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[摘 要]随着现代油气田开采水平不断提高,在这个过程中,对水平井动态监测成为保证油气田稳定生产的关键,合理配套水平井测井仪器传输技术、优化油气井动态监测内容,成为现代油气生产企业技术研发的关键。下面文章主要分析了阐述水水平井生产测井仪器简介与基本原理入手,对水平井测井及仪器输送方法进行了分析,希望能为相关的工作人员提供一定的参考。
[关键词]水平井固井;测井;工艺
中图分类号:TE927 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0014-01
水平井是我国上世纪90年代开始进行研究,这一技術的应用有效的提升了我国油井的实际产量和产油质量。随着其工艺技术的日益成熟,促使了水平井数量也随之水涨船高。而在垂直井眼中,测井的仪器往往会依赖自身的重力进入井内,而由于井内的长度差距非常大,从几十米到几百米的情况都有,因此在这一前提下对于水平井测井及仪器输送方法研究有着重要的意义。
1.水平井生产测井仪器简介与基本原理
1.1 电容式阵列持水率仪CAT
12个微型电容传感器阵列被安装在一个两头轴环固定的弹簧笼内壁,来测量周围靠近套管的流体的电容。根据油、气和水具有不同的电介常数,来鉴别大斜度井和水平井的不同流态。所有12个传感器的数值同时传送到地面或井下存储短节。在一个井眼平面,直径方向的横截面,而非沿线采取的测量,得到了精确的截面流态图。电容式阵列持水率仪CAT有利于区分轻质相的气与重质相的油水。
1.2 电阻式阵列持水率仪RAT
12个微电阻率传感器分布在弹簧笼周围,以确定井眼截面的持水率。在斜井和水平井中,轻质流体处于井眼的高边,重质流体存于井眼的低边。阵列电阻率仪器通过鉴别水和碳氢化合物的不同电导率,判断流体,并且可以探测到很小、流动很快的气泡。由此可以判断井眼剖面的持水率。电阻式阵列持水率仪RAT有利于区分不导电的烃类(油气)与导电性好的水。
1.3 阵列涡轮流量计SAT
有6个安装在弹簧笼臂上的微轮子,采用了低摩擦的宝石轴承,以减少涡轮的机械门槛值,改善灵敏度。仪器可以输出每个涡轮转动的方向和速度,可以在井眼圆周60度间隔细致测量周围流体的流速。仪器中有一个相对方位测量传感器,以指示井眼的高边。
2.水平井测井及仪器输送方法
2.1 连续油管输送
连续油管输送通常是指工作人员通过将测井仪器连接在内部穿有测井电缆的连续油管的顶端,而在井口则采用相应的液压注入系统来合理的提供动力,从而能够更好地将连续油管输送入并且可以在这一过程中将仪器送达目的井段,最终通过连续油管上提或下放带动仪器完成测井。
连续油管输送的优越性主要包括以下几点。首先仪器输送动力大,通过连续油管的刚性和液压控制系统,可顺利将仪器送入目的层段完成测井,为超深、超长水平段水平井的输送测井提供了可靠的方法。其次,深度控制方便,连续油管车的深度控制系统可准确的记录下入油管的深度,避免了盲目操作,为井下情况的把握和控制提供了方便,保障了施工作业的安全。最后,作业成功率高,连续油管可以对井下进行通井和洗井作业,对于井内管柱复杂、管柱变径较多、井内含有杂质较多的井提供了有效的解决办法。同时对于前期作业过程中注入井内的树脂球较多的井,可先通过连续油管进行捞球作业。这些特性都极大地保障了施工安全,提高了作业成功率。但是在这一过程中需要注意的是,由于连续油管输送自身也存在或多或少的技术缺陷,因此这也导致了技术人员应当注重对于技术误差进行合理的控制。连续油管也存在着地面输送设备较庞大、价格较贵,一般情况下不能带压施工等缺点。
2.2 挠性管输送法
