優化LLT—2井下液面監測系統測試工藝措施及方法

陳江華等

摘 要：隨著油田開發日益深入，油井“腰肌勞損”等問題越來越多，嚴重影響其開發壽命，同時疑難井逐年遞增，成為制約老油田穩產的一個重要因素，這樣就對油井液面深度測試及時性、準確性和安全性都提出了更高的要求，而對于高套壓、零套壓、高氣液比、斜度大油井等疑難油井來說，使用常規液面測試儀準確測得真實液面難度較大，近幾年使用LLT-2井下液面監測系統，在測試過程中總結經驗探索辦法，不斷提高其測試方法、分析及應用，使其在疑難井液面測試取得了一定的成效，為地質措施方案和工藝配套方案的設計提供了依據。

主題詞：液面深度；準確性；安全性；測試方法；分析及應用

油井動液面是反映地層供液能力的重要指標，及時掌握動液面情況，合理調整抽油泵沉沒度，使抽油泵吸入口壓力穩定在一個合理的范圍內，是提高油井工作效率、保證油井穩產的重要措施。目前我廠共開油井2121余口，每月對其都要進行液面測試，年液面測試工作量約245452井次。2011年試井隊開始使用LLT-2井下液面監測系統，至今共測試676井次，其中測出井476口，測不出井168口，占比例26.1%。針對這些井況更為復雜不易測出的疑難井，試井隊進行了重新摸索排查歸類，在測試過程不斷變化測試方法，采取憋壓、加大氣槍能量等相應措施，同時在液面的判斷上，運用不同手段即對聲納速度、節箍、節箍數量進行分析對比計算，確定液面位置，并結合油井生產運行狀況參數，保證液面深度的準確性，從而計算出油井泵的沉沒度，油層壓力，分析油井的供液能力，才能更好的對生產參數進行調整和優化。

1 LLT-2井下液面監測系統測試方法及工藝簡介

1.1 LLT-2井下液面監測系統簡介。LLT-2井下液面監測系統是針對油田井下液面位置準確測量而開發的軟硬件系統。利用氮氣瓶里的氮氣做動力，采用遠傳非接觸監測方式，將儀器連接在井口套管上，計算機定時每隔1-2分鐘控制儀器發出聲納脈沖波，脈沖波從油套環空傳至井下液面后返回，計算機接收返回的脈沖。由于脈沖波在液面上傳播時振幅發生變化，通過對井下噪音信號進行過濾，計算聲納傳播的時間就得到液面深度，并在計算機上記錄深度變化曲線。

1.2 LLT-2井下液面監測系統測試方法及工藝。首先在計算機上設置聲納傳感器、發射器參數、脈沖類型等技術參數，填寫好相關數據油井尺寸，將接箍長度、深度根據實際情況輸入表格中并保存，將估算的最深液面深度輸入地層深度中；將儀器連接放噴管線或套管閥或防噴器上 與油套環空相通（距離井眼中心不超過 1.5 米），打開套壓閥之前，必須保持發射器壓力大于套管壓力。在通訊狀態獲取數據圖模塊，等到峰值穩定后（一般為 10 秒鐘左右），然后在單擊“發射”按鈕，即可獲得要測量的曲線圖，當井筒液面不在井口時，準確、快速地測量井筒內的液面深度。

2 復雜疑難井液面測試方法的優化與應用

針對在油井液面中出現的不同影響因素，我們首先落實井況復雜程度，結合LLT-2井下液面監測系統的優勢，根據現有技術能力采取各種手段對部分長年測不出的復雜的疑難井進行了攻關。

2.1井筒干擾較大的井

由于油井內部情況復雜，井筒內存在不同的氣體，井筒內壓力不平衡波動較大，同時溫度、濕度對聲音信號也會造成一定干擾，聲信號是通過油管和套管之間的空氣來傳播的，同時由于油管節箍的存在使傳播媒質的橫截面發生變化，特別是在油井套管有拐點的情況下，要想讓聲波順利到達油管內液面并有足夠的能量讓聲波反射到接收器上，就有一定的難度。針對此類井我們采取了適當憋壓，增加充氣壓力等措施，當井筒內氣壓逐漸增大，井筒內氣泡及液面達到平穩時進行測試。如ST1，該井馬達、柱塞桿碰擊聲音明顯，外界機械噪音較大，同時該井井口間隙不停出氣 ，說明井筒內氣壓不平衡，波動較大，極易產生氣泡。從測試曲線看出該井毛刺明顯，說明該井外部噪音較大，井筒內干擾較多，但測試液面波峰較為明顯，液面深度1320.32米。

