電泵抽油井油套雙探頭測壓器的研究及應(yīng)用

梁　旭

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司　黑龍江　大慶　163000)

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電泵抽油井油套雙探頭測壓器的研究及應(yīng)用

梁旭

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司黑龍江大慶163000)

摘要：利用電泵井壓力的監(jiān)測了解區(qū)塊內(nèi)主力油層的地層壓力、地層系數(shù)、流體系數(shù)等地層參數(shù)，為電泵井的注采關(guān)系的調(diào)整提供數(shù)據(jù)。以往測壓一般采用單探頭測壓器坐閥并關(guān)井方式完成，常常導(dǎo)致測壓成功率低下，影響油井產(chǎn)量。通過設(shè)計油套雙探頭測壓器，實現(xiàn)油管內(nèi)和油套環(huán)空內(nèi)不連通下直接同步測量記錄油管內(nèi)和油套環(huán)空內(nèi)的壓力，克服了單探頭測壓器的缺點。雙探頭測壓器現(xiàn)場測壓數(shù)據(jù)表明，應(yīng)用效果良好。

關(guān)鍵詞：電泵井；雙探頭；測壓

0引言

大慶等國內(nèi)油田的高產(chǎn)液井主要采用潛油電泵采油技術(shù)開采[1，2]。在電泵井生產(chǎn)中，需要測量井內(nèi)的流壓、靜壓來監(jiān)測地層壓力、地層系數(shù)、流體系數(shù)等地層參數(shù)，為電泵井的注采關(guān)系的調(diào)整提供數(shù)據(jù)。為滿足電泵井測壓要求，在電泵井油管內(nèi)特定深度裝有一用于壓力測試的測壓閥裝置，裝置由工作筒、測壓堵塞器、連接器、打撈器組成，平時處于關(guān)閉狀態(tài)保證油管與油套環(huán)形空間不連通。測壓時采用鋼絲連接加重桿、壓力計、測壓連接器從油管下入，作用于測壓閥上，通過下壓閥桿使閥桿下行實現(xiàn)油管與油套環(huán)形空間的連通，進(jìn)而實現(xiàn)從油管下入壓力計[3]錄取電泵井油套環(huán)形空間內(nèi)的壓力，即地層壓力。但該方式由于測壓連接器與井下測壓閥的配接均采用密封膠圈密封，容易出現(xiàn)密封膠圈老化、破損等密封性能下降的問題，再加上傳壓孔或傳壓通道蠟堵、壓縮彈簧失效、連接器、測壓閥尺寸不規(guī)格等因素影響，造成了油管內(nèi)壓力對所錄取的地層壓力信號干擾嚴(yán)重，使測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，部分井測試數(shù)據(jù)甚至報廢，測壓成功率非常低，浪費人力物力，影響油井產(chǎn)量。針對上述測壓缺陷，研究了油套連通雙探頭測壓器，并在實際中進(jìn)行了批量應(yīng)用。

1油套雙探頭測壓器的設(shè)計

1.1研究思路

不改動井下管柱及附屬的測壓裝置，仍采用鋼絲下井工藝，研究一種與井下測壓閥尺寸和功能一致的、測壓時可實現(xiàn)替換原井測壓閥的新型油套雙探頭測壓器。用油管內(nèi)操作直接實現(xiàn)保證油管內(nèi)和油套環(huán)空內(nèi)不連通下直接同步測量記錄油管內(nèi)和油套環(huán)空內(nèi)的壓力[4，5]。壓力傳感器與溫度傳感器通過恒流驅(qū)動，將外界壓力與溫度轉(zhuǎn)換為差分電壓信號，送至單片機(jī)(簡稱MCU)的AD端口，經(jīng)過內(nèi)部一系列處理(PGA放大-AD轉(zhuǎn)換-數(shù)字濾波-零點修正-線性補(bǔ)償-溫度補(bǔ)償)，再按照預(yù)定的時間表將采樣數(shù)據(jù)分類存儲在數(shù)據(jù)存儲器中。