在水平井测井仪器传输技术中,挠性管输送技术属于一种特殊的连续管技术。从结构来看挠性管中含有多芯电缆,保证在作业过程中盘卷能被快速进入井中,并且整个进入过程保持着拉直状态。目前市场上常见的挠性管规格包括25.4mm、38.1mm等多种型号,制造材料均为低合金、高强度钢,耐用性好,具有良好的柔软性,保证挠性管能像普通钢丝电缆那样盘在绞车滚动筒上。挠性管输送方法包括:先连接预先插入管内的电缆,并使其与地面保持良好的联系;挠性硬电缆管通过下放、上提等工作完成测井;在测井过程中,设备持续获取信号,并依靠挠性管等媒介将数据传递给地面。
2.3 水力输送
水力输送水主要是工作人员通利用水的推动力来更好地将测井仪器推入到水平段的末端,并且在这之后根据测井目的和测试井的井况来更加合理的选择合适的生产测井系列来进行井。
在实施水平井水力输送法的过中工作人员应当注重在井口配备1台液压泵,并且在测井工具串的下端连接1个横截面积大于仪器横截面积的水力塞,从而能够更好地增大推进的压力面积。另外,在进行现场测试时,工作人员应当注重依靠测井工具串的自重下放仪器至造斜段自然遇阻,然后再启动井口泵工作。
水力输送具有的优点主要体现在了其施工工艺较为简单并且施工成本也相对低。但是其也具有非常明显的缺点。既水力输送法往往容易对于油层造成污染,并且输送距离也相对短,因此非常不适合用于带压测井,与此同时对于测试,要求特殊的测试管柱结构的测试效果也相对有限。
3.总结
在水平井的井筒中流体的流动与垂直井段不同,在重力分离作用下,从上至下分别是以气、油、水层状流流动为主。当气体的流量较小时,气体和水分层流动,气体在上半部,水在下半部,界面为平面接触。应用水平井测井工艺和方法,能大大提高水平井测井的质量,对油气田的开发提供了重要的技术支持。水平井生产测井迈出了新步伐,不断完善施工工艺,能够准确提供生产井各参数,为油田开发提供更加全面的资料。
参考文献
[1] 李湘涛,秦羽乔,陈四平,葛华,田芳.水平井测井仪器输送技术及其应用[J].石油机械,2014(08):98-102.
[2] 王辉.水平井动态模拟多功能实验装置设计研究[D].西南石油大学,2014.
[3] 丁波.页岩气水平井压裂技术研究[D].西安石油大学,2014.
[4] 周亮亮.水平井测井仪器输送技术及其应用[J].石化技术,2016,02:160.
[5] 贾明宾.测井牵引器推广与应用技术研究[D].东北石油大学,2016.
[关键词]水平井固井;测井;工艺
中图分类号:TE927 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)09-0014-01
水平井是我国上世纪90年代开始进行研究,这一技術的应用有效的提升了我国油井的实际产量和产油质量。随着其工艺技术的日益成熟,促使了水平井数量也随之水涨船高。而在垂直井眼中,测井的仪器往往会依赖自身的重力进入井内,而由于井内的长度差距非常大,从几十米到几百米的情况都有,因此在这一前提下对于水平井测井及仪器输送方法研究有着重要的意义。
1.水平井生产测井仪器简介与基本原理
1.1 电容式阵列持水率仪CAT
12个微型电容传感器阵列被安装在一个两头轴环固定的弹簧笼内壁,来测量周围靠近套管的流体的电容。根据油、气和水具有不同的电介常数,来鉴别大斜度井和水平井的不同流态。所有12个传感器的数值同时传送到地面或井下存储短节。在一个井眼平面,直径方向的横截面,而非沿线采取的测量,得到了精确的截面流态图。电容式阵列持水率仪CAT有利于区分轻质相的气与重质相的油水。
1.2 电阻式阵列持水率仪RAT
12个微电阻率传感器分布在弹簧笼周围,以确定井眼截面的持水率。在斜井和水平井中,轻质流体处于井眼的高边,重质流体存于井眼的低边。阵列电阻率仪器通过鉴别水和碳氢化合物的不同电导率,判断流体,并且可以探测到很小、流动很快的气泡。由此可以判断井眼剖面的持水率。电阻式阵列持水率仪RAT有利于区分不导电的烃类(油气)与导电性好的水。
1.3 阵列涡轮流量计SAT
