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三参数综合测试工艺及分析技术在文东油田的应用

时间:2022-11-25 20:50:09 公文范文 来源:网友投稿

[摘 要]文东油田是一个高压低渗油田,具有油层埋藏深、储层物性差、异常高温、高压、高饱和压力等地质特征,主要采用气举采油方式。气举井油气间歇流动,相态变化大,流速快、压力高、温度高,结盐、结蜡严重。传统的油、气井高压试井工艺测试中录取资料单一、分析方法原始,已不能满足文东油田开发的需要。由此,我们利用综合测试工艺及分析技术。该技术的应用,丰富了资料内容,拓展了测试资料应用领域,同时也较好地解决了困扰试井工作者多年的油水井测试深度、压力、温度同步的问题,具有较好的节能效果,满足了该油田开发的需要,也对其他油田的试井具有一定的指导意义和推广价值。

[关键词] 三参数 综合测试 压力 温度 深度

随着文东油田开发的深入,需要及时、准确地监测、分析开发过程中生产井特别是气举井的流体变化,把节能和提高经济效益作为重要指标,这对试井工艺及分析技术提出更高的要求,传统的高压试井工艺已无法满足。为此,我们开发了三参数综合测试工艺及分析技术,使测试资料的录取和分析又向前迈出重要一步。三参数综合测试工艺及分析技术不仅解决了地面深度的记录问题,而且实现了地面深度同井下压力、温度等测试数据的同步组合,能对全井筒各深度的压力和温度进行分析。在压力剖面、温度剖面分析及油管漏失、液面深度判断及安全测试等方面都有独到的应用和节能效果。

一、三参数综合测试工艺及分析技术的原理

三参数综合测试工艺及分析技术是由地面智能计深装置和井下高精度存储电子压力计共同实现的。

1. 智能计深装置的工作原理

(1)仪器结构:系统由一次仪表、二次仪表、数据存储盒、微型计算机组成。

(2)工作原理:测试时,来自绞车的张力、深度信号经一次仪表转换为电信号,再经二次仪表转换后,一方面经液晶显示器显示出来,另一方面可根据预置参数进行数据存储,将数据回放到计算机,即可得到深度、张力、时间数据(系统示意图见下图)。

(3)技术指标

深度测量范围:0-9999.9m 误差:±0.1米;

速度测量范围:0-999m/min误差:±1米/分钟

2. 存储式电子压力计工作原理

(1)仪器结构:该仪器的电路部分主要包括信号源即压力和温度传感器、转换电路、单片机、时钟、存储器和必要的辅助电路等。

(2)工作原理:当给仪器通电后,温度、压力传感器在单片机的控制下按预置的采样间隔工作,并将所记录的数据存储到存储器上。工作完成后,通过计算机读取并处理这些数据,即可得到所实测的温度、压力资料。

(3) 技术经济指标

测压部分:量程0-60Mpa ;精度0.8‰.

测温部分:量程≤150℃; 精度1‰.

3. 三参数综合测试工艺及分析技术的工艺原理

首先,按试井设计要求设置好地面的智能计深仪和井下的高精度存储电子压力计。然后,将存储电子压力计与录井钢丝连接好,下入井筒测试,同时打开地面智能计深仪。现场操作人员可以通过地面智能计深仪的数显功能监测到井下仪器的下入深度、速度、钢丝张力、时间等数据。测试结束,可将地面智能计深仪存储的深度、张力、时间数据和井下电子压力计存储的压力、温度、时间数据通讯至计算机进行处理。

应用同步测试分析技术将同时录取井下的压力、温度数据和地面采集的深度、张力数据进行同步组合,可以形成压力、温度、深度-时间的组合图,还可转换成压力、温度—深度剖面图,能够直观、准确地了解井筒内的压力、温度随井深的变化。

二、现场应用效果分析

1. 准确判断气举凡尔工作状况或油管漏失位置,为气举井工况分析提供可靠依据

气举井正常生产时,套管内高压气体通过气举凡尔进入油管,由于油管内压力低,进入管内气体突然膨胀产生冷却效应,在工作凡尔附近会形成一个低温场,同样当浅层油管漏失时,也会形成低温场,同时记录的套压可能与阀漏失、油管有洞或腔室压力泄漏时相同或略低,由此可以判断出注气点或漏失点。

传统高压测试无法录取连续的温度资料,仅仅通过压力梯度的变化来分析气举凡尔的工作状况。同步测试新工艺能同时采集并保存压力、温度和深度数据,结合压力梯度和温度的变化来判断气举凡尔工作状况,提高了资料的可靠性。

实例1: 气举井文13-369, 生产层位是S3中5-7,2009年3月16日油压1.6Mpa,套压7.0Mpa,液量24.6t/d,至2009年3月21日液量下降至11.2t/d,套压下降至3.5Mpa,根据生产需要,2009年3月23日进行测试。

