毛管操作技術(shù)

毛細(xì)鋼管測(cè)壓技術(shù)東營(yíng)科采技術(shù)服務(wù)有限公司2003年9月

毛細(xì)管測(cè)壓技術(shù)近幾年在渤海、勝利、新疆油田取得了較好的應(yīng)用效果，截止目前，共有140口井正在利用毛細(xì)管測(cè)壓系統(tǒng)進(jìn)行井下壓力連續(xù)監(jiān)測(cè)，其中電泵井占75%，螺桿泵井占20%，其它自噴井、氣井占5%。錄取資料合格率達(dá)到95%。其中傳壓筒下深井段最大斜度達(dá)到85°左右，最深井段為4500米。前言目錄一、毛細(xì)鋼管測(cè)壓操作系統(tǒng)二、毛細(xì)鋼管與壓力計(jì)對(duì)比試驗(yàn)三、毛細(xì)鋼管的應(yīng)用及效果四、認(rèn)識(shí)與結(jié)論一、毛細(xì)管測(cè)壓操作系統(tǒng)1、結(jié)構(gòu)組成及用途2、工作原理3、裝置特征4、裝置功能5、毛細(xì)鋼管的安裝與質(zhì)量檢測(cè)1、結(jié)構(gòu)組成及用途毛細(xì)管測(cè)壓系統(tǒng)主要由地面部分（氮?dú)庠?、氮?dú)庠鰤罕谩⒖諝鈮嚎s機(jī)、安全吹掃系統(tǒng)、壓力變送器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)）和井下部分（井口穿越器、過(guò)電纜封隔器穿越器、毛細(xì)鋼管、傳壓筒、毛細(xì)鋼管保護(hù)器）組成。傳壓筒數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮?dú)饷?xì)鋼管井下傳壓筒：提供驅(qū)氣容積，以防止井內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)入毛細(xì)鋼管。傳壓筒數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮?dú)饷?xì)鋼管毛細(xì)鋼管：承裝氦或氮?dú)猓B接傳壓筒及地面壓力傳感器，將傳壓筒內(nèi)壓力傳遞到地面。外徑為3.18mm，內(nèi)徑為1.37mm傳壓筒電泵機(jī)組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮?dú)鈧鞲衅鳎撼湟菏绞⒕w或應(yīng)變式壓力傳感器，用于測(cè)量毛細(xì)鋼管內(nèi)地面端口處的壓力。傳壓筒電泵機(jī)組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮?dú)?268psi數(shù)據(jù)采集器：實(shí)時(shí)測(cè)量顯示、記錄各通道的壓力數(shù)值，存儲(chǔ)量6萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。傳壓筒電泵機(jī)組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮?dú)飧邏捍祾呦到y(tǒng)：用于氣體增壓，進(jìn)行氣體的補(bǔ)充、清洗和吹掃。傳壓筒電泵機(jī)組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮?dú)釳S-1數(shù)據(jù)處理裝置：進(jìn)行編程回放數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的處理。2、工作原理傳壓筒毛細(xì)管傳感器采集器處理器氮?dú)獯祾弑妹?xì)鋼管和傳壓筒中自始至終將被充滿氮?dú)?，進(jìn)行壓力測(cè)試時(shí)，井下壓力與毛細(xì)鋼管及傳壓筒的氮?dú)鈮毫ψ罱K在傳壓筒達(dá)到平衡，毛細(xì)鋼管的另一端與地面上壓力傳感器相連,有此測(cè)得地面一端毛細(xì)鋼管中的氮?dú)鈮毫?。而所要監(jiān)測(cè)的地層壓力是由地面井口壓力和氮?dú)庵膲毫刹糠纸M成。傳感器測(cè)得的壓力信號(hào),傳送至數(shù)據(jù)采集器內(nèi).數(shù)據(jù)采集器將完成井下氮?dú)庵亓Φ挠?jì)算校正,并將修正好的數(shù)據(jù)顯示并存儲(chǔ)起來(lái).3、裝置特征4、裝置功能1、地面直讀，實(shí)時(shí)顯示

■現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)進(jìn)行壓力分析，指導(dǎo)合理生產(chǎn)■以數(shù)字曲線形式實(shí)時(shí)進(jìn)行井下壓力輸出■傳感器和數(shù)據(jù)記錄儀置于地面2、連續(xù)監(jiān)測(cè)，跟蹤分析■

