楊1915井分布式光纖測(cè)溫技術(shù)實(shí)踐與應(yīng)用

摘要：分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)無(wú)移動(dòng)元器件，可實(shí)現(xiàn)井下全井段、等間距、實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，具有無(wú)源、安全、耐溫、防腐、抗電磁干擾等特點(diǎn)，適用于遠(yuǎn)程監(jiān)控、便于組成監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。為了評(píng)價(jià)隔熱套管完井技術(shù)的適用性，采用該技術(shù)對(duì)楊樓油田楊1915井隔熱套管的隔熱性能、隔熱襯套使用效果進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果表明，該技術(shù)對(duì)于轉(zhuǎn)輪作業(yè)頻繁的熱采井具有一定的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：多輪次蒸汽吞吐 套管隔熱性能 光纖測(cè)溫 連續(xù)監(jiān)測(cè)

1 前言

河南油田東部稠油油藏具有“埋藏淺、油層薄、油品稠、出砂多”等特點(diǎn)，目前已進(jìn)入高周期吞吐階段，為了進(jìn)一步降低鉆采成本，提高熱采效益，通過(guò)部署Ф139.7mm小井眼配套隔熱套管完井技術(shù)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)管柱，實(shí)現(xiàn)熱采井筒“常規(guī)化”管理，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用10余口，取得了一定效果。但是隔熱套管性能評(píng)價(jià)、套管節(jié)箍處的散熱損失以及隔熱套管使用年限等方面還難以有效評(píng)價(jià)，為此通過(guò)在隔熱套管外壁捆綁Ф40mm空心桿、下入分布式光纖連續(xù)實(shí)時(shí)測(cè)溫，達(dá)到評(píng)價(jià)隔熱套管隔熱性能、隔熱襯套效果和評(píng)價(jià)隔熱套管使用壽命的目的。

2 光纖測(cè)試方案及技術(shù)指標(biāo)

采用套管外空心桿光纖測(cè)溫技術(shù)，5分鐘監(jiān)測(cè)讀取一次全井溫度值，24小時(shí)不間斷存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)熱采井整個(gè)注汽、燜井、放噴、采油、轉(zhuǎn)輪溫度的變化，同時(shí)錄取井口溫度、壓力、干度等生產(chǎn)參數(shù)，對(duì)各個(gè)階段的溫度變化進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)隔熱套管與普通套管外壁溫度的變化對(duì)比計(jì)算熱損失，評(píng)價(jià)隔熱套管隔熱性能。光纖測(cè)溫技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1.

具體測(cè)試方案如下：

注汽前，對(duì)隔熱套管進(jìn)行溫度測(cè)試，獲取地溫曲線作為對(duì)比基線。注汽中，錄取井口溫度、壓力、干度等參數(shù)，對(duì)比有無(wú)隔熱襯套接箍的溫度，計(jì)算熱損失、評(píng)價(jià)隔熱襯套適用性;同時(shí)，下入高溫五參數(shù)測(cè)試儀器，每10米一個(gè)點(diǎn)，測(cè)試管內(nèi)溫度的變化，與套管外壁溫度進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算隔熱套管熱損失，評(píng)價(jià)隔熱套管性能。注汽后，長(zhǎng)期在線監(jiān)測(cè)，多輪次注汽生產(chǎn)后，觀察隔熱套管溫度的變化，評(píng)價(jià)隔熱套管的使用壽命。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

優(yōu)選河南油田東部稠油楊淺19區(qū)塊楊1915井開(kāi)展“隔熱套管完井+分布式光纖連續(xù)測(cè)溫”現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，楊淺19區(qū)塊含油飽和度70%，采出程度4.99%，采油速度0.53%，原油粘度在1186.91-43982.45mpa.s之間，屬于普通稠油、特稠油，楊1915井油層較為集中、跨度較小，井斜22度，符合光纖測(cè)試選井條件。

3.1 完井管柱組合

油層套管管柱組合：引鞋+4-1/2″套管1根+浮箍+4-1/2″套管+變扣接頭+5-1/2″隔熱套管+變扣接頭+4-1/2″套管+變扣接頭+5-1/2″隔熱套管至井口，油層段為4-1/2″套管，射孔完井，新投層段為906.0-908.4m，備用層一段（714.8-726.8m）。

空心桿下入深度：考慮對(duì)隔熱套管與普通套管隔熱性能進(jìn)行對(duì)比分析，因此空心桿下深684m，可以滿足對(duì)兩種不同套管外壁的散熱進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

隔熱襯套下入深度：在隔熱套管下深414.2-500.7m段加入10個(gè)隔熱襯套，測(cè)試接箍處溫度，評(píng)價(jià)隔熱襯套適用性。管柱結(jié)構(gòu)示意圖如圖1.