1.2油套雙探頭測壓器結(jié)構(gòu)與參數(shù)

油套雙探頭測壓器采用絲扣密封頭取代原測壓閥凸輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)與工作筒相配合，利用壓力計兩組四道密封盤根實現(xiàn)油管壓力與地層壓力在測壓器內(nèi)的有效分離，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1　電泵井油套雙探頭測壓器結(jié)構(gòu)示意圖

1)壓力量程：0～40 MPa，壓力精度：0.2%。

2)工作溫度：0～125℃，溫度精度：±1℃。

3)儀器內(nèi)置萬年歷電路，可以按日歷方式設(shè)置工作時間表，并且具有多重循環(huán)的工作時間表選項功能，可以隨心所欲地按照所需方式工作，滿足不同工藝要求。

4)采樣存儲速度快，可達(dá)30組/秒，可以采集到壓力變化的細(xì)節(jié)。

5)電路、傳感器、電池組、結(jié)構(gòu)件等均密封在不銹鋼殼體內(nèi)，可承受外界0～100 MPa壓力。

2油套雙探頭測壓器的標(biāo)定

油套雙探頭測壓器按照石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)標(biāo)定步驟如下：

1)將準(zhǔn)備好的儀器放入標(biāo)定裝置中，首先要進(jìn)行溫度、壓力的穩(wěn)定工作 ，常溫需穩(wěn)定30 min左右。

2)設(shè)定標(biāo)定規(guī)程，對儀器進(jìn)行全性能標(biāo)定，工作溫度點為常溫、50℃、100℃、125℃四個補(bǔ)償溫度點，50℃、100℃、125℃三個溫度點需要穩(wěn)定3 h左右，確保儀器的溫度和干燥箱的溫度一致。

3)壓力點數(shù)依據(jù)儀器量程40 MPa設(shè)定，從0 MPa開始，固定增量5 MPa，壓力點標(biāo)準(zhǔn)值為0、5、10、15、20、25、30、35、40 MPa。標(biāo)定結(jié)果如圖2所示。

經(jīng)過標(biāo)定，證明新研發(fā)的油套雙探頭測壓器完全符合現(xiàn)場施工要求。

3施工過程

1)利用電泵井專用卡瓦打撈器將井下測壓閥撈出。

圖2　儀器標(biāo)定結(jié)果圖

2)將油套雙探頭測壓器投放到測壓閥工作筒內(nèi)，并根據(jù)正常生產(chǎn)條件下井口壓力變化確定油套雙探頭測壓器與測壓閥工作筒配合是否良好。

3)待流壓測試穩(wěn)定后，關(guān)井測試壓力恢復(fù)。

4)測試完畢后，撈出油套雙探頭測壓器，投入原測壓閥，恢復(fù)測試井正常生產(chǎn)。

4應(yīng)用效果

4.1測壓曲線分析

拉7-xx井是大慶喇嘛甸油田北部的一口電泵井，多年來該井在多次更換測壓閥后坐閥測試效果仍存在閥未座開現(xiàn)象，影響了測試數(shù)據(jù)的分析解釋。在應(yīng)用油套連通雙探頭測壓器測壓工藝后，由于能直接坐于測壓閥座內(nèi)，克服了油管內(nèi)壓力對地層壓力的影響，錄取到了合格資料，如圖3所示。而應(yīng)用老式測壓閥測得的數(shù)據(jù)顯示測壓閥沒有開。無法錄取有效流壓數(shù)據(jù)。關(guān)井19 h后井下單流閥隨著地層壓力逐步恢復(fù)當(dāng)高于油管內(nèi)壓力時被頂開。而后壓力曲線才表現(xiàn)為恢復(fù)，但此恢復(fù)信息迭加了油管內(nèi)原有壓力導(dǎo)致數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，如圖4所示。

