小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀在小環(huán)套井中的應(yīng)用.docx

1、2016年第2卷第5期PETROLEUMTUBULARGOODS&INSTRUMENTS47*儀器設(shè)備與應(yīng)用小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀在小環(huán)套井中的應(yīng)用高飛(大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司黑龍江大慶163453)摘要:針對(duì)油田某些生產(chǎn)井環(huán)套空間狹小，通用的028mm常規(guī)儀器在進(jìn)行產(chǎn)出剖面測(cè)試中有時(shí)起下困難的實(shí)際情況，通過采用陣列電極傳感器設(shè)計(jì)和改動(dòng)通用絲杠重新設(shè)計(jì)集流器的辦法，提出了022mm小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀，并通過室內(nèi)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了儀器的響應(yīng)效果。該儀器起下靈活，可對(duì)油流量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，在油田刪試現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果良好，為小環(huán)套空間低產(chǎn)液井產(chǎn)出割面測(cè)試提供了另一種新的技術(shù)手段。關(guān)鍵詞

2、：小直徑；測(cè)井儀;環(huán)套空間；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中圖法分類號(hào):TE353L3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào)：2096-0077(2016)05-0047-04TheApplicationofSlimProductionProfileLoggingToolintheSlimholeAnnulusGAOFei(WellLoggingTechnologyServiceCompanyofDaqingOilfieldLimitedCompany,Daqing,Heilongjiang163453,C/iina)Abstract:Becauseofsmallspacearoundthecasings,itisdifficul

3、ttoruntheconventional028mmproductionloggingtoolintheslimholeannulusinsomewells.Inviewofthissituation,the022mmslimproductionpn)fileloggingtoolwasdesignedbyadoptingthearrayelec-trcxlesensorandnewdiverterwithchanginggeneralscrew.Theresponseresultsareverifiedbylaboratorycalibrationexperiment.Theoilflowr

4、atecanbeobtainedaccuratelybythetool.Thetoolhastheexcellenteffects,andcanprovideanewtechnicalmeanofproductionprofilelogginginlowproductionslimannulus.建、4】-3nUo1儀器簡介及部分設(shè)計(jì)1.1儀器簡介小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀包括022mm含有自動(dòng)油水相分流裝置的傘式集流器,用于油流量測(cè)量陣列電極的傳感器，用于測(cè)量總產(chǎn)液量的渦輪流量計(jì),022mm的伽馬測(cè)量短接，血2mm的井溫磁性定位短接及適用于8mm或12mm電纜的022mm電纜頭。儀器信號(hào)傳輸采用標(biāo)

5、準(zhǔn)的5.729kb/s曼碼傳輸技術(shù)。儀器結(jié)構(gòu)如圖1所示。Keywords：slimhole；loggingtool；annulus；fieldapplication0引言電纜頭磁性定位油流僦傳感器圖1儀器結(jié)構(gòu)示意圖油田一些生產(chǎn)井中油管使用大節(jié)箍，另有其它原因造成環(huán)套空間狹小,通用的028mm產(chǎn)出剖面測(cè)井儀在小環(huán)套空間內(nèi)無法正常起下，不能進(jìn)行產(chǎn)出剖面測(cè)試。此外，油田某些生產(chǎn)井井況復(fù)雜，井下常伴有出砂、間歇產(chǎn)液等現(xiàn)象，因此給常規(guī)產(chǎn)出剖面測(cè)井帶來難度。針對(duì)上述問題，本文提出了。22mm小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀,采用陣列電極傳感器設(shè)計(jì)和改動(dòng)通用絲杠重新設(shè)計(jì)集流器的辦法，完成了小直徑測(cè)井儀的研制，該儀器可在

6、環(huán)套空間有限情況下順利下井，并在出砂造成渦輪砂卡狀況下仍可準(zhǔn)確測(cè)得油流量，為產(chǎn)出剖面測(cè)試提供了新的技術(shù)手段，彳艮好地滿足了油田的測(cè)試第一作者簡介:高飛，女,1967年生,工程師,1991年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院測(cè)井專業(yè)，目前從事儀器研究工作。E-mail：dlts_gaofeipet1.2陣列電極傳感器的設(shè)計(jì)陣列電極傳感器采用軸向四電極環(huán)結(jié)構(gòu)，四個(gè)金屬電極被安置在集流傘的中心管上,通過尼龍管與中心管絕緣,通過流體與儀器外殼或套管壁構(gòu)成回路。當(dāng)電極環(huán)處于水相中時(shí)，回路導(dǎo)通；當(dāng)電極環(huán)處于油相中時(shí)，回路截止，如圖2所示。的伽馬儀在標(biāo)準(zhǔn)井與038mm的注入剖面五參數(shù)伽馬儀進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。如圖4所示，左側(cè)第

