超小直徑產(chǎn)液剖面測(cè)試儀及其應(yīng)用 (1).docx

1、江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)2009年11月JournalofJianghanPetroleumUniversityofStaffandWorkers第22卷第6期超小直徑產(chǎn)液剖面測(cè)試儀及其應(yīng)用古莉華，扶詠梅（中國(guó)石化江漢油田分公司采油工藝研究院，湖北潛江433123）摘要針對(duì)現(xiàn)在直徑25mm分層產(chǎn)液制而測(cè)試儀下井易受阻，錄取資料困難等問(wèn)題，介紹了一種超小直徑產(chǎn)液剖而測(cè)試儀，儀器直徑僅為21mm,采取電機(jī)驅(qū)動(dòng)撐傘，雙層布傘集流進(jìn)行測(cè)試，啟動(dòng)排量0.5m'/d,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用證明，儀器起下工藝、測(cè)試精度都有很大地提高，較好地解決了狹窄通道油井的產(chǎn)液剖面測(cè)試難題。關(guān)鍵詞產(chǎn)液剖面；動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)；抽油機(jī)井；低排

2、液井；找漏中圖分類號(hào)TE937文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1009301X（2009）060075-040124套管圖1油套環(huán)空截面圖圖2儀IS結(jié)構(gòu)示意圖枚福日期2009-07-01第一作者簡(jiǎn)介古科華（1978），女.1999年華業(yè)于江漢石油學(xué)笊.工程懺，現(xiàn)在中石化江漢油田分公司采油工藝研完隴從亨技術(shù)工作.抽油機(jī)井環(huán)空測(cè)試是油井在正常生產(chǎn)條件下，儀器由偏心井口測(cè)試孔下入經(jīng)油套管“月牙形”環(huán)形空間測(cè)得油井的動(dòng)態(tài)參數(shù)。目前，各油田使用的分層產(chǎn)液剖面測(cè)試儀（以下簡(jiǎn)稱分測(cè)儀）外徑普遍為25mm。如圖1所示.一旦油井結(jié)蠟、結(jié)垢、套管變形以及油管居中，“月牙形”環(huán)空最大間距縮小6mm9mm時(shí)，寺25儀器無(wú)法過(guò)空測(cè)

3、試。根據(jù)近幾年現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況統(tǒng)計(jì)，抽油機(jī)井的環(huán)空產(chǎn)液剖面測(cè)試中，每年約有40%的井因測(cè)試儀器起下困難，不能下至油層部位，而錄取不到測(cè)試資料，甚至影響到油田產(chǎn)液剖面測(cè)井工作的開(kāi)展，導(dǎo)致管理者認(rèn)為產(chǎn)液剖面測(cè)試成功率太低，對(duì)產(chǎn)液剖面測(cè)井缺乏信心，工作量在逐漸下降，直接影響到油田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展.解決這一難題的途徑是設(shè)計(jì)更小宜徑的儀器，以滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要求。江漢采油院環(huán)空測(cè)試研究所研制的21mm超小直徑分層產(chǎn)液剖面測(cè)試儀，是目前外徑最小的產(chǎn)液剖面測(cè)試儀器。它采用井下裱電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與布傘集流器組合方式，是一種比較理想的集流型測(cè)試儀器。該儀器在電纜頭、壓力平衡系統(tǒng)、防砂卡結(jié)構(gòu)、流量計(jì)信號(hào)傳輸、電極過(guò)線、積木

4、插接式組裝結(jié)構(gòu)等方面做了大量的創(chuàng)新和完善工作，起下工藝、測(cè)試精度都有進(jìn)一步的提高，有效地解決了狹窄通道油井的產(chǎn)液剖面測(cè)試難題。1井下儀器組成及工作原理下井儀由電纜頭、接箍定位器、流量含水儀、集流器以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成，儀器組合結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。儀器各部分采取積木插接方式連接，全內(nèi)部走線，信號(hào)采用單芯電纜傳輸。儀器工作時(shí)，給儀器供正電（撐傘電壓70V）,儀器內(nèi)部電機(jī)控制電路啟動(dòng),電機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)槁菽傅闹本€運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)柱塞、集流器在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下打開(kāi).當(dāng)集流傘撐開(kāi)到預(yù)期位置時(shí)，行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，切斷電機(jī)電流,此時(shí)儀器處于集流狀態(tài)，使流體集流流經(jīng)渦輪并通過(guò)電容式含水傳感器

