遠程激發(fā)實時監(jiān)測完美測射聯(lián)作

編譯 ｜ 王 凱 張永君

遠程激發(fā)實時監(jiān)測完美測射聯(lián)作

編譯 ｜ 王 凱 張永君

油管傳輸射孔（TCP）與地層測試工具（DST）聯(lián)合作業(yè)是80年代初從國外引進的一項比較先進的試油工藝技術(shù)，基本工作原理是將射孔槍及其引爆系統(tǒng)、減震系統(tǒng)與地層測試工具系統(tǒng)一起下入井下預定位置，通過校深使射孔槍對準目的層；坐封封隔器，使目的層與環(huán)空壓井液隔離；打開井下測試閥，用特定的方式引爆射孔槍；地層流體直接進入測試管柱進行地層測試；測試完成后將所有的下井工具全部起出。

這種工藝技術(shù)可在任何復雜油氣井（如大斜度井、定向井、高溫高壓井、硫化氫井等）中實施，井筒不用掏空即可實現(xiàn)負壓射孔，能夠避免或減少地層和地面污染，縮短試油周期，節(jié)約施工成本，提高地層產(chǎn)能，在當今試油工藝中，是試油周期短、資料質(zhì)量高、具有較高推廣應用價值的試油工藝技術(shù)。

油管傳輸射孔以其特有的優(yōu)勢在現(xiàn)場得到廣泛應用。但隨著油管傳輸工作量的增加，受各種因素的影響，其起爆裝置和方式仍存在不少安全隱患。例如，油管傳輸射孔施工中槍身不起爆或部分起爆等問題，這有可能由于傳統(tǒng)點火方式為壓力激發(fā)，但當壓力加不上去或出現(xiàn)其他問題時，就容易引發(fā)安全隱患。且為了判斷油管傳輸射孔是否起爆，需要監(jiān)測井下各種信號，并從中鑒別出起爆特征信號，作為判斷射孔槍起爆標準。

為了取代傳統(tǒng)的壓力激發(fā)信號并監(jiān)測井下動態(tài)，斯倫貝謝公司將IRIS智能遙控系統(tǒng)和Muzic無線遙測系統(tǒng)這兩項成熟技術(shù)融合到點火頭上，形成了一個新技術(shù)—e-Fire-TCP油管傳輸射孔電子點火頭技術(shù)。與傳統(tǒng)方法使用壓力傳遞信號不同，e-Fire-TCP技術(shù)是通過聲音信號來激發(fā)射孔槍的，主要通過集成傳感器、電池、微處理器和控制開關(guān)來實現(xiàn)，取代了傳統(tǒng)方法中使用的破裂盤、剪切銷釘和一些機械激活裝置等。這也保證了射孔前地層保持在最佳欠平衡狀態(tài)。該技術(shù)還具有許多特點和優(yōu)勢，下面一一進行介紹。

無線控制高效點火信息冗余

e-Fire-TCP點火頭分為兩個部分。上部為Muzic遙測部分，包括一個的壓力傳感器總成，有Muzic遙測調(diào)制解調(diào)器就安裝在這個總成上。下部為eFire-TCP點火頭部分，包括點火頭和電池，它們能在高達330°F和20,000psi的環(huán)境下工作100小時。

地面的Muzic遙測裝置一旦接收到無線信號，就會傳輸給井下點火頭。點火指令通過Muzic遙測裝置傳輸?shù)近c火頭后，將會向地面反饋，確定射孔槍已發(fā)射。

e-Fire-TCP技術(shù)也可以采用液體脈沖來激發(fā)射孔管柱壓力。通過壓力傳感器向點火頭傳遞信息，檢測到點火指令后，激發(fā)裝置激發(fā)射孔槍。

采用無線遙測技術(shù)完成射孔

聲音信號激發(fā)eFire-TCP點火頭后，射孔作業(yè)就會迅速高效地完成，不再需要使用壓力脈沖。Signature壓力計可以實時傳輸井底壓力數(shù)據(jù)，保證射孔前達到最佳欠平衡狀態(tài)。

壓力恢復后井底流體流出，同一管柱底部的第二個無線點火頭被激活，進行測試。接收到eFire-TCP點火頭無線傳輸來的反饋信息和工具狀態(tài)就能確認射孔槍已經(jīng)激發(fā)，幾分鐘之后井底壓力的監(jiān)測系統(tǒng)就能確認是否射孔成功。

實時雙向通信能夠得到更多的信息，可以幫助作業(yè)者做出正確的決定，同時能夠驗證作業(yè)目標是否實現(xiàn)。

適用范圍

（1）加壓范圍很小的井；

（2）斜井/定向井；

（3）多層射孔；

（4）選擇性射孔；

優(yōu)點

（1）沒有移動部分，可靠性較高；

（2）激發(fā)點火頭時不需要壓力；

（3）通過無線遙測技術(shù)或者液體脈沖信號（應急方案）進行操作；

（4）接收到點火指令時會進行確認；

（5）與其他機械和電子點火頭一起下入。

特點

（1）雙向通信，能夠從油藏和射孔管柱得到信息反饋；

（2）射孔作業(yè)能夠安全進行；

（3）實現(xiàn)欠平衡控制；

（4）簡化復雜的射孔點火配置。