7、一和第二條曲線為不同刻度下038mm伽馬響應(yīng)曲線，右側(cè)曲線為中22mm伽馬響應(yīng)曲線?？梢郧逦闯?，兩種伽馬曲線在不同深度下響應(yīng)一致,特征峰一一對(duì)應(yīng)，充分驗(yàn)證了gmm伽馬的校深效果。圖2陣列電極傳感器結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)集流器工作時(shí),在集流器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下，集流傘被撐起，套管內(nèi)的截面空間被封閉，向上流動(dòng)的油、水兩相在集流傘下方匯聚，由于密度差異和重力的分離作用，由上而下依次為油相分離段和水相分離段，油相分離段和水相分離段之間存在油水界面。油水界面測(cè)量電極處于水相分離段時(shí),其與儀器外殼之間構(gòu)成的回路導(dǎo)通，測(cè)量信號(hào)輸出高電平;隨著油相不斷累積，油水界面不斷下移，油水界面測(cè)量電極依次處于油相分離段，其與儀器

8、外殼之間構(gòu)成的回路截止,測(cè)量信號(hào)輸出低電平。由油水界面測(cè)量電極輸出信號(hào)的高低電平的時(shí)間差，即可求出油流量。1.3集流器的設(shè)計(jì)儀器直徑小型化最難實(shí)現(xiàn)的部分即為集流器的設(shè)計(jì)，由于直徑的限制，將血8mm傘式集流器按比例縮小的辦法行不通，而影響儀器直徑最關(guān)鍵的部件是直流電機(jī)的直徑。028mm儀器采用少19mm直流電機(jī)，目前能采購到的直流電機(jī)最小中為16mm,只能在采用。28mm儀器的通用絲杠的基礎(chǔ)上做改制。傳動(dòng)絲杠沒有小直徑產(chǎn)品，只能在采用28mm儀器的通用絲杠的基礎(chǔ)上做改制，以加長軸向長度的辦法解決徑向尺寸的縮小。集流器傳動(dòng)部分如圖3所示。磁定位(mV)m715608525880890900910伽

9、馬(API)伽馬(API)圖4/22mm伽馬與38mm伽馬對(duì)比圖2.2油水流與油流標(biāo)定為了刻度圖版和驗(yàn)證儀器響應(yīng)情況，在三采模擬井對(duì)小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀進(jìn)行了室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。選用4支儀器進(jìn)行綜合細(xì)化的標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，給定油流量，調(diào)整水流量,記錄不同配比下油流量響應(yīng)數(shù)據(jù)。油流量分別設(shè)定為：0.5、1、2、3、4、5、6m'/d,油水總流量上限設(shè)定為1。m3/do如圖5、圖6所示。圖3集流器傳動(dòng)部分示意圖1-23-33-41-3一2-41-42標(biāo)定情況2.1伽馬標(biāo)定油田測(cè)試需用伽馬進(jìn)行校深，為此研制的中22mm圖5油流量刻度圖版從圖5可以看出隨著油流量的增加，陣列電極傳感器任意兩電極組合油相累積時(shí)間越

10、短。因此只要在測(cè)井曲線中確定四個(gè)電極環(huán)中任意一對(duì)組合的油相累積時(shí)間，便可以解釋計(jì)算出油相的體積流量。渦輪圖版時(shí)間，便可以解釋計(jì)算出油相的體積流量。渦輪圖版101520253035頻率/Hz0864(PE)、藉圖6渦輪刻度圖版3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用對(duì)于產(chǎn)液量低于10m3/d的低產(chǎn)液油井，使用小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀均可錄取到較為理想的數(shù)據(jù),提供準(zhǔn)確的解釋成果。以某油田躍XXXX井為例，該井一共有8個(gè)射孔層位,當(dāng)天井口量油結(jié)果為產(chǎn)液2.6m3/d，含水27%。如圖7和圖8所示為第一測(cè)量層位渦輪響應(yīng)曲線和油流量測(cè)量曲線，從圖中可以看出，渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)良好,油流量四個(gè)測(cè)量臺(tái)階明顯，經(jīng)后期解釋計(jì)算,產(chǎn)液量2.89m3/d,油