與自動(dòng)化系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守情況下的數(shù)據(jù)的錄取監(jiān)測(cè)■地面數(shù)據(jù)采集器采用大容量（6萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)）的存儲(chǔ)器■

實(shí)現(xiàn)各采集通道的設(shè)置，壓力計(jì)算修正，進(jìn)行壓力長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)CB11E-1井壓力恢復(fù)導(dǎo)數(shù)曲線3、開展多種項(xiàng)目試井

■

計(jì)算儲(chǔ)層參數(shù)、地層完善程度、邊界性質(zhì)、生產(chǎn)制度的選擇■

開展壓力恢復(fù)、壓力降落、系統(tǒng)試井等多種項(xiàng)目的試井4、實(shí)現(xiàn)單層測(cè)試和分層測(cè)試毛細(xì)鋼管分層測(cè)壓管柱圖毛細(xì)鋼管外壓（環(huán)空壓力）式傳壓筒內(nèi)壓（油管內(nèi)壓力）式傳壓筒封隔器毛細(xì)鋼管單層測(cè)壓傳壓筒封隔器毛細(xì)鋼管5、適用多類型油水井

封隔器傳壓筒電泵

毛細(xì)鋼管電纜防砂管油層封隔器傳壓筒

毛細(xì)鋼管電纜油層電泵管柱示意圖自噴管柱示意圖毛細(xì)鋼管封隔器螺桿泵傳壓筒油管錨防砂管油層螺桿泵管柱示意圖衛(wèi)星平臺(tái)RTU資料解釋計(jì)算機(jī)中心平臺(tái)控制中心陸地控制中心

研究配套了4-20mA接口，與各衛(wèi)星平臺(tái)SLC500型可編程控制器組成的遠(yuǎn)程終端RTU相連，由中心平臺(tái)中控室傳輸至陸地中心系統(tǒng)，再與測(cè)試解釋計(jì)算機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)毛細(xì)鋼管測(cè)試數(shù)據(jù)陸地上的實(shí)時(shí)采集和傳輸和資料解釋，更加及時(shí)準(zhǔn)確的錄取井下壓力資料。減少了測(cè)試費(fèi)用。6、與自動(dòng)化工程接口7、高溫試井■井下無(wú)電器元件，耐溫高達(dá)370℃，可廣泛應(yīng)用與中深層系和熱采井、注聚井等特殊高溫井中?！鰝鞲衅髦糜诘孛?，可定期對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)，以確保測(cè)試精度。8、地面校驗(yàn)根據(jù)油井泵的沉沒度，利用節(jié)點(diǎn)點(diǎn)分析方法確定毛細(xì)鋼管傳壓筒下深處的壓力值，以此做為油井正常生產(chǎn)的壓力下限，以毛細(xì)鋼管承壓作為壓力的上限，通過(guò)軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)。當(dāng)壓力值不在正常范圍時(shí)，該裝置則實(shí)施報(bào)警，提醒平臺(tái)油井管理人員及時(shí)檢查泵況，調(diào)整油井工作制度，延長(zhǎng)機(jī)采泵壽命，確保油井正常生產(chǎn)。該功能可與自動(dòng)化系統(tǒng)配套使用。9、報(bào)警功能5、毛細(xì)鋼管安裝與質(zhì)量監(jiān)測(cè)

