注水井酸化地面監(jiān)測技術(shù)研究與應(yīng)用

郭建勇，丁濤，馬來增，李力行

(中石化勝利油田分公司東辛采油廠，山東 東營 257000)

隨著勝利油田東部老區(qū)精細(xì)水驅(qū)不斷深化，油水井酸化工作量逐年增加。目前在酸化施工方面主要存在以下問題：一是現(xiàn)場資料錄取數(shù)字化、自動(dòng)化程度低，精細(xì)施工缺乏有效監(jiān)測手段[1,2];二是酸化施工存在較大的危化品傷害和高壓傷害風(fēng)險(xiǎn)，安全本質(zhì)化程度仍需提高[3,4];三是酸化效果監(jiān)測信息化、智能化程度低，效果分析評(píng)價(jià)和酸化提質(zhì)提效基礎(chǔ)薄弱，工作開展難度大[5,6]。因此，開展油水井酸化地面實(shí)時(shí)監(jiān)測與效果評(píng)價(jià)技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)酸化施工精細(xì)控制，提高酸化措施效益必將成為發(fā)展趨勢。

1 酸化地面監(jiān)測裝置的研制

1)壓力流量裝置的主管道采用特殊鋼材質(zhì)，可抵抗酸化液對(duì)材料的腐蝕；同時(shí)管內(nèi)壁精加工處理，不易結(jié)垢，提高了測量精度。

2)采用擴(kuò)散硅壓力傳感器，通過U形取樣管連在主管道上，將壓力值變換成4～20mA 的電信號(hào)輸出給主機(jī)，緩解了泵沖擊對(duì)壓力傳感器的影響，提高傳感器的使用壽命。

3)考慮到現(xiàn)場管路連接時(shí)需使用大錘敲擊油管，為避免敲擊震動(dòng)可能造成儀器損壞，特加了緩沖管來減緩沖擊。

圖1 實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置整機(jī)設(shè)計(jì)示意圖

4)通過現(xiàn)場壓力模擬試驗(yàn)，基于柱塞泵壓力信號(hào)取值時(shí)，由于柱塞泵工作特點(diǎn)，會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)較大的壓力曲線，不便于現(xiàn)場有效壓力計(jì)算。因此，使用高頻采集傳感器進(jìn)行現(xiàn)場采集，用階段采集信號(hào)進(jìn)行有效數(shù)據(jù)處理。壓力采集終端采用一體化防水、隔爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，集成了壓力采集、壓力顯示、數(shù)據(jù)保存與歷史數(shù)據(jù)查看、無線通信等功能。

5)針對(duì)酸化作業(yè)的特點(diǎn)，采用進(jìn)口超聲波探頭可精確測量液體的流量。儀器采用管道外壁非接觸式測量，測量過程與管道內(nèi)液體沒有任何接觸，測量精確度高。

6)主管道采用不銹鋼材質(zhì)，可抵抗酸化液對(duì)材料的腐蝕，傳感器封閉在不銹鋼外殼內(nèi)部，見圖1。結(jié)合東辛水井酸化施工現(xiàn)場情況，確定了裝置與車組連接方式。

2 酸化地面監(jiān)測儀器現(xiàn)場測試及效果

圖2 DXX103井壓降曲線圖

圖3 DXX103井流量壓力測試圖

2016年酸化地面監(jiān)測儀器應(yīng)用于DXX103井，井口采用KYS25/65型采油樹，電纜射孔時(shí)安裝電纜射孔防噴器。DXX103井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：油層井段2124～2811m，孔隙度21.8%，滲透率124.1mD，泥質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)7.6%；實(shí)射厚度14.8m，油層套管?139.7mm×7.72mm。酸液配方：氟硼酸10m3+氫氟酸12m3。

DXX103井口壓降曲線采集數(shù)據(jù)如圖2所示。該井初始?jí)毫?3.2MPa，經(jīng)24h后壓力降為9.3MPa。DXX103井酸化過程中，酸液注入排量由4.4m3/h上升至10.8m3/h，酸化施工壓力由25.3MPa下降至12.46MPa(圖3)。

3 結(jié)論

1)酸化地面實(shí)時(shí)監(jiān)測技術(shù)主要包括酸化過程檢測、酸化前后壓降測試、流量測試及整機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)化。

2)酸化地面實(shí)時(shí)監(jiān)測儀能精準(zhǔn)有效監(jiān)測井口的壓降和酸化過程，提高了酸化工作質(zhì)量和效益。