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[摘 要]连续管测试是应用于稠油热采水平井温度压力动态监测的综合性测试技术。本文主要是从其工艺技术原理,井下测试系统结构进行阐述,探讨连续管直推工艺,并对其现场应用情况展开讨论。
[关键词]连续管;水平井;测试
中图分类号:TE27 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0013-01
随着水平井应用规模的不断扩大,水平井已成为油田重要的开采方式,改进常规规测试工艺技术,准确获取水平井生产数据工作已迫在眉睫。本文介绍的连续管测试技术,是基于油田稠油热采工艺生产需要提出的,重点阐述了应用连续管进行水平井流体温度与压力测试工艺,主要内容包括工艺原理、系统结构的研究与试验等方面,验证了该技术符合现场生产需求,能够为工程技术人员开展油井动态分析及制定措施提供可靠数据来源。
1、工艺技术原理
连续管测试由连续管作业机、井下测试系统和地面辅助系统三部分组成。连续管作业机的作用是将井下测试系统下人、起出油井,并把起出的井下测试系统缠绕在卷筒上;井下测试系统是将测温、测压、信号传送等元件和工具预制到连续管内的综合性监测系统,利用连续管具有的较强刚性,可在大斜度井和水平井中任何井段进行连续测试,克服了柔性电缆不能将测试仪器送入所需测试地层的问题,地面辅助系统通过专用井口密封装置与井下测试系统连接,实现数据采集。
2、井下测试系统结构
2.1 连续管传输信号电缆
连续管传输信号电缆由7芯电缆、绝缘层、连接测试仪器后,由地面注入装置从双管井口的测试口中通过油套环空下入水平井任意井段,进行温度、流量、混相值、全水值、磁定位等测试。可以在整个井段上进行连续测试,方便快捷,效率高。该项技术解决了机采水平井的产液剖面测试问题,通过分段测试,可了解水平段的动用情况,为油井动态分析及措施实施与评价提供可靠依据。适用范围:套管尺寸51/2”以上、井深小于3500m;连续管电缆直径19.2ram,抗拉强度86—96kN,耐压500V,耐温260℃。
2.2 连续管测试系统
連续管测试温度压力系统主要由毛细管、热电偶、连续管、井口密封装置等组成。毛细管是测压与传压的主体,毛细管由316L不锈钢材质制成,中间无接头和焊点,内壁表面光滑,可承受高温高压,耐酸碱及硫化氢腐蚀,管径选用1/4、1/6、1/8不等。热电偶是测温元件,一般将热电偶封装在毛细管内,里面填充氧化镁或热电偶缠绕高温绝缘层直接穿越毛细管,可根据设计要求将多组热电偶捆绑在一起,多组热电偶可实现多点测温。将测压毛细管和以上制成的热电偶电缆预制在审25.4ram连续管里,用连续管做载体送入水平井测试段,对水平段的温度、压力进行监测。适用范围:测试温度0~350℃,土1℃,不少于6点;测试压力O-20MPa,0.1%F·S,不少于2点现场直读数据,无线传输。
3、连续管直推工艺
连续管测试技术工艺的不足是连续管穿测试电缆操作复杂、费用高,穿入电缆后连续管无法用于其他作业。为此,研究了连续管直推工艺。采用该工艺可将测试电缆置于连续管外部,解决带压起下电缆的密封和缠绕问题,而且对水平井进行带压测试时设备可迅速连接。
3.1 设备及管柱结构
用连续管直推工艺进行带压水平井测试所需设备主要是连续管作业车、测试车和吊车。连续管作业车控制连续管的起下,测试车控制测试仪及采集数据,吊车悬吊注入头和滑轮。管柱主要由连续管、旋转短节、直推短节、电缆头及测试仪组成,施工步骤用连续管直推工艺对带压水平井进行测试的关键是井口电缆密封、井下电缆防缠,施工步骤如下。
(1)在井口安装连续管专用多闸板防喷器。
(2)松开三通密封短节的压帽,将测试电缆从旁通口穿进,从下接头拽出,拧紧三通密封短节的压帽,再将三通密封短节的上接头与防喷盒连接,下接头与穿入电缆的防喷管相连。
(3)通过注入头下放连续管,使其穿过三通密封短节和防喷管,按顺序在连续管底部依次連接转换接头、旋转短节、直推短节,测试电缆从直推短节的旁通穿入,经直推头与电缆头相连,电缆头下部连接测试仪,在测试仪上、下各装有扶正器。
(4)完成测试仪连接后,缓慢收紧测试电缆,使电缆头顶着直推短节的直推头,再以相同的速度缓慢上提连续管和测试电缆,将测试仪器串置于防喷管内,同时将防喷管下接头与防喷器连接紧固。