毛細(xì)鋼管測(cè)壓系統(tǒng)的安裝主要有七個(gè)部分：地面井口設(shè)施的準(zhǔn)備、傳壓筒的安裝、毛細(xì)鋼管的安裝、毛細(xì)鋼管安裝過(guò)程的吹掃、封隔器的穿越、井口的穿越、質(zhì)量驗(yàn)收5、1地面井口設(shè)施的準(zhǔn)備首先根據(jù)井況確定所使用的傳壓筒的類型及尺寸，根據(jù)下井深度選擇合適的毛細(xì)鋼管，一般選取毛細(xì)鋼管的標(biāo)稱長(zhǎng)度要比完井設(shè)計(jì)中傳壓筒的下深長(zhǎng)100米左右，若毛細(xì)鋼管的長(zhǎng)度達(dá)不到井深的要求，可用兩盤毛細(xì)鋼管，中間用專用的雙弓對(duì)接。5、2傳壓筒的安裝傳壓筒、毛細(xì)鋼管下井前，要進(jìn)行地面密封試驗(yàn)。下傳壓筒時(shí)，把毛細(xì)鋼管和傳壓筒連接好，打開吹掃泵，使毛細(xì)鋼管和傳壓筒都充滿氣體，打壓800psi，并用試漏劑驗(yàn)漏，15分鐘壓力不降。保證毛細(xì)鋼管和傳壓筒連接處密封可靠。5、3毛細(xì)鋼管的安裝傳壓筒傳壓筒封隔器封隔器毛細(xì)管油層油層安全閥下油管柱及毛細(xì)鋼管時(shí)，要把毛細(xì)鋼管拉緊并靠于管柱，防止毛細(xì)鋼管盤繞損壞，同時(shí)每個(gè)油管中間打一個(gè)橡膠保護(hù)器，油管接箍處打一個(gè)油管接箍保護(hù)器，將毛細(xì)鋼管固定在油管柱上5、4毛細(xì)鋼管的安裝過(guò)程中的吹掃在毛細(xì)鋼管下井過(guò)程中，按擬定的吹掃間隔表進(jìn)行氮?dú)獯祾呤欠浅１匾?。?dāng)傳壓筒進(jìn)入液面后，隨著傳壓筒的位置不斷向下移動(dòng)，其所處位置上的壓力越來(lái)越高，毛細(xì)鋼管及傳壓筒的氣體受到壓縮，傳壓筒的液面逐漸升高，此時(shí)若不及時(shí)吹掃，則可能會(huì)使液體進(jìn)入毛細(xì)鋼管內(nèi)，從而影響測(cè)壓結(jié)果。因此在整個(gè)安裝過(guò)程中，要絕對(duì)避免井液進(jìn)入毛細(xì)鋼管內(nèi)。次數(shù)間隔持續(xù)時(shí)間（min)第一次進(jìn)入液面兩根油管5第二次第7根油管7第三次第12根油管7第四次第22根油管10第五次第32根油管10第六次第52根油管15第七次第82根油管15以后每次間隔30根油管15吹掃間隔表5、5封隔器的穿越遇有井下安裝封隔器的時(shí)候，如欲始毛細(xì)鋼管穿過(guò)封隔器，則需要事先對(duì)封隔器進(jìn)行必要的改造，對(duì)封隔器改造的要求：自上而下一個(gè)內(nèi)徑為1/4″的貫通直孔及在封隔器上、下端分別嵌入1/8″×1/4″NPT貫通孔管件，該管件可使1/8″的毛細(xì)鋼管從中穿過(guò)。待封隔器接在管串上以后，選擇封隔器上方約50公分至1米處，用銼刀將毛管割斷，迅速將割斷的井下毛細(xì)鋼管自下而上穿過(guò)封隔器的預(yù)留通道并通過(guò)雙弓接頭和滾筒上的毛細(xì)鋼管對(duì)接，并測(cè)漏。由于在穿過(guò)封隔器的整個(gè)過(guò)程中，會(huì)造成毛管中的氮?dú)鈸p失，安裝后需進(jìn)行一次氮?dú)獯祾摺?、6井口的穿越壓力傳感器法蘭穿越套管穿越毛細(xì)鋼管井口穿越方式有兩種：一是套管穿越；二是上法蘭穿越，目前我們常有的穿越方式是套管穿越。5、4毛細(xì)鋼管安裝的質(zhì)量驗(yàn)收在毛細(xì)鋼管穿出井口的安裝完成之后，要進(jìn)行安裝效果檢查，以便確認(rèn)安裝是否完好。具體做法是井下處于靜態(tài)時(shí)：從采集器是讀取數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)穩(wěn)定則開始采集數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)一直在變化，則要確認(rèn)上否井下處于動(dòng)態(tài)。若井下處于靜態(tài)而數(shù)據(jù)一直不穩(wěn)定，則安裝一定存在問題。當(dāng)數(shù)據(jù)穩(wěn)定并已采集5分鐘后，則可用扳手將針形閥與毛細(xì)鋼管的連接接頭松開，大約10秒鐘左右，讀數(shù)很快恢復(fù)到原來(lái)的水平，說(shuō)明這個(gè)毛細(xì)鋼管安裝是成功的。渤深6-1井安裝完毛管測(cè)壓裝置做的傳壓筒試壓曲線目錄一、毛細(xì)鋼管測(cè)壓操作系統(tǒng)二、毛細(xì)鋼管與壓力計(jì)對(duì)比試驗(yàn)三、毛細(xì)鋼管的應(yīng)用及效果四、認(rèn)識(shí)與結(jié)論毛細(xì)鋼管測(cè)壓裝置與電子壓力計(jì)精度對(duì)比

