水平井井下測試儀器泵送裝置的研制與效益分析

魏秀麗

（新疆油田公司工程技術(shù)研究院，克拉瑪依 834000）

[關(guān)鍵字]測試儀器；泵送裝置；井下；水平井；效益

引 言

目前，新疆油田公司風城油田作業(yè)區(qū)水平井井下溫度和壓力測試作業(yè)中，普遍采用連續(xù)油管測試技術(shù)。該技術(shù)由地面設備、井下設備和下入工藝三部分組成。地面設備主要包括連續(xù)油管車、吊車以及修井車等；井下設備包括連續(xù)油管、測試光纖、測試儀器和輔助工具等；下入工藝主要由以下三個步驟組成。

第一，預置鋼絲利用連續(xù)油管車將連續(xù)油管下入到準備好的直井空井筒中，然后利用修井車將下部連有重錘的Φ2.4mm 鋼絲從連續(xù)油管內(nèi)下至預定位置，再將連續(xù)油管盤至連續(xù)油管車上。

第二，預置光纖測溫、測壓點。選擇數(shù)百米長、十米寬的平坦場地，用牽引車將內(nèi)部穿有Φ2.4mm 鋼絲的連續(xù)油管在地面上拉緊繃直，將光纖上部與Φ2.4mm 鋼絲下部相連，然后將光纖溫、壓測點預置到連續(xù)油管中相應位置，然后固定光纖，再將連續(xù)油管盤到連續(xù)油管車上。

第三，利用連續(xù)油管車將預置好的連續(xù)油管下入井內(nèi)，最后安裝地面數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其他設備。

連續(xù)油管測試技術(shù)在施工過程中需要動用較多的人員和設備（修井車、連續(xù)油管車、吊車等），下入工藝較復雜，需要做較多入井前的準備工作，作業(yè)成本較高。為了解決這一難題，結(jié)合現(xiàn)場實際，研制了水平井井下測試儀器泵送裝置。

一、結(jié)構(gòu)與原理

水平井井下測試儀器泵送裝置的結(jié)構(gòu)如圖1 所示，該裝置主要由導向頭、導流管、皮碗、導流罩、壓縮彈簧和中心桿組成。中心桿上部與測試儀器下端通過螺紋連接，下部為球頭，它與導流管上端內(nèi)部倒角配合形成線密封結(jié)構(gòu)；壓縮彈簧承受一定的預壓力，保證密封結(jié)構(gòu)工作可靠；下部采用導向結(jié)構(gòu)，減少了下入阻力。

圖1 井下測試儀器泵送裝置結(jié)構(gòu)圖

該裝置與測試光纖通過螺紋連接后送入井筒內(nèi)23/8in內(nèi)接箍油管中，然后通過控制泵車流量向油管中泵入壓井液，皮碗和導流罩上端受到來自液體的推力后推動泵送裝置向下運動，可下入井內(nèi)。若泵入液體壓力過大不能及時送入地面光纖則彈簧受力壓縮，此時導流罩的中部孔槽、導流管內(nèi)部通道和導向頭的中部孔眼可形成過流通道（圖2），泵入油管的液體通過此通道流至泵送裝置以下，可避免測試光纖受過大拉力導致的斷開問題。通過計量地面下入井內(nèi)的光纖長度可保證測試光纖及儀器順利下入至設計深度。當需要對測試儀器進行檢修時，可緩慢上提測試光纖使彈簧受力進一步壓縮形成過流通道，即可提至地面。

圖2 井下測試儀器泵送裝置形成過流通道時

二、主要技術(shù)參數(shù)

表1 裝置的技術(shù)參數(shù)

三、技術(shù)特點

（一）工作性能可靠

在彈簧預壓力作用下，導流管上部內(nèi)倒角和中心桿球頭形成密封性能可靠的線密封結(jié)構(gòu)，在泵入液體的壓力作用下，測試儀器隨該裝置下入井內(nèi)。當泵入液體壓力過大時，可形成過流通道，測試光纖不會被拉斷，確保作業(yè)成功。

（二）與連續(xù)油管測試技術(shù)相比，降低了作業(yè)成本

使用該泵送裝置往井內(nèi)下入測試儀器動用設備量少，減少了很多作業(yè)工序和施工人員數(shù)量，相應的減少了作業(yè)費用和人員成本。

（三）現(xiàn)場作業(yè)方便，降低了現(xiàn)場工人的勞動強度

連續(xù)油管測試技術(shù)在施工過程中需要動用較多的設備（修井車、連續(xù)油管車、吊車等），需要下一趟管柱預置鋼絲和光纖測溫、測壓點，同時下入工藝較復雜。采用該裝置的下入工藝不需太多設備，只需泵車往油管內(nèi)注入液體產(chǎn)生的壓力作用于泵送裝置上，成為泵送裝置下行的動力，在泵送裝置的帶動下將井下測試儀器下入設計深度即可，操作方便，勞動強度小。

四、試驗情況及效益

井下測試儀器泵送裝置研制成功以后，對其性能進行了試驗。將該裝置與測試光纖相連，然后送入事先連好的三根油管上部，將油管上部密封嚴實，用泵車向油管中注入液體，泵送裝置可順利的下行，性能可靠，提高了工作的效率和效益。

結(jié) 語

該裝置是針對水平井測試技術(shù)而設計的一種泵送裝置，工作原理可行，結(jié)構(gòu)設計合理，性能安全可靠，施工工藝簡單，經(jīng)濟性好。

與目前普遍采用的連續(xù)油管測試技術(shù)相比，采用該裝置進行水平井測試時設備動用量少，現(xiàn)場作業(yè)方便，可大大降低水平井測試的現(xiàn)場作業(yè)成本和工人的勞動強度。

試驗表明，水平井井下測試儀器泵送裝置可以解決現(xiàn)場水平井測試光纖下入問題，能夠滿足現(xiàn)場使用要求。