(5)打开防喷器闸门,根据测试要求,用注入头控制连续管的入井速度,同时测试车以相同的速度释放测试电缆,连续管下深数据显示到达测试井段后实施测试作业;
(6)测试完成后,缓慢上提连续管和测试电缆,待测试仪器串进入防喷管内,关闭防喷器闸门,按测试前连接井口和仪器串的反顺序拆卸。
在仪器下放过程中,连续管作业车和测试车需根据连续管和测试电缆的张力显示及时微调二者的速度,尽量做到同步。当测试仪所受摩擦力大于重力后直推短节将推动电缆头向前移动。测试仪到达水平井测试井段后,启动测试仪,可通过同时下放和上提连续管和测试电缆实现对水平井待测井段的多次测试。完成测试后,仍以相同的速度上提连续管和测试电缆至井口。
3.2 技术特点
(1)推送能力强,能将较重的测试仪输送到井底,对作业井的曲率半径、井壁光滑程度要求不高,能完成不同井况水平井的测试。
(2)工艺简单,测试电缆无需穿入连续管内。
(3)能带压施工,设计的三通密封短节能对测试电缆进行密封和承压。
4、现场应用情况
辽河油田某水平井完钻井深2093m,水平段A、B点垂深均为1654.5,水平段长231m。投产投产初期日产液42.1t,日产油22.2t,含水47%,至2016年9月,油井含水接近100%,日产油量不足lt。为判断水平井出水位置,在该井开展了产液剖面测试工作,现场应用连续管传输信号电缆拖动测试仪器,对水平段进行了分段定点测试,录取到各段的产液和含水情况,测试结果表明水平段A点(1863m-1940m)附近底水锥进严重。实施堵水措施后,再次测试产液剖面显示,1855—1940m井段堵水成功,措施后产量持续上升,含水下降到74%。应用连续管传输信号电缆测试水平井产液剖面技术取得圆满成功,解决了常规电缆无法将测井仪器送入所需测试地层的问题。
连续管测试技术可以将测试仪器投送到水平井任意井段,有效的开展水平井产液剖面测试工作,为水平井堵水和压裂等措施实施提供依据。解决了了水平井多点压力、温度的同步监测,对指导稠油热采井的科学开发具有关键性作用。
参考文献
[1] 王凤清,李善维,刘蜀平,夏健,郭建东,杨玉祥.水平井试油测试配套技术[J].石油钻采工艺,2012,(03):121-124.
[2] 王百,吕亿明,韩二涛,梁毅.水平井生产测试管柱防垢工艺[J].石油矿场机械,2010,(09):74-77.
[3] 杨宇.水平井及压裂水平井测试分析技术研究[D].西南石油大学,2005.
[关键词]连续管;水平井;测试
中图分类号:TE27 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)30-0013-01
随着水平井应用规模的不断扩大,水平井已成为油田重要的开采方式,改进常规规测试工艺技术,准确获取水平井生产数据工作已迫在眉睫。本文介绍的连续管测试技术,是基于油田稠油热采工艺生产需要提出的,重点阐述了应用连续管进行水平井流体温度与压力测试工艺,主要内容包括工艺原理、系统结构的研究与试验等方面,验证了该技术符合现场生产需求,能够为工程技术人员开展油井动态分析及制定措施提供可靠数据来源。
1、工艺技术原理
连续管测试由连续管作业机、井下测试系统和地面辅助系统三部分组成。连续管作业机的作用是将井下测试系统下人、起出油井,并把起出的井下测试系统缠绕在卷筒上;井下测试系统是将测温、测压、信号传送等元件和工具预制到连续管内的综合性监测系统,利用连续管具有的较强刚性,可在大斜度井和水平井中任何井段进行连续测试,克服了柔性电缆不能将测试仪器送入所需测试地层的问题,地面辅助系统通过专用井口密封装置与井下测试系统连接,实现数据采集。
2、井下测试系统结构
2.1 连续管传输信号电缆
连续管传输信号电缆由7芯电缆、绝缘层、连接测试仪器后,由地面注入装置从双管井口的测试口中通过油套环空下入水平井任意井段,进行温度、流量、混相值、全水值、磁定位等测试。可以在整个井段上进行连续测试,方便快捷,效率高。该项技术解决了机采水平井的产液剖面测试问题,通过分段测试,可了解水平段的动用情况,为油井动态分析及措施实施与评价提供可靠依据。适用范围:套管尺寸51/2”以上、井深小于3500m;连续管电缆直径19.2ram,抗拉强度86—96kN,耐压500V,耐温260℃。
2.2 连续管测试系统