通过对测试的压力数据进行计算得各级凡尔压力梯度(见下表)。按传统分析方法,根据压力梯度突然变化分析,判断第二级阀工作。

根据同步测试新工艺取得的压力、温度和深度数据资料,绘制成曲线并进行组合分析后,可以很明显地看到在第一级凡尔下面有一处温度突然下降的异常点,深度为913米,与凡尔深度相距较远,异常温度点压力值为1.49MPa(见图1),该井测试时套压3.5MPa,综合以上资料分析判断该井油管在913米穿孔漏失。

随后该井作业,发现第96根油管穿孔,真实验证了测试录取资料的可靠性。

2. 利用压力、温度剖面,实探液面深度,直观准确

文13-317井作业,按施工要求,需要该井准确液面位置,以便进行下步措施。按作业施工要求使用三参数综合测试工艺完成了探液面测试。根据测试井筒压力可以计算出液面深度为1727m。计算方法如下:

计算梯度为0.84 Mpa/100m ,深度1800m计算该井液面:

液柱长: L= 0.61×100 = 73 m

0.84

液面深度:H = 1800-L = 1727m

根据不同相态的流体的密度不同,所呈现出的压力梯度也不同。所以,气、液两相的密度相差很大,形成的压力随深度的变化也非常明显,对压力—深度剖面曲线进行分析,能根据压力、温度的急剧变化直观地读出该井液面深度1730米(见图4)。

3. 连续监测气举井压力、温度变化,确定合理工作制度

文13-138气举井生产层位是S3中5-7,为了确定该井合理工作制度,我们将井下仪器停放在最下一级阀下10米处,对该井进行了36小时连续监测,其间每7.5小时调整一次注气量,共调整注气量5次,测试结果图5。

通过对测试资料的分析,得到结果如下:

(1)当注气量为18000 m3/d时,井底流压和油、套压均呈现波动状,此时产量为74.8t/d。分析这是由于注入气与该井供液不匹配造成的间歇出油,影响了油井提液效果。

(2)当注气量分别增至20000m3/d和25000m3/d时,此时的流压和油、套压一直比较稳定。在注气量增至25000m3/d时,此时产量由峰值96.1t/d下降为76.5t/d。通过两工作制度下的各项资料对比分析认为,当注气量达到25000m3/d时,由于注气量过大,增大了油管内摩阻,反而降低了该井的提液效果。

(3)当注气量调整为15000 m3/d和12000 m3/d时,表现为流压、套压升高,产量下降。说明此工作制度满足不了该井提液要求。

(4)通过图6可以明显看出,产液量随注气量的增大而增大,且注气量由17000m3/d增至20000m3/d过程中,产量的增幅变大,当气量为20000m3/d时,产液量达到曲线的峰值96.1t/d,且生产最稳定。

依据测试曲线和特性曲线确定该井的最佳注气量为20000m3/d。实施后,该井日节气3000m3,日增液8.1t/d,日增油2.4t/d,累计增油240t。

4. 完善的报警功能,确保测试安全无事故

众所周知,高压测试过程中超速起下、顶钻、卡钻和遇阻都是形成仪器掉井事故的安全隐患。特别是对于我们文东油田来说现场测试难度大,风险性高,不仅容易出现卡、阻现象,而且极易发生顶钻、仪器落井事故。在传统测试工艺施工过程中,由于不能准确判断钢丝的承受拉力和仪器起下速度,无法有效地消除事故隐患,施工过程中只能评人的经验来判断。三参数综合测试工艺的地面智能计深仪能预先设定速度与张力值,测试过程中不仅能及时显示张力、速度的变化,同时还采用声光报警方式实现了超速和张力超载报警,有效消除事故隐患,避免事故发生。

实例:文13-159井2009年3月12日在进行正常的测试过程中,仪器的下井速度控制在120米/分钟以内,当仪器下至2120米处突然遇阻,我们依据智能计深仪的张力显示,将解卡张力严格控制在钢丝承受拉力范围内,在进行反复多次活动解卡后,当张力达到7KN时解卡成功,避免了一起测试事故的发生。

三、结论及认识

1. 综合测试新工艺及分析技术是对传统试井工艺的一次突破,增强了测试安全系数,减轻了劳动强度,提高了工作效率,深刻体现出了科技以人为本的思想。

2. 综合测试新工艺及分析技术的推广应用,丰富了资料内容,拓展了测试资料应用领域,提高了资料的准确性,能合理调整注气量,具有较好的节能效果。

3. 解决了困扰了试井工作者多年的油水井测试深度、压力、温度三参数同步的问题,为油水井测试工艺纵深发展提供了技术支持。

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