11、流量2.28m3/do50.045.0深度1515.0m,產(chǎn)液量2.89m7dO5.3.o.oe.0.0.o0.5.0.5.0.5.32211時(shí)間/min圖7第1測(cè)點(diǎn)渦輪響應(yīng)曲線01234時(shí)間/min圖8第1測(cè)點(diǎn)油流量測(cè)量曲線ZH、#®如圖9和圖10所示為第二測(cè)量層位渦輪響應(yīng)曲線和油流量測(cè)量曲線，從油流量測(cè)量曲線看,四個(gè)測(cè)量臺(tái)階抬升時(shí)間比第一測(cè)點(diǎn)變長，說明第一測(cè)點(diǎn)有產(chǎn)油量,經(jīng)后期解釋計(jì)算，總產(chǎn)液量為2.13n?/油流量為1.68m3/d0圖9第2測(cè)點(diǎn)渦輪響應(yīng)曲線時(shí)間/min圖10第2測(cè)點(diǎn)油流量測(cè)量曲線如圖11和圖12所示分別為第七測(cè)量層位和第八測(cè)量層位的油流量測(cè)量曲線，經(jīng)后期解釋計(jì)算

12、，總產(chǎn)液量為2.13n?/d,油流量為1.68m7do圖11第7測(cè)點(diǎn)油流量測(cè)量曲線10000.09000.08000.07000.06000.0*5000.04000.03000.02000.0】000.00深度1749.0m.油流量0.00m'/d123456789【011時(shí)間/min圖12第8測(cè)點(diǎn)油流量測(cè)量曲線成果表1中給出躍XXXX井總產(chǎn)液量為2.89n?/d,含水為21.1%,與當(dāng)天井口量油結(jié)果（產(chǎn)液2.6m3/d,含水9000.08000.07000.06000.0t5000.02000.0j1000.0(0時(shí)間/min4000.0|3000.0i27%）基本吻合，驗(yàn)證了儀器

13、的可靠性。為2.7m'/d,含水為19.01%。如圖13和圖14所示為儀再以某油田烏北XX-XXXX為例。當(dāng)日井口量油器在第一和第二測(cè)量層位測(cè)得的油流量臺(tái)階。表1躍XXXX井解釋成果表測(cè)量進(jìn)段:480-,1784m2015年8月19日序號(hào)層位射孔井段/m層厚/m油產(chǎn)量/(rr?-d'1)水產(chǎn)量/(n?-d-')總產(chǎn)液量/（n?-）含水率/%完井測(cè)井解釋結(jié)論產(chǎn)出剖面?zhèn)渥⒔忉尳Y(jié)論命'11-41517.61518.91.30.600.160.7621.05差油層次產(chǎn)2I-41520.41521.81.40.000.000.000.00差油層不產(chǎn)3in-i1628.8-

14、1631.42.60.310.000.310.00差油層次產(chǎn)4Iff-51638.21640.22.00.18油層5ni-31643.1645.52.40.000.451.8224.73差油層主產(chǎn)1745.01747.02.00.476IV-51747.01749.02.00.72油水同層1749.0-1750.91.90.000.000.000.00不產(chǎn)合計(jì)15.62.280.612.8921.1110000.010000.0I>9000.0j8000.07000.0!6000.0!<5()000I400。：。jpFF叩fTTT3000.0Ir2000.0；ffiooo.orn0

15、1234時(shí)間/min圖13第1測(cè)點(diǎn)油流量測(cè)量曲線圖14第1測(cè)點(diǎn)油流量漩I量曲線從成果表2中可直觀看出V-14層為主產(chǎn)層，烏北XX-XXXX井總產(chǎn)液量為3.03m3/d,含水為24.75%,與當(dāng)天井口量油結(jié)果（產(chǎn)液2.7m3/d,含水19.01%）基本吻合，再次驗(yàn)證了儀器的可靠性。表2烏北XX-XXXX井解釋成果表測(cè)量進(jìn)段：20542172m2015年8月16日序號(hào)層位射孔井段/m層厚/m油產(chǎn)量/(n?d'1)水產(chǎn)量/(m3d")總產(chǎn)液量/(m3,d1)含水率/%完井測(cè)井解釋結(jié)論產(chǎn)出剖面窯洋解釋結(jié)論甫作1V-32015.42107.62.20.340.260.643.33油層次產(chǎn)2V-52111.72114.22.50.77油層次產(chǎn)3V-132147.62149.72.10.000.492.4210.16油層不產(chǎn)4V-142151.6-2153.41.81.17差油層主產(chǎn)合計(jì)8.62.280.753.0324.755結(jié)論小直徑產(chǎn)出剖面測(cè)井儀外徑較常規(guī)環(huán)空儀器縮減6mm,在油田一些管套空間狹窄的生產(chǎn)井中可以成功起下。獨(dú)特的陣列式四電極傳感器設(shè)計(jì)通過重力油水分離可獲取點(diǎn)測(cè)油流量。儀器在油田的成功測(cè)試表明，該方法為小環(huán)套空間低產(chǎn)液井產(chǎn)出剖面測(cè)量提供了另一種新的技術(shù)手段。參考文獻(xiàn)11吳錫令.生產(chǎn)測(cè)井原理M.北京:石