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摘要:长期以来环空产液剖面测井技术受到井筒、井深等因素制约导致测井成功率偏低。提高测井成功率和资料全准率一直是环空测井工作的重心。本文介绍了产液剖面测井的原理及方法,分析了影响产液剖面测井成功率的各种因素并提出了有效的解决方案。
关键词:产液剖面;资料解释;动态测井;油田开发;偏心井口
1研究背景
随着石油勘探开发的深入,我国大部分油田都已进入到注水开发阶段,对于注水开发的油田,特别是开发非均质多油层的油田,渗透率在纵向上的分布是不均匀的,这就造成注水井的注水剖面和生产井的产液剖面的前缘是不均匀的。随着开发的进行,层间矛盾越来越突出,势必造成单层突进,综合含水上升,产油量下降。要保持油田的高产和稳产,控制综合含水的上升,其主要手段是在非均质的条件下,对高含水层进行调剖堵水,对低含水层进行压裂、酸化或射孔等。
这就需要我们要了解油层的动用情况以及油水分布狀况,弄清高含水层和低产液层及未动用层所在的确切部位,使各种作业做到有的放矢,为此,进行注水剖面和产液剖面的测定很有必要。目前过环空产液剖面测井成功率一直较低,因此提高测井成功率和资料全准率一直是环空测井工作的重心。
本文将以现有的仪器设备基础上进行研究改进,从影响环空测井成功率的各个环节进行分析找出关键原因,并进行有针对性的分析改进。通过对井口及管柱的优化改进,设计新型偏心井口及管柱节箍倒角处理和加装防缠器提高仪器起下的通畅性。以提高直井环空测试成功率。
2.环空偏心井口
2.1环空测试井口结构
环流式偏心井口是抽油机井环空测试的专用井口装置,测试仪器通过悬挂于天滑轮的电缆连接后通过偏心井口的测试人口进入新月形环空空间。根据测试井的实际情况可根据需要加防喷器。加装防喷器后就可以在带压的情况下测试。偏心井口装置主要是由四通、法兰、油壬、测试闸阀、轴承油管挂、密封圈、短节、导锥等部件组成。测试孔和油管围绕中心转动,可以改变测试孔方位,解除仪器起降过程中遇阻、卡及缠油管等故障。
2.1偏心井口分析及改进
从产液剖面测试常用仪器结构、原理及现场施工方法分析研究可看出:缠井失败是出于下井仪器的集流伞损坏,或井口偏心转不动,电缆在油管上缠绕造成的,而转油管解缠的目的就是把在油管上缠的电缆顺正。分析总结造成解缠失败的几个因素如下:(1)缠绕方向判断错洪。井下仪器与电缆在油管上有可能将顺时针缠绕判断成逆时针缠绕,或将逆时针缠绕判断成顺时针缠绕。(2)转油管解缠时,井下仪器跟着油管一起转,缠绕在油管卜的电缆解不开劲,大部分情况部是这个原因
(3)油管转不动 有的油管有两三千米深,本身重,或因为生锈等原因,油管转不动无法解缠;偏心不跟着油管一起转动,这种情况也有,但很少。
图2-3 改进后井口剖面
通过上述要因分析,“井下仪器跟着油管一起转,缠绕在油管上的电缆解不开劲”是主要原因。老式偏心井口(图2-1)由于旋转部分直接与井口流程丝扣连接,旋转管柱时实际是上扣或退扣,丝扣裸露在井口易腐蚀,往往造成井口转不动;另外旋转部分的轴承没有密封在井口内,易锈死,也会造成井口转不动。另外原井口的生产挂线位于井口正上方(图2-2),在电缆缠绕油管需要转动井口解缠时,生产管线阻碍电缆,如果旋转超过1圈就必须通过绞车下放部分电缆,否则会因为电缆张力过大导致仪器卡死或损坏电缆或仪器甚至拉脱电缆头导致仪器落井。通过调研分析和相关厂家配合研发,我们对原有井口进行技术改进,设计出了新型偏心井口(图2-3),其旋转轴承密封在井口内,有效防止了轴承的锈死。减少了维护保养的次数,提高了偏心井口的可靠性。生产管线下移至偏心测试口以下,解决旋转井口过程中转动圈数少且易损伤电缆仪器的情况。
