連續(xù)油管傳輸溫度剖面測試技術(shù)

尹曉波 羅娜

【摘要】油氣田開發(fā)過程中動態(tài)預(yù)測地下剩余油氣分布的主要方法有測井、數(shù)值模擬、油藏工程物質(zhì)平衡、生產(chǎn)動態(tài)分析等，其中測井是通過井筒采集地層信息最多、覆蓋面最廣、采樣密度最大、最能反映地層條件下各項(xiàng)參數(shù)的技術(shù)，是監(jiān)測靜態(tài)和動態(tài)含油飽和度的主要手段。生產(chǎn)測井作為測井技術(shù)的另一個重要分支，具有作業(yè)成本低、不影響油田生產(chǎn)、采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、施工方便的特點(diǎn)，因而廣泛地被油田所采納使用。本文將主要探討連續(xù)油管傳輸溫度剖面測試技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】連續(xù)油管 傳輸溫度 剖面測試

高溫產(chǎn)液剖面測試儀能夠測試注汽井放噴過程中產(chǎn)液層段的溫度、壓力、流量、套管接箍數(shù)據(jù)。通過高靈敏度流量計(jì)判明各油層產(chǎn)液情況。采用磁定位觸發(fā)方式準(zhǔn)確檢測套管接箍，與地面深度實(shí)時(shí)跟蹤儀有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)存儲式測試過程中的深度校正[1]。最終通過專門開發(fā)的解釋及出圖軟件完成計(jì)算出與深度對應(yīng)的各層位產(chǎn)液量，生成國際通用API標(biāo)準(zhǔn)解釋曲線圖，包括各層位產(chǎn)液量，與流量對應(yīng)的流量傳感器渦輪轉(zhuǎn)速，溫度，壓力，微差，電纜起下速度以及接箍信號。

1 TPS-9000型吸汽剖面測試儀

（1）基本結(jié)構(gòu)。井下測試儀器主要由電纜頭、加重桿、傳壓筒、密封短節(jié)、測量短節(jié)、流量計(jì)等部件組成。

（2）測試原理。井下儀器串提供溫度窗口、壓力傳感界面和產(chǎn)生流量脈沖信號。壓力測量：該技術(shù)采用毛細(xì)管傳壓原理，通過地面氮?dú)馄拷o保護(hù)管環(huán)形空間打壓，傳壓筒提供壓力敏感傳壓界面；地面高精度石英傳感器測得電纜環(huán)形空間傳導(dǎo)的平衡壓力顯示井下蒸汽壓力。、溫度測量：應(yīng)用目前工業(yè)上普遍采用的熱電偶原理，由電纜上的兩根K型熱電偶在井下儀器串窗口部位的熱電偶護(hù)罩內(nèi)形成熱敏感接點(diǎn)，地面測得K型感應(yīng)電動勢大小，通過溫度傳遞器轉(zhuǎn)變成溫度值。熱電偶測溫范圍大，具有測溫速度快、精度高等特點(diǎn)。流量測量：注入井筒中的高溫蒸汽推動流量計(jì)葉輪轉(zhuǎn)動，帶動轉(zhuǎn)動軸頂部的磁缸，磁缸轉(zhuǎn)動對高溫干簧管產(chǎn)生吸合作用；葉輪每轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生兩個通斷脈沖信號，通過電纜傳輸?shù)降孛媪髁坑?jì)數(shù)器，測得井筒中心流速的相對數(shù)值[2]。

2 連續(xù)油管傳輸溫度剖面測試技術(shù)

該技術(shù)為存儲式高溫測試，現(xiàn)場施工采用試井絞車及試井鋼絲起下。主要用于測量稠油注汽井井筒及油層段任意深度的壓力、溫度、流量參數(shù)，并通過計(jì)算得出管柱內(nèi)蒸汽干度、熱損失及油層的吸汽剖面。

2.1 高溫四參數(shù)測試地面系統(tǒng)

高溫四參數(shù)測試地面系統(tǒng)主要包括地面計(jì)算機(jī)、測井軟件、通訊電纜等，實(shí)現(xiàn)儀器測試參數(shù)下傳與測試數(shù)據(jù)回放功能。通訊電纜一端連接地面計(jì)算機(jī)RS232串口，另一端連接儀器，地面系統(tǒng)如圖1所示。圖1 高溫四參數(shù)測試儀地面系統(tǒng)示意圖

地面測井軟件具有測試參數(shù)下傳、數(shù)據(jù)回放、圖形顯示、儀器標(biāo)定、文件管理、數(shù)