從表可以看出，在相同深度下利用毛細(xì)鋼管測(cè)壓裝置測(cè)取的壓力和永久式電子壓力計(jì)測(cè)取壓力值平均誤差為0.04366MPa，能夠真實(shí)地反映地層真實(shí)壓力。目錄一、毛細(xì)鋼管測(cè)壓操作系統(tǒng)二、毛細(xì)鋼管與壓力計(jì)對(duì)比試驗(yàn)三、毛細(xì)鋼管的應(yīng)用及效果四、認(rèn)識(shí)與結(jié)論應(yīng)用試井資料確定油層參數(shù)、評(píng)價(jià)油井完善程度，為油井措施的制定提供依據(jù)K=965mDS=-1.2K=936mDS=36.9例1:2002.8.26老井措施檢螺桿泵下電泵下毛細(xì)鋼管測(cè)壓裝置2003.3.19擠柴油洗井例2:利用毛細(xì)鋼管和分層智能開關(guān)實(shí)現(xiàn)油井的分層測(cè)試。

為了取得分層儲(chǔ)層物性、產(chǎn)能、流體性質(zhì)、含水率、分層壓力狀況后，避免重新起下生產(chǎn)管柱，我們采用了將固定式毛細(xì)鋼管測(cè)試裝置下入泵下，同時(shí)測(cè)試完成后三層開關(guān)全部打開生產(chǎn)的方案，這樣既取得了分層測(cè)試資料，又不耽誤生產(chǎn)，取得了較好的效果。油層油層油層傳壓筒智能開關(guān)智能開關(guān)智能開關(guān)CB25A-9井分層壓力恢復(fù)測(cè)試曲線例3:利用毛細(xì)鋼管測(cè)壓裝置對(duì)ZH10井進(jìn)行探邊測(cè)試導(dǎo)數(shù)曲線半對(duì)數(shù)曲線歷史擬合曲線流動(dòng)系數(shù)kh/u286.8md.h/mpa.流度k/u2.89md/mpa.s產(chǎn)能系數(shù)k.h 109md.h滲透率k1.1md表皮系數(shù)s-3.71 表皮引起的附加壓降ΔP-7627kpa井筒儲(chǔ)存系數(shù)C0.191m3/MPa井儲(chǔ)系數(shù)變化率3.2儲(chǔ)能比w0.159竄流系數(shù)λ3.45E-4邊界距離L11020m邊界距離L240.7m邊界距離L31800m邊界距離L445.3m

目錄一、毛細(xì)鋼管測(cè)壓操作系統(tǒng)二、毛細(xì)鋼管與壓力計(jì)對(duì)比試驗(yàn)三、毛細(xì)鋼管的應(yīng)用及效果四、認(rèn)識(shí)與結(jié)論認(rèn)識(shí)與結(jié)論■2、壓力傳感元器件置于地面，可以隨時(shí)在地面直接進(jìn)行校驗(yàn)或維修，不受井下溫度的限制，可進(jìn)行高溫測(cè)試。■1、與常規(guī)測(cè)試儀器相比，該裝置井下儀器部分結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)電器元件，抗腐蝕，不易損壞，使用壽命長(zhǎng)。■5、該裝置可長(zhǎng)期實(shí)現(xiàn)井下壓力數(shù)據(jù)的遙測(cè)?！?、可長(zhǎng)期重復(fù)使用，實(shí)時(shí)進(jìn)行壓力監(jiān)測(cè)，和機(jī)采井工況監(jiān)測(cè)?！?、可實(shí)現(xiàn)單層測(cè)試和