2.2油管管柱节箍
2.2.1结构及作用
偏心井的管柱与普通井的油管管柱差别不大,作用一致。其作用是为采油泵举升的原油通道。油管节箍时为连接两只油管而存在的。原管柱节箍如图
2.2.2管柱节箍分析及改进
由于管柱结构及环形空间的限制,测井仪器在环形空间起下的过程中,会频繁的与油管接箍发生碰撞,油管接箍锐边(图2-5)很容易碰断绑扎线、刮掉护伞片,破坏集流伞。而测试仪器一旦下过偏心井口进入环空空间后,对集流伞的状况地面人员就无从所知。往往是把仪器下出环形空间后供电开伞才能从流量曲线上判断出伞的情况。如果集流伞在中途就已经损坏那么从损坏以后的任何工作都是无意义的。极大的浪费了人力物力,同时也增加了仪器落井损坏等风险。
如把接箍两端倒角(图2-5),降低锐边对集流伞的伤害,就能减少了伞破的几率。要求偏心井在作业的的时候全部下放管柱接箍加装处理后的倒角接箍。并且严格控制起下管柱操作规范,减少对倒角部位的损伤,避免产生毛刺等尖锐突出。如发现毛刺等尖锐突出或尖锐棱角应在下井前修复。
在确定偏心井井号的同时规定下入的管柱安装经过倒角处理的节箍,这样就能对日后的偏心井环空测试成功率提供保障。因为实践证明环空测试的关键问题就是如何保护好集流伞。70%以上的环空测试失败都是由于伞破造成的。倒角处理过得节箍减少了对仪器伞筋的伤害,确保了测试的成功率。
2.3防缠器
环空测试过程中,电缆缠绕管柱的现象比较普遍,分析缠绕的原因主要有以下两点,第一、偏心井口的井内由于油套管轴线相互错开,在井筒内形成了月牙形的通道,另外井身结构的复杂性使得月牙形空间并非一条垂线,仪器起下过程中
沿最大空间运移,电缆就会自动缠绕在油管上,一般情况下,速度越快,缠绕的越厉害,克服的办法只有降低速度平稳起下。第二、仪器经过尾管后,仪器在套管内摆动空间增大,另外由于电缆本身自转,仪器在下过尾管后更易继续缠绕油管。电缆防缠器(图2-7)就是基于以上原因设计的。该结构由偏心变径接头、连杆及导向筒构成。其特征是:外径与油管接箍相同的偏心变径接头和外径比套管内径稍小的导向筒,分别以偏心方式固定连接在连杆的两端,再通过偏心变径接头上端的盲孔内螺纹与油管尾端连接。这样不仅彻底杜绝了电缆或钢丝通过油管尾端产生缠绕的现象,还具有通井、刮蜡、代替导向头、稳定油管提高抽油效率等多种功能,防缠器的应用确保了在仪器下过尾管后再一次的缠绕油管。有效保证电缆的起下顺利。如图所示 电缆防缠器装在管柱底部,上表面类似漏斗状,仪器进入漏斗孔后电缆就不会再缠绕到油管上了。
3 结论
环空测井的成功率受到偏心井口、井内管柱等因素的制约,通过对这些因素的分析研究得到结论如下:
1.偏心井口在电缆缠绕管柱的情况下能起到解卡的作用,新型偏心井口能够增加井口转动的圈数,其转动不会导致井内管柱转脱。提高仪器解缠成功率。
4.从研究与改进的结果来看,本文进行的相关改进设计能提高环空测井成功率20%以上。