連续管测试温度压力系统主要由毛细管、热电偶、连续管、井口密封装置等组成。毛细管是测压与传压的主体,毛细管由316L不锈钢材质制成,中间无接头和焊点,内壁表面光滑,可承受高温高压,耐酸碱及硫化氢腐蚀,管径选用1/4、1/6、1/8不等。热电偶是测温元件,一般将热电偶封装在毛细管内,里面填充氧化镁或热电偶缠绕高温绝缘层直接穿越毛细管,可根据设计要求将多组热电偶捆绑在一起,多组热电偶可实现多点测温。将测压毛细管和以上制成的热电偶电缆预制在审25.4ram连续管里,用连续管做载体送入水平井测试段,对水平段的温度、压力进行监测。适用范围:测试温度0~350℃,土1℃,不少于6点;测试压力O-20MPa,0.1%F·S,不少于2点现场直读数据,无线传输。
3、连续管直推工艺
连续管测试技术工艺的不足是连续管穿测试电缆操作复杂、费用高,穿入电缆后连续管无法用于其他作业。为此,研究了连续管直推工艺。采用该工艺可将测试电缆置于连续管外部,解决带压起下电缆的密封和缠绕问题,而且对水平井进行带压测试时设备可迅速连接。
3.1 设备及管柱结构
用连续管直推工艺进行带压水平井测试所需设备主要是连续管作业车、测试车和吊车。连续管作业车控制连续管的起下,测试车控制测试仪及采集数据,吊车悬吊注入头和滑轮。管柱主要由连续管、旋转短节、直推短节、电缆头及测试仪组成,施工步骤用连续管直推工艺对带压水平井进行测试的关键是井口电缆密封、井下电缆防缠,施工步骤如下。
(1)在井口安装连续管专用多闸板防喷器。
(2)松开三通密封短节的压帽,将测试电缆从旁通口穿进,从下接头拽出,拧紧三通密封短节的压帽,再将三通密封短节的上接头与防喷盒连接,下接头与穿入电缆的防喷管相连。
(3)通过注入头下放连续管,使其穿过三通密封短节和防喷管,按顺序在连续管底部依次連接转换接头、旋转短节、直推短节,测试电缆从直推短节的旁通穿入,经直推头与电缆头相连,电缆头下部连接测试仪,在测试仪上、下各装有扶正器。
(4)完成测试仪连接后,缓慢收紧测试电缆,使电缆头顶着直推短节的直推头,再以相同的速度缓慢上提连续管和测试电缆,将测试仪器串置于防喷管内,同时将防喷管下接头与防喷器连接紧固。
(5)打开防喷器闸门,根据测试要求,用注入头控制连续管的入井速度,同时测试车以相同的速度释放测试电缆,连续管下深数据显示到达测试井段后实施测试作业;
(6)测试完成后,缓慢上提连续管和测试电缆,待测试仪器串进入防喷管内,关闭防喷器闸门,按测试前连接井口和仪器串的反顺序拆卸。
在仪器下放过程中,连续管作业车和测试车需根据连续管和测试电缆的张力显示及时微调二者的速度,尽量做到同步。当测试仪所受摩擦力大于重力后直推短节将推动电缆头向前移动。测试仪到达水平井测试井段后,启动测试仪,可通过同时下放和上提连续管和测试电缆实现对水平井待测井段的多次测试。完成测试后,仍以相同的速度上提连续管和测试电缆至井口。
3.2 技术特点
(1)推送能力强,能将较重的测试仪输送到井底,对作业井的曲率半径、井壁光滑程度要求不高,能完成不同井况水平井的测试。
(2)工艺简单,测试电缆无需穿入连续管内。
(3)能带压施工,设计的三通密封短节能对测试电缆进行密封和承压。
4、现场应用情况
辽河油田某水平井完钻井深2093m,水平段A、B点垂深均为1654.5,水平段长231m。投产投产初期日产液42.1t,日产油22.2t,含水47%,至2016年9月,油井含水接近100%,日产油量不足lt。为判断水平井出水位置,在该井开展了产液剖面测试工作,现场应用连续管传输信号电缆拖动测试仪器,对水平段进行了分段定点测试,录取到各段的产液和含水情况,测试结果表明水平段A点(1863m-1940m)附近底水锥进严重。实施堵水措施后,再次测试产液剖面显示,1855—1940m井段堵水成功,措施后产量持续上升,含水下降到74%。应用连续管传输信号电缆测试水平井产液剖面技术取得圆满成功,解决了常规电缆无法将测井仪器送入所需测试地层的问题。
连续管测试技术可以将测试仪器投送到水平井任意井段,有效的开展水平井产液剖面测试工作,为水平井堵水和压裂等措施实施提供依据。解决了了水平井多点压力、温度的同步监测,对指导稠油热采井的科学开发具有关键性作用。
参考文献
[1] 王凤清,李善维,刘蜀平,夏健,郭建东,杨玉祥.水平井试油测试配套技术[J].石油钻采工艺,2012,(03):121-124.
[2] 王百,吕亿明,韩二涛,梁毅.水平井生产测试管柱防垢工艺[J].石油矿场机械,2010,(09):74-77.
[3] 杨宇.水平井及压裂水平井测试分析技术研究[D].西南石油大学,2005.