2.2外界噪音較大井距較近及多胞胎油井。隨著油田開采的不斷需要，有些井，井與井之間的距離相對較近，震動、聲音較大沒有規則，相互影響，相互干擾，同時多胞胎井不斷增多，當油井外界噪音較大時，聲信號受到嚴重的通訊干擾，聲波脈沖經常被淹沒在噪音中，同時受油氣影響，套管內氣體介質特性又因井而異 ，造成液面測試較難。對此類井多數采取停井半小時，槍體壓力要大于套管內壓力0.5MPa，同時我們針對噪音干擾較大的井液面曲線較為復雜的，運用曲線計算校正方法、利用接箍法推算聲納法進行校正，保證測出的液面準確度。ST1-2等口井并列，是六胞胎的井，高原機，在2014年1月我們對其中3口進行了測試，均測不出；經分析：因井與井之間間距較近、高原機上下行程時噪音較大，有明顯震動，同時該井油較稠、液量較低；2014.5.13我們對三口井又進行了測試，槍體注入壓力均達到500-700Ps，在下沖程時開始發射測試，測試曲線如下：

從3口井液面測試曲線可看出：ST1-2：液面曲線波峰明顯，液面清晰，液面深度1180.97米；ST1-3：液面曲線波峰較亂，節箍不清液面無法判斷，測不出；ST1-4：液面曲線圖液面波峰不太明顯，我們運用曲線計算校正方法 、利用接箍法推算聲納法進行確證；計算公式確定ST1-4液面深度：964.38米。

2.3低滲區塊、液量較低的油井測試。由于低滲油藏地層物性差、滲透率低，油井泵掛深、液量低等不利因素的影響，油井間歇嚴重產能低，油井在生產上的表現為泵掛深、液面低、液量低、泵效低，而油井液量、動液面與低滲油井油層埋藏深、物性差、壓力水平低有直接的關系； 從測試曲線可看出：該井液面超過泵深，但測試六條曲線液面深度在同一位置，該井變徑730.86米與曲線位置一致，確定該井液面為2228.23米。

2.4氣壓較大，壓力不穩的油井。當井底壓力大于槍體壓力時，會形成反充氣，造成井口出油及其他雜質反沖進，堵塞槍體，同時由于井內氣體較大，而LLT-2井下液面監測系統屬低壓槍，低壓發射器承受壓力最大不能超過2MPa，氣槍最大能量不能大于900Ps，一般氣槍壓力大于環空0.5MPa，否則井筒壓力大于槍體壓力造成發射不出去及損壞儀器，針對此類井應采取放氣30-60分鐘，但由于打破了井筒氣體平衡，受泡沫段影響及壓力不穩的影響，在短時間內重復測得的液面深度呈現忽高忽低，沒有相對穩定值，應避免放套管氣太猛及放氣后適當憋壓，盡量使井口套壓保持在該區塊的最好工作壓力范圍。

2.5 泵深在2000米以上的深井。由于LLT-2井下液面監測系統是利用氮氣瓶里的氮氣作動力，靠儀器發出聲納沖波返回獲取液面深度，首先有些井口四通密封不嚴，造成氣體四散能量有所衰減，導致聲波也會受到相應，而當相對泵掛、液面較深的井，脈沖信號到達井底時更加變弱，造成液面的不易測出。計算機節箍數的多少，直接影響該井液面深度，受井底干擾較大，節箍數返回與井內真實節箍相差較大，反射測試后選擇節箍數清晰，接近實際節箍數的液面曲線，同時通過計算法校正。

2.6 井口不斷吐氣冒泡及漏氣的反吸氣油井。當油井上沖程出氣大，下沖程出氣小，這種現象表明抽油泵工作正常，只是油管內液面太低，油液未抽到井口，油井可能是間歇出油，尤其是當產生負壓式液面測不出，井內往內吸氣倒灌，同時井口裝置的密封性差有漏氣現象造成能量損失，液面也不易測出。井例：T16該井間開，測試時逐漸發射波不斷波動，有氣泡離井口較近曲線顯示有節箍。但返回聲音，井口不斷冒泡，關井20分鐘，氮氣注入300-800Ps，測試沒顯示，這時發現對面套管閘門漏氣密封不嚴屬開放性測試，由于聲波能量由另一端跑掉進入不了井筒內，通過曲線的越來越小，通過關井20分鐘及密封井口測得液面曲線如下：

3結論

通過幾年來對LLT-2井下液面監測系統的不斷使用了解，針對在測試中出現的不同井況問題，不斷開展技術攻關，采取了以上不同的測試措施，也摸索出一套行之有效的測試方法，在生產中應用效果良好。（1）有效提高了長期測不出的疑難井液面成功率；（2）為整體區塊油井調參提液提供依據；（3）為了解單井的供液能力制定合理的工作措施提高依據。

作者簡介：陳江華，女，本科學歷，1988年參加工作，目前在勝利油田勝利采油廠技術監測大隊試井隊從事試井資料解釋研究工作。