5.通过研究和试验本课题成果,可以满足胜利油田纯梁油区的平均井深2800米其中泵挂1600米左右的环空测试要求。具有向其他油区类似泵挂、井深深度的偏心井推广的价值。
关键词:产液剖面;资料解释;动态测井;油田开发;偏心井口
1研究背景
随着石油勘探开发的深入,我国大部分油田都已进入到注水开发阶段,对于注水开发的油田,特别是开发非均质多油层的油田,渗透率在纵向上的分布是不均匀的,这就造成注水井的注水剖面和生产井的产液剖面的前缘是不均匀的。随着开发的进行,层间矛盾越来越突出,势必造成单层突进,综合含水上升,产油量下降。要保持油田的高产和稳产,控制综合含水的上升,其主要手段是在非均质的条件下,对高含水层进行调剖堵水,对低含水层进行压裂、酸化或射孔等。
这就需要我们要了解油层的动用情况以及油水分布狀况,弄清高含水层和低产液层及未动用层所在的确切部位,使各种作业做到有的放矢,为此,进行注水剖面和产液剖面的测定很有必要。目前过环空产液剖面测井成功率一直较低,因此提高测井成功率和资料全准率一直是环空测井工作的重心。
本文将以现有的仪器设备基础上进行研究改进,从影响环空测井成功率的各个环节进行分析找出关键原因,并进行有针对性的分析改进。通过对井口及管柱的优化改进,设计新型偏心井口及管柱节箍倒角处理和加装防缠器提高仪器起下的通畅性。以提高直井环空测试成功率。
2.环空偏心井口
2.1环空测试井口结构
环流式偏心井口是抽油机井环空测试的专用井口装置,测试仪器通过悬挂于天滑轮的电缆连接后通过偏心井口的测试人口进入新月形环空空间。根据测试井的实际情况可根据需要加防喷器。加装防喷器后就可以在带压的情况下测试。偏心井口装置主要是由四通、法兰、油壬、测试闸阀、轴承油管挂、密封圈、短节、导锥等部件组成。测试孔和油管围绕中心转动,可以改变测试孔方位,解除仪器起降过程中遇阻、卡及缠油管等故障。
2.1偏心井口分析及改进
从产液剖面测试常用仪器结构、原理及现场施工方法分析研究可看出:缠井失败是出于下井仪器的集流伞损坏,或井口偏心转不动,电缆在油管上缠绕造成的,而转油管解缠的目的就是把在油管上缠的电缆顺正。分析总结造成解缠失败的几个因素如下:(1)缠绕方向判断错洪。井下仪器与电缆在油管上有可能将顺时针缠绕判断成逆时针缠绕,或将逆时针缠绕判断成顺时针缠绕。(2)转油管解缠时,井下仪器跟着油管一起转,缠绕在油管卜的电缆解不开劲,大部分情况部是这个原因
(3)油管转不动 有的油管有两三千米深,本身重,或因为生锈等原因,油管转不动无法解缠;偏心不跟着油管一起转动,这种情况也有,但很少。
图2-3 改进后井口剖面
通过上述要因分析,“井下仪器跟着油管一起转,缠绕在油管上的电缆解不开劲”是主要原因。老式偏心井口(图2-1)由于旋转部分直接与井口流程丝扣连接,旋转管柱时实际是上扣或退扣,丝扣裸露在井口易腐蚀,往往造成井口转不动;另外旋转部分的轴承没有密封在井口内,易锈死,也会造成井口转不动。另外原井口的生产挂线位于井口正上方(图2-2),在电缆缠绕油管需要转动井口解缠时,生产管线阻碍电缆,如果旋转超过1圈就必须通过绞车下放部分电缆,否则会因为电缆张力过大导致仪器卡死或损坏电缆或仪器甚至拉脱电缆头导致仪器落井。通过调研分析和相关厂家配合研发,我们对原有井口进行技术改进,设计出了新型偏心井口(图2-3),其旋转轴承密封在井口内,有效防止了轴承的锈死。减少了维护保养的次数,提高了偏心井口的可靠性。生产管线下移至偏心测试口以下,解决旋转井口过程中转动圈数少且易损伤电缆仪器的情况。