4.2測壓解釋結(jié)果分析

從電泵井原坐閥測壓數(shù)據(jù)看，數(shù)據(jù)不可用，只能外報靜壓點，不能提供各項地層參數(shù)。應(yīng)用油套雙探頭測壓器測壓工藝的數(shù)據(jù)可正常解釋。解釋成果見表1。

圖3　7-xx電泵井油套雙探頭測壓器測壓曲線

圖4　7-xx電泵井坐閥測壓曲線

井號測試方式產(chǎn)液量/(m3·d-1)含水/%測試時間/h關(guān)井影響的產(chǎn)油量/(m3·d-1)流壓/MPa外報壓力/MPa滲透率/μm2流動系數(shù)/(μm2·m·MPa-1·s-1)7-xx坐閥測試8796.4486.2610.22改進(jìn)后工藝11496.3244.224.5310.570.02580.1859差值2.04

5結(jié)論

電泵抽油井油套連通雙探頭測壓器測壓新技術(shù)，在儀器量值傳遞方面經(jīng)過了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢定，從檢定結(jié)果看雙探頭壓力傳感器一致性好，保證了在同一壓力場兩條壓力曲線的重合，進(jìn)而保證了兩個測壓傳感器測不同壓力場時，兩條壓力曲線的準(zhǔn)確分離，為測試曲線的后續(xù)解釋分析創(chuàng)造了條件。新的測壓工藝不需對原有測試車輛、設(shè)備進(jìn)行改動，保證了此項技術(shù)的大面積推廣應(yīng)用。截止目前為止，大慶油田已完成電泵井油套連通雙探頭測壓器測壓400多井次，該技術(shù)在電泵井測壓項目上的成功應(yīng)用，有效提高了電泵井測壓一次成功率，縮短了測試關(guān)井時間，減少了關(guān)井測壓對產(chǎn)量的影響，效果顯著。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 羅彥生,張曉東.電泵采油井產(chǎn)出剖面測井技術(shù)的試驗研究[J].測井技術(shù),1998，22(4):291-294.

[2] 褚萬泉,方前程.電泵采油井不停產(chǎn)試井技術(shù)[J].江漢石油學(xué)院學(xué)報,2000，22(3):56.

[3] 周立果,姜紅軍.電泵井生產(chǎn)測試配套技術(shù)在塔河油田的應(yīng)用[J].油氣井測試,2004，13(4):64-65.

[4] 方舒東,杜 輝,孫景麗，等.永置式電泵井壓力溫度測試系統(tǒng)研制與應(yīng)用[J].油氣井測試,2006，15(1):69-70.

[5] 陳辰,廖細(xì)明，褚萬泉，等.電泵井永置式監(jiān)測技術(shù)與應(yīng)用[J].石油儀器,2010，24(2):28-30.

Investigation and Application of Tubing-casing Double Probe Manograph in Electrical Pump Wells

LIANG Xu

(Logging and Testing Services Company,Daqing Qilfield Co.Ltd.,Daqing,Heilongjiang 163000,China)

Abstract：The formation data such as the formation pressure,the formation coefficient,and the flow capacity of the major reservoir within oil block are obtained by pressure monitoring in the electrical pump well,which can provide the basis for the adjustment of injection-production relation.In the past,pressure was measured in the form of single probe manograph sitting valve and shut-in,which caused low success ratio and low well yield.The design of tubing-casing double probe manograph realized the progress of measuring the pressure in tubing and annulus at the same time when the tubing and annulus are not connected,and overcame the disadvantage of the single probe manograph.The analysis on the data of measuring pressure tested by double probe manograph shows the application effect is good.

Key words：electrical pump well；double probe manograph；measuring pressure

第一作者簡介：梁旭，男，1989年生，2011年畢業(yè)于西安石油大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)在大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司從事解釋工作。E-mail:531608579@qq.com

中圖法分類號：TE353+.3

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2096-0077(2016)03-0067-03

(收稿日期：2015-12-03編輯：韓德林)

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