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《硅谷》杂志:采油分层测静压工艺技术浅究

2016-12-05 14:41 作者:张 卉 来源:硅谷网 HV: 编辑:GuiGu 【搜索试试
  硅谷网8月17日消息 《硅谷》杂志2012年第13期刊文称,在采油实际生产过程中,传统的合测压力技术手段已经很难准确反映出各油层的实际压力情况。因此,采油新技术----分层测压技术的研究及应用变得尤为重重和急迫。鉴于此原因,以分层测压技术中的重点课题----分层测静压工艺技术为研究对象,从两个具体方面,即起管柱回放压力信号测压技术、电缆传输压力信号测压技术对分层测静压工艺技术进行粗浅研究,其目的在于更好的解决两套油藏分层采油时的不同层的压力监测问题,同时为分层测压技术的研究及应用贡献一己之力。
  近些年,分层测静压工艺技术作为分层测压工艺技术的一部分得到了采油生产单位的广泛关注。为此,我们在这里对起管柱回放压力信号测压工艺以及电缆传输压力信号测压技术两种分层测压技术进行研究,以此来解决两套层系油藏分层采油时不同层的压力的监测问题。
  1起管柱回放压力信号测压技术
  1.1管柱结构
  主要由分采装置、单流凡尔、抽油泵、压力计托筒、封隔器等构成。
  1.2工艺原理
  第一步:把电子储存式压力计和分采管柱同时下入井内,当生产进入稳定状态后,对下层进行静压测量,与此同时,应用普通型压力计,通过III型偏心井口,对上层流静压进行测量。当测量结束后,把底部的压力计拿出来回放压力信号。应用此工艺可以达到测出上、下油层的流静压的目的。
  1.3工艺的可行性
  当分层测静压工艺管柱下入井内,油井进入正常生产状态时,此时可以用普通型电子压力计通过III型偏心井口下入到上部油层,测出上部油层的流压。此时,下部油层电子储存式压力计也会把此时测量到的流压记录存储下来。在关井测静压的初始时期,因为不同的地层供液能力,上下两油层的原油会出现下面三种不同的情形:
  1)上层原油的流压P上-P0+γH/100小于下层原油流压P下
  2)上层原油流压P上-P0+γH/100大于下层原油流压P下
  3)上层原油流压P上-P0+γH/100等于下层原油流压P下
  下面,让我们根据以上这三种情况,对测静压工艺的可行性进行一个简要的分析:
  下层原油的供液能力强时,此时,P上-P0+H小于下层原油流压P下,下层原油经单流凡尔进入到分采装置处,因分采装置凡尔球截止的作用,所以,下层原油不能通过分采装置进入上部油层,下层原油的压力也不能影响到上层原油的压力,此时所测压力为各层压力。
  上层原油的供液能力强时,此时,P上-P0+H大于下层原油流压P下,上层原油经分采装置进到油管,因底部单流凡尔的截止作用,所以,上层原油不能进到下部油层,也就是说,上层原油的压力不能影响下层到原油压力,此时所测压力为各层压力。
  下层原油的供液能力等于上层原测的供液能力时,此时,P上-P0+H等于下层原油流压P下,因此时压力达到平衡,所以并无液体流动,分采装置凡尔球、单流凡尔球均处于关闭状态,此时所测压力为各层压力。
  同此可见,此分层测压工艺是完全可行的,完全能够准确测出两油层流和静压。
  2电缆传输压力信号测压技术
  2.1管柱结构
  由分采装置、抽油泵、单流凡尔、封隔器、电缆、电缆卡子、电缆分配器、上下压力计托筒等组成。
  2.2工艺原理
  把两支电子直读式压力计随分采管柱用电缆一起下到井内。一支用来测上层压力,一支用来测下层压力,当生产进入稳定状态后,依靠电缆传输压力信号,能够实时监督上、下层。
  2.3工艺特点
  1)优点:此项工艺可以实时监测到地层压力,数据录取快捷、使用起来简单,能够减少测试2井次/年。2)缺点:一次性投资比较高,测压工艺相对来说比较复杂。
  3辅助技术
  以上工艺技术在实际应用过程中,为了提高分层测压工艺的成功率,我们还必须应用一些其它辅助技术:
  3.1高精度压力计
  为了保证压力计能够长时间的正常工作,我们可能使用高精度PPS电子直读压力计。具体技术标为:
  传感器类型:硅一蓝宝石量程:-6000psi
  温度量程:-125℃温度精度:士0.2℃
  压力精度:0.02%压力漂移:<3psi/年
  压力分辨率:0.03psi
  3.2电缆过封隔器密封技术
  因为分采装置直径(114mm)、封隔器比较大,因此在实际操作中,电缆并不能从工具外部连过。所以,我们需要将分采装置和封隔器相互连接,在两者的上、下两个部位装上电缆接头,使电缆从下电缆的接头处连入,从工具的内部通过,再从上电缆接头连出。用1/8"不锈钢管穿线封隔器,接头密封采用Swagelok管,仪器本体间的密封联接全部使用金属密封。
  3.3电缆接头密封技术
  因电缆是带2支压力计与管柱一起下井的,要保证电缆与上下压力计联接处的密封性能非常好,所以有必要使用钢扮恺装电缆头,且每个接头处需要使用二层密封:第一层用胶灌封,把电缆钢扮间的缝隙全部填满,且与电缆头固化为一个整体;第二层用多层聚四氟垫压紧封电缆芯;且在电缆头内填满硅脂,以提高绝缘性能。
  3.4井口电缆密封穿透装置
  电缆密封穿透装置是装在采油树上的,其作用是为了把电缆穿出井口,同时把井口密封好。电缆密封穿透装置的类型一共有两种,其一是用钢扮恺装电缆;其二是用不锈钢管护套电缆。
  3.5井口存储记录装置
  为了配套电子直读式压力计信号的收集和回放,我们研制另一套装置----井口存储记录装置。该套装置不但能对井下信号进行处理,而且还具备存储功能和显示功能。能够做到实时显示井底温度和压力,然后依靠计算机采集系统对地面接口箱编程。技术指标:
  采样间隔:1秒-1小时/点工作温度:-40--50℃
  存储容量:50万组数据点数据格式:时间/压力/温度
  3.6电缆
  采用二芯绝缘总屏蔽双钢扮恺装电缆,并且在绝缘层内涂上密封漆,其目的是保证压力信号能够稳定传输,这样的做法,最终使电缆的耐腐蚀性得到有效提高。技术指标:
  规格:恺装(-30~180℃)Φ8mm传输信弓
  寿命:3年
  3.7封隔器
  采用耐高压的POST-TEST旋转坐封卡瓦封隔器,其目的是避免管柱蠕动造成封隔器失效。这样做法,最终可以保证分层测压的准确性。此封隔器耐温900℃,耐压25MPa。
  以上通过对起管柱回放压力信号测压技术和电缆传输压力信号测压技术这两种分层测静压工艺技术及相关辅助技术的研究,我们发现,分层测静压工艺技术是一种可行的工艺技术,具备数据录取快捷、使用起来简单等优点,当然相关的一些测压工艺也具有复杂、一次性投资较高的缺点。但是我相信,在广大科技人员的不断努力攻坚下,在不远的将来,此项技术便会达到人们理想中的要求,到那个时候,分层测静压工艺技术便会在采油生产中真正发挥其作用。(原文载于《硅谷》杂志2012年第13期,硅谷网及《硅谷》杂志版权所有,未经允许禁止转载)
  
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