2.2油管管柱节箍
2.2.1结构及作用
偏心井的管柱与普通井的油管管柱差别不大,作用一致。其作用是为采油泵举升的原油通道。油管节箍时为连接两只油管而存在的。原管柱节箍如图
2.2.2管柱节箍分析及改进
由于管柱结构及环形空间的限制,测井仪器在环形空间起下的过程中,会频繁的与油管接箍发生碰撞,油管接箍锐边(图2-5)很容易碰断绑扎线、刮掉护伞片,破坏集流伞。而测试仪器一旦下过偏心井口进入环空空间后,对集流伞的状况地面人员就无从所知。往往是把仪器下出环形空间后供电开伞才能从流量曲线上判断出伞的情况。如果集流伞在中途就已经损坏那么从损坏以后的任何工作都是无意义的。极大的浪费了人力物力,同时也增加了仪器落井损坏等风险。
如把接箍两端倒角(图2-5),降低锐边对集流伞的伤害,就能减少了伞破的几率。要求偏心井在作业的的时候全部下放管柱接箍加装处理后的倒角接箍。并且严格控制起下管柱操作规范,减少对倒角部位的损伤,避免产生毛刺等尖锐突出。如发现毛刺等尖锐突出或尖锐棱角应在下井前修复。
在确定偏心井井号的同时规定下入的管柱安装经过倒角处理的节箍,这样就能对日后的偏心井环空测试成功率提供保障。因为实践证明环空测试的关键问题就是如何保护好集流伞。70%以上的环空测试失败都是由于伞破造成的。倒角处理过得节箍减少了对仪器伞筋的伤害,确保了测试的成功率。
2.3防缠器
环空测试过程中,电缆缠绕管柱的现象比较普遍,分析缠绕的原因主要有以下两点,第一、偏心井口的井内由于油套管轴线相互错开,在井筒内形成了月牙形的通道,另外井身结构的复杂性使得月牙形空间并非一条垂线,仪器起下过程中
沿最大空间运移,电缆就会自动缠绕在油管上,一般情况下,速度越快,缠绕的越厉害,克服的办法只有降低速度平稳起下。第二、仪器经过尾管后,仪器在套管内摆动空间增大,另外由于电缆本身自转,仪器在下过尾管后更易继续缠绕油管。电缆防缠器(图2-7)就是基于以上原因设计的。该结构由偏心变径接头、连杆及导向筒构成。其特征是:外径与油管接箍相同的偏心变径接头和外径比套管内径稍小的导向筒,分别以偏心方式固定连接在连杆的两端,再通过偏心变径接头上端的盲孔内螺纹与油管尾端连接。这样不仅彻底杜绝了电缆或钢丝通过油管尾端产生缠绕的现象,还具有通井、刮蜡、代替导向头、稳定油管提高抽油效率等多种功能,防缠器的应用确保了在仪器下过尾管后再一次的缠绕油管。有效保证电缆的起下顺利。如图所示 电缆防缠器装在管柱底部,上表面类似漏斗状,仪器进入漏斗孔后电缆就不会再缠绕到油管上了。
3 结论
环空测井的成功率受到偏心井口、井内管柱等因素的制约,通过对这些因素的分析研究得到结论如下:
1.偏心井口在电缆缠绕管柱的情况下能起到解卡的作用,新型偏心井口能够增加井口转动的圈数,其转动不会导致井内管柱转脱。提高仪器解缠成功率。
4.从研究与改进的结果来看,本文进行的相关改进设计能提高环空测井成功率20%以上。
5.通过研究和试验本课题成果,可以满足胜利油田纯梁油区的平均井深2800米其中泵挂1600米左右的环空测试要求。具有向其他油区类似泵挂、井深深度的偏心井推广的价值。