據(jù)編輯等功能[3]。

2.2 測井車及井口裝置

高溫四參數(shù)現(xiàn)場測井采用油田上普遍使用的油氣井測試專用車，該種設(shè)備由裝載車主體、動力選擇箱、防震傳動軸、絞車，以及與絞車配套的排絲、深度指示儀、張力指示表等組成。

試井車的動力由裝載汽車發(fā)動機(jī)供給，通過離合器、變速箱、動力選擇箱、防震傳動軸和鏈條傳動機(jī)構(gòu)，帶動絞車滾筒，以達(dá)到動力輸送、下放與上提儀器，試井鋼絲外徑為Φ2.4mm或Φ2.2mm。

3 現(xiàn)場測試及應(yīng)用

該技術(shù)可為采油地質(zhì)部門判明主力產(chǎn)液層，確定下一步注汽方案提供指導(dǎo)依據(jù)。高溫放噴產(chǎn)液剖面測試資料可間接反映油層動用狀況，在實(shí)際應(yīng)用中與吸汽剖面測試結(jié)果結(jié)合，共同指導(dǎo)，評價(jià)稠油井分層注汽、分層采油、調(diào)剖等措施的應(yīng)用，并對優(yōu)化射孔方案也有一定的指導(dǎo)意義。在高滲透帶時(shí)，蒸汽將優(yōu)選進(jìn)入，對初期蒸汽吞吐起增產(chǎn)作用（因加熱帶擴(kuò)大），但對以后周期的吞吐作業(yè)及汽驅(qū)將由于蒸汽竄流而不利。原油飽和度降低時(shí)，增產(chǎn)效果變差，尤其是峰值產(chǎn)量大減。這是由于可動油量減少，水相滲透率增加，產(chǎn)出水量增多，而且水的比熱較原油大一倍，加熱半徑相對減小。我們用數(shù)值模擬方法研究了油層非均質(zhì)性對蒸汽吞吐效果的影響[4]。例如某油田杜84-52-164井生產(chǎn)館陶組油層，采取R4、R5同時(shí)射孔試采。1周期吸汽剖面顯示：R5油層在注汽第一周期時(shí)基本不吸汽，主要吸汽層為R4。該井1周期放噴末期產(chǎn)液剖面也顯示：R5油層產(chǎn)液量很少，進(jìn)一步說明注汽時(shí)R4油層為主要吸汽層，R5油層吸汽很少，油層縱向非均質(zhì)嚴(yán)重，動用程度很低。根據(jù)這一監(jiān)測認(rèn)識，在第二周期注汽時(shí)采取了分層注汽措施，卡封位置在R4和R5組之間，加大下部油層注汽量，措施后周期增油825t，油汽比提高了0.4，有力地提高了油井的吞吐效果。根據(jù)這一監(jiān)測認(rèn)識，制定了館陶油層分段式射孔方式，即同一油層分段射孔時(shí)，層段間留出5—8m，以利于實(shí)現(xiàn)分、選注汽；生產(chǎn)初期先射R5組，待生產(chǎn)3或4周期，階段累積產(chǎn)油3000t左右，油層充分動用后，補(bǔ)R4組合采，確保油層動用程度相對均勻。在油層中部有此高滲透層時(shí)注汽結(jié)束的油層縱向不同距離的溫度剖面。由圖看到，雖然進(jìn)入油層的蒸汽也有向上部浮起超覆的趨勢，但進(jìn)人中部高滲透層的蒸汽量多，溫度升高的速度快，中間加熱的半徑大，比均質(zhì)油層平均加熱半徑（3.5m）大一倍多，在距井筒20m處的溫度高達(dá)170℃。因?yàn)闊嵊托褂桶霃酱?，而且高溫帶處在油層中部，熱利用率高，回采時(shí)的熱油量大，因而吞吐效果好。

4 結(jié)論

油層的非均質(zhì)性對吞吐效果有很大影響。在油田現(xiàn)場，有些油井在同樣厚度的油層及相近的注汽工藝參數(shù)下，各井的吞吐效果往往有很大差別，主要原因是油層的非均質(zhì)性。因此，對蒸汽吞吐的油井，應(yīng)盡量選擇一些典型井進(jìn)行注汽過程中的油層溫度剖面及吸汽剖面的測試。

參考文獻(xiàn)

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[4] 阮林華，王連生，吳軍，蘆學(xué)惠.稠油熱采水平井測試技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].石油科技論壇，2009（06）：67-68