5、。當(dāng)給儀器供正電45V（測(cè)量電路工作電壓），儀器電路工作，將流量含水信號(hào)處理放大經(jīng)電纜傳輸?shù)降孛鎯x即可進(jìn)行測(cè)試.當(dāng)給儀器供負(fù)電（收傘電壓一36V）,在電機(jī)葬動(dòng)下絲杠反向旋轉(zhuǎn)，集流傘回收，當(dāng)收至預(yù)定位置時(shí)，斷電行程開(kāi)關(guān)斷開(kāi)電源，完成收傘動(dòng)作。如此重復(fù)，由上至下逐層卡點(diǎn)測(cè)試,所錄取的資料由解釋軟件經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理，可獲取油井的產(chǎn)液剖面。儀器電路原理框如圖3所示。圖3儀器電路原理框圖2井下儀器主要技術(shù)參數(shù)及技術(shù)特點(diǎn)2.1技術(shù)參數(shù)井下儀器技術(shù)參數(shù)如下:流量測(cè)試范圍的全集流為（0.53O）n?/d±5%；部分集流為（56O）n?/d±5%j含水測(cè)試范圍（。100）%±10

6、%；儀器耐壓40MPa；儀器耐溫160C;儀器外徑為21mm；儀器信號(hào)工作的電壓45V士3V,電流33mA±3mA；儀器撐傘的電壓為70V,電流150mA,儀器收傘的電壓為一36V,電流100mA。2.2技術(shù)特點(diǎn)（1）新型電纜頭。電纜頭采用雙頭錐套結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了鎖緊防脫裝置，可隨時(shí)對(duì)錐套進(jìn)行預(yù)緊，解決了以往電纜頭無(wú)法預(yù)緊易松動(dòng)脫落的問(wèn)題。密封環(huán)節(jié)減少.密封點(diǎn)由原來(lái)的3處減小至密封插頭1處，密封性能提高。配備不同變徑轉(zhuǎn)換接頭時(shí)，可任意掛接t25mm、（P32mm等直徑的儀器，避免了重夏制作電纜頭。（2）新型雙層集流傘。為了提高儀器啟動(dòng)排量和測(cè)量精度，減少傘集流時(shí)的漏失，新型集流傘的雙層傘

7、傘筋呈內(nèi)外雙層排列,夾層間套裝防滲漏傘布外層傘筋用于套裝傘布和護(hù)傘片，內(nèi)層傘筋用于支撐傘布使其緊貼套管，更好地達(dá)到其密封套管的作用。（3）流危、含水一次傳感元件采取一體化設(shè)計(jì)。所有引線由管壁小孔通過(guò).解決了兒代科研人員長(zhǎng)期未解決的含水信號(hào)受引線干擾、引線外露易損壞的問(wèn)題。渦輪設(shè)計(jì)成獨(dú)立體，可直接取放，操作簡(jiǎn)便。（4）用霍爾元件作為流量信身傳感器件.采取管壁鑲嵌式固化封裝，使流量計(jì)通道十分流暢.減少了渦輪遇卡的幾率。（5）井下電路大量采用了性能優(yōu)越的貼片元件.減少了電路的體積。采用軍品元器件.解決了下井儀的電路耐高溫問(wèn)題。儀器最高工作溫度為160'C。（6）微電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使用了16mm

8、微型直流電機(jī)作動(dòng)力源.額定工作電壓36V.工作電流小于150mA,能適應(yīng)中深井的測(cè)試。（7壓力平衡系統(tǒng)能夠有效平衡井下高壓，不增加微電機(jī)負(fù)荷,這對(duì)增強(qiáng)儀器撐收傘可靠性、延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命等方面起著至關(guān)重要的作用。（8）儀器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,零部件一體化程度較高，采用積木插接組合方式，可任意拆卸連接部位而不會(huì)損壞儀器。3現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例自2003年儀器研制成功以來(lái)，儀器已經(jīng)在江漢、坪北、清河、青海等油田的5*/：in套管的抽油機(jī)井進(jìn)行過(guò)環(huán)空測(cè)井百余井次。由于621mm分測(cè)儀直徑較小，測(cè)試精度較高,啟動(dòng)排量較小，21mm分測(cè)儀在實(shí)際應(yīng)用中的范圍也擴(kuò)大到了低排液井，找漏等多種測(cè)試中。3.1產(chǎn)液剖面測(cè)試產(chǎn)液