3.2 生產(chǎn)情況

投產(chǎn)后第一輪次注汽速度132t/d，注汽壓力14.3MPa，干度73%，注汽溫度340℃，累計(jì)注汽373噸，平均日產(chǎn)油4.3噸，階段產(chǎn)油287噸，汽比達(dá)到0.77。投產(chǎn)層段累計(jì)生產(chǎn)34個(gè)月，產(chǎn)液8130.5方、產(chǎn)油1720噸，取得了較好的應(yīng)用效果，生產(chǎn)曲線見(jiàn)圖2.

4 應(yīng)用效果分析

4.1 光纖測(cè)試技術(shù)可靠性驗(yàn)證

光纖下入前，開(kāi)展了光纖單點(diǎn)重復(fù)性檢定和15米抽樣系統(tǒng)檢定。

單點(diǎn)重復(fù)性檢定：將光纖中的一個(gè)測(cè)點(diǎn)置入高溫標(biāo)定裝置內(nèi)，按50℃、100℃、200℃、300℃溫檔進(jìn)行正程升溫和300℃、200℃、100℃、50℃反程降溫，重復(fù)檢定3次。在每個(gè)溫檔，待溫場(chǎng)平衡后，進(jìn)行1個(gè)小時(shí)的測(cè)試。

15米抽樣系統(tǒng)檢定：將測(cè)溫光纖中的一部分（15m），包括9個(gè)測(cè)點(diǎn)，盤(pán)成環(huán)形，置于高溫標(biāo)定裝置內(nèi)，進(jìn)行系統(tǒng)檢定。按50℃、100℃、200℃、300℃溫檔進(jìn)行升溫，在每個(gè)溫檔，待溫場(chǎng)均衡后，進(jìn)行1個(gè)小時(shí)的測(cè)試。

檢定結(jié)果表明，單點(diǎn)檢定重復(fù)性誤差只有0.6%，光纖測(cè)溫系統(tǒng)平均誤差±1.5℃。

同時(shí)，通過(guò)地層溫度計(jì)算值與光纖測(cè)量地層溫度值比較，兩種溫度較吻合，說(shuō)明光纖通過(guò)標(biāo)定后，測(cè)量值準(zhǔn)確，見(jiàn)圖3.

4.2 隔熱套管和隔熱襯套隔熱性能適應(yīng)性評(píng)價(jià)

第一個(gè)輪次注汽完成后，導(dǎo)出光纖測(cè)試數(shù)據(jù)。

光纖在井口位置處的溫度為22℃、在井底682.9m處的溫度為251℃，隔熱套管外壁溫度在36-75℃，接箍平均溫度102℃（最溫度197.2℃）;普通套管溫度基本保持在251℃，最高升至253.9℃，節(jié)箍與本體一致。表明采用隔熱套管段在注汽、燜井、采油過(guò)程中，隔熱性能明顯優(yōu)于普通套管段。

在414.2-500.7m段加裝10個(gè)隔熱襯套處平均溫度92.4℃，較沒(méi)有襯套接箍處平均溫度113.5℃低21℃。同時(shí)，結(jié)合測(cè)井曲線可以發(fā)

現(xiàn)采用隔熱襯套后，接箍處溫度的高低受地層巖性變化關(guān)系不大，沒(méi)有隔熱襯套的接箍處溫度受地層巖性變化較大，砂巖層溫度低，泥巖層溫度高，因此有必要采用隔熱襯套。

5 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

分布式光纖測(cè)溫技術(shù)在楊1915井成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了隔熱套管外壁溫度沿程連續(xù)監(jiān)測(cè)，為隔熱套管性能和隔熱襯套適應(yīng)性評(píng)價(jià)提供了有效手段，確保了熱采井“常規(guī)化”管理的準(zhǔn)確性，提高了熱采效果，對(duì)轉(zhuǎn)輪作業(yè)頻繁的熱采井具有一定推廣應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：

胡士章，工程師，1987年出生，2010年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程專業(yè)，現(xiàn)從事采油工程技術(shù)管理工作。