有6个安装在弹簧笼臂上的微轮子,采用了低摩擦的宝石轴承,以减少涡轮的机械门槛值,改善灵敏度。仪器可以输出每个涡轮转动的方向和速度,可以在井眼圆周60度间隔细致测量周围流体的流速。仪器中有一个相对方位测量传感器,以指示井眼的高边。
2.水平井测井及仪器输送方法
2.1 连续油管输送
连续油管输送通常是指工作人员通过将测井仪器连接在内部穿有测井电缆的连续油管的顶端,而在井口则采用相应的液压注入系统来合理的提供动力,从而能够更好地将连续油管输送入并且可以在这一过程中将仪器送达目的井段,最终通过连续油管上提或下放带动仪器完成测井。
连续油管输送的优越性主要包括以下几点。首先仪器输送动力大,通过连续油管的刚性和液压控制系统,可顺利将仪器送入目的层段完成测井,为超深、超长水平段水平井的输送测井提供了可靠的方法。其次,深度控制方便,连续油管车的深度控制系统可准确的记录下入油管的深度,避免了盲目操作,为井下情况的把握和控制提供了方便,保障了施工作业的安全。最后,作业成功率高,连续油管可以对井下进行通井和洗井作业,对于井内管柱复杂、管柱变径较多、井内含有杂质较多的井提供了有效的解决办法。同时对于前期作业过程中注入井内的树脂球较多的井,可先通过连续油管进行捞球作业。这些特性都极大地保障了施工安全,提高了作业成功率。但是在这一过程中需要注意的是,由于连续油管输送自身也存在或多或少的技术缺陷,因此这也导致了技术人员应当注重对于技术误差进行合理的控制。连续油管也存在着地面输送设备较庞大、价格较贵,一般情况下不能带压施工等缺点。
2.2 挠性管输送法
在水平井测井仪器传输技术中,挠性管输送技术属于一种特殊的连续管技术。从结构来看挠性管中含有多芯电缆,保证在作业过程中盘卷能被快速进入井中,并且整个进入过程保持着拉直状态。目前市场上常见的挠性管规格包括25.4mm、38.1mm等多种型号,制造材料均为低合金、高强度钢,耐用性好,具有良好的柔软性,保证挠性管能像普通钢丝电缆那样盘在绞车滚动筒上。挠性管输送方法包括:先连接预先插入管内的电缆,并使其与地面保持良好的联系;挠性硬电缆管通过下放、上提等工作完成测井;在测井过程中,设备持续获取信号,并依靠挠性管等媒介将数据传递给地面。
2.3 水力输送
水力输送水主要是工作人员通利用水的推动力来更好地将测井仪器推入到水平段的末端,并且在这之后根据测井目的和测试井的井况来更加合理的选择合适的生产测井系列来进行井。
在实施水平井水力输送法的过中工作人员应当注重在井口配备1台液压泵,并且在测井工具串的下端连接1个横截面积大于仪器横截面积的水力塞,从而能够更好地增大推进的压力面积。另外,在进行现场测试时,工作人员应当注重依靠测井工具串的自重下放仪器至造斜段自然遇阻,然后再启动井口泵工作。
水力输送具有的优点主要体现在了其施工工艺较为简单并且施工成本也相对低。但是其也具有非常明显的缺点。既水力输送法往往容易对于油层造成污染,并且输送距离也相对短,因此非常不适合用于带压测井,与此同时对于测试,要求特殊的测试管柱结构的测试效果也相对有限。
3.总结
在水平井的井筒中流体的流动与垂直井段不同,在重力分离作用下,从上至下分别是以气、油、水层状流流动为主。当气体的流量较小时,气体和水分层流动,气体在上半部,水在下半部,界面为平面接触。应用水平井测井工艺和方法,能大大提高水平井测井的质量,对油气田的开发提供了重要的技术支持。水平井生产测井迈出了新步伐,不断完善施工工艺,能够准确提供生产井各参数,为油田开发提供更加全面的资料。
参考文献
[1] 李湘涛,秦羽乔,陈四平,葛华,田芳.水平井测井仪器输送技术及其应用[J].石油机械,2014(08):98-102.
[2] 王辉.水平井动态模拟多功能实验装置设计研究[D].西南石油大学,2014.
[3] 丁波.页岩气水平井压裂技术研究[D].西安石油大学,2014.
[4] 周亮亮.水平井测井仪器输送技术及其应用[J].石化技术,2016,02:160.
[5] 贾明宾.测井牵引器推广与应用技术研究[D].东北石油大学,2016.