9、剖面解釋成果報(bào)告是制定油田穩(wěn)油控水措施的重要依據(jù).浩82井區(qū)生產(chǎn)狀況反映出含水上升快，產(chǎn)量下降快；另一方面乂面臨井區(qū)能量不足的被動(dòng)局面。為了進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析和注采調(diào)整，對(duì)浩82井進(jìn)行了產(chǎn)液剖面測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明全井日產(chǎn)液量39.3t,潛3層（2層，共5.8m）為主要出力層，日產(chǎn)液量35.9t；而潛3層（3層，共9.8m）H產(chǎn)液最僅3.4t°根據(jù)該井的測(cè)試資料，對(duì)浩82井區(qū)進(jìn)行了注采調(diào)整，見(jiàn)到了很好的效果。措施后產(chǎn)出剖面測(cè)試的成果曲線如圖4所示。圖4XX井產(chǎn)出剖面成果圖首先在油井上：浩82-1井原來(lái)生產(chǎn)潛3層.日產(chǎn)液成26.8tH產(chǎn)油枇6.3t.日產(chǎn)水哧20.51,含水率為古莉華等.超小直

10、徑產(chǎn)液剖面測(cè)試儀及其應(yīng)用古莉華等.超小直徑產(chǎn)液剖面測(cè)試儀及其應(yīng)用7776.5%。一個(gè)月后補(bǔ)孔潛3層，在1533.6m1545.6m(2層，共5.4m),單采潛3層，日產(chǎn)液星17.5t,日產(chǎn)油最16.8t,日產(chǎn)水最0.7、含水率4%。目前該井產(chǎn)最保持穩(wěn)定，日產(chǎn)油量16.8t,不含水。調(diào)整后浩82、浩821、浩822井實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)能接替。另外在注水上也做了相應(yīng)調(diào)整，主要是將浩82-7井的潛3層進(jìn)行分注。目前浩82井區(qū)整體開(kāi)發(fā)形勢(shì)明顯好轉(zhuǎn)，產(chǎn)量下降勢(shì)頭得到明顯改善。3.2低排液井測(cè)試<D21mm分測(cè)儀測(cè)流量采用霍爾元件檢測(cè)渦輪轉(zhuǎn)速，測(cè)含水采用環(huán)狀電容法，對(duì)于低產(chǎn)液井集流布傘的保護(hù)與密封性能、渦輪的

11、啟動(dòng)排足與分辨率保證了O21mm分測(cè)儀在低排液井測(cè)試中的測(cè)試效果。圖5為西北某油田一口低排液井產(chǎn)出成果圖，測(cè)試井段為1627.4m1697.7m,PPI軟件解釋結(jié)果為：該井總產(chǎn)液量為12.87方，含水高達(dá)95.5%。其中，V-16+17小層(1651.3m1662.0m)為主產(chǎn)液層，產(chǎn)液量10.78方，占全井產(chǎn)液量的77.75%，產(chǎn)油0.6方，產(chǎn)水10.18方，含水率為94.3%,該油層中部溫度為62.6C,壓力為6.8MPa,從溫度曲線對(duì)應(yīng)來(lái)看該層位有明顯異常變化與點(diǎn)測(cè)解釋結(jié)果相符。ffl5浩82井產(chǎn)液剖面成果測(cè)試曲線3.3找漏測(cè)試結(jié)合井溫曲線，通過(guò)分測(cè)儀的產(chǎn)液剖面測(cè)試.可以對(duì)套管進(jìn)行找漏并

