）遇有下列情况之一时，也必须重新校对仪器：a.仪器上零点或声速开关位置发生了变化；b.连续测量过100个点；c.出现不合格的厚度数值或出现异常显示；d.更换了电池或更换了电源；f.仪器或探头进行过任何修理；

（3）重新校对仪器时，若发现显示误差超过±0.2mm，应对上一次校对仪器之后所测得数据进行复核。

3.4 评定和标记

根据GB/T 7233-1987铸钢件超声探伤及质量评级方法和SY/T 5447-92油井管无损检测方法超声测厚进行评定。对壁厚缺失处需做相应标记。

4 结语

辽河油田每年约有210口井需要实施压裂工艺技术，一旦因井口受到携砂液冲蚀造成安全事故，经济损失是无法估量的。应用在线检测方法对这些压裂井口实施在线检测，能够保证压裂施工过程中的人员、设备安全，具有显著的经济效益和社会效益。

[1]袁俊杰。超声波直探头检测技术在三通壁厚异常时的应用。石油和化工设备，2011,14∶51-54.

[2]中华人民共和国石油天然气行业标准。SY/T 5447-92油井管无损检测方法.

[3]中华人民共和国国家标准。GB/T 7233-1987铸钢件超声探伤及质量评级方法.

刘佳欣（1982-），女 辽宁丹东人 中级工程师 硕士研究生 主要从事油气田稠油试验平台设计与研究