12、針對(duì)結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的封堵措施。圖6為2007年2月周16井驗(yàn)套找漏資料。該井大量出水，但用傳統(tǒng)的能譜測(cè)井找水、封隔器找漏等方法均不見(jiàn)效，我們采用了21mm分測(cè)儀產(chǎn)液剖面測(cè)試的方法進(jìn)行找漏。通過(guò)井溫曲線可看出：942m處井溫曲線出現(xiàn)較大的異常;通過(guò)產(chǎn)液剖面的測(cè)試，全井產(chǎn)液量為23.54n?/d,930.0m960.0m測(cè)試產(chǎn)液量為16.66n?/d,含水率為100%,990.Om2&40.Om測(cè)試產(chǎn)液髭為6.、88m3/d,其它井段不出液。因此綜合井溫曲線和流量含水曲線可知，990.Om2840.Om測(cè)試的產(chǎn)液童為射孔層段的正常產(chǎn)液量，930.Om960.Om出現(xiàn)的產(chǎn)液短為異?，F(xiàn)象，結(jié)合井

13、溫曲線，可判斷942m為套管漏失點(diǎn)，漏失量為16.66n?/d,占全井的71%。XX井測(cè)井解釋成果見(jiàn)表1。圖6XX井產(chǎn)出剖面成果圖表1周16井測(cè)井解釋成果測(cè)井段：920998S期：2007年2月20日序號(hào)島試弁段m限厚mvrt:d木產(chǎn)量m*fd忌產(chǎn)液m'/d含水率%完井島笄解*結(jié)論產(chǎn)出制面姑論1920.0-930.00.000.000.000.000.00不出2930.0-960.00.0016.6616.66100.00金本3960.0-97.00.00.000.000.000.00不出4970.0-990.00.0o.noO.OU0.000.00不出5990.0-2840.00.0

14、0.006.U6.88100.00金水合計(jì)0.0o.uo23.5423.54100.004結(jié)論超小直徑分測(cè)儀較好地解決了小通道、低產(chǎn)液井和深抽井的產(chǎn)液剖面測(cè)試問(wèn)題，緩解了油井開(kāi)發(fā)后期由于結(jié)蠟、結(jié)垢、套管變形造成起下儀器困難的矛盾.一方面是由于儀器的直徑減小，更能適應(yīng)加厚油管抽油機(jī)井過(guò)環(huán)空測(cè)試的要求，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍；另一方面是由于提高了儀器的耐溫性能和技術(shù)含量，從而提高了儀器過(guò)環(huán)空測(cè)試的成功率，使環(huán)空測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大的跨越式發(fā)展。ExtremelyMinorDiameterTestInstrumentofProductionFluidSectionandItsApplicationGULihua

15、,FUYongmei(OilProductionTechnologyResearchInstituteofJianghanOilfieldCompany,SINOPEC,QianjiangHubei433123,China)Abstract:Aimedatthequestionseasilymeetingwithobstructionintheprocessofrunningthelayeringproductionfluidsectiontestinstrumentwithdiameter25mmavailableinholeandbeingverydifficultinobtainingd

16、ownholedataandsoon,anextremelyminordiametertestinstrumentofproductionfluidsectionisintroducedinthispaper.Thediameterofthetestinstrumentisonly21mm,openinganumbrellabyusingelectricmotordriveandconductingtestwiththeaidofdoublelayerumbrellaaffluxion,withstartupdeliverycapacityof0.5m3/d,itsapplicationres

17、ultsatfieldsitedemonstratethatthetestinstrumenthasbeenimprovedgreatlyinrunningandpullingtechnologyandtestaccuracy*whichresolvespreferablythedifficultyinproductionfluidsectiontestinoilwellswithsmalldiameter.Keywords:ProductionFluidSection；BehaviorMonitoring；RodPumpingWell?WellwithLowFlowingRate；Locat

18、ingThiefZone責(zé)任編輯李開(kāi)嵐(上接第74頁(yè))OnManagementControlActionintheProcessofBidingProcurementandAcceptanceInspectionforChemicalPlantWANGXinhan(EngineeringConstructionManagementCompanyofJianghanPetroleumAdministration,SINOPECQianjiangHubei433124,China)Abstract：TakingmanagementcontroloverbiddingprocurementandacceptanceinspectionforchemicalplantofthelOOOOt/aCalciumHypochloriteequipmentsintheCentralPlantofJianghanSaltChemicalIndustryasanex