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

第一，預(yù)置鋼絲利用連續(xù)油管車將連續(xù)油管下入到準(zhǔn)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(yù)定位置，再將連續(xù)油管盤至連續(xù)油管車上。

第二，預(yù)置光纖測(cè)溫、測(cè)壓點(diǎn)。選擇數(shù)百米長(zhǎng)、十米寬的平坦場(chǎng)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(cè)點(diǎn)預(yù)置到連續(xù)油管中相應(yīng)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(yù)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(shè)備。

連續(xù)油管測(cè)試技術(shù)在施工過(guò)程中需要?jiǎng)佑幂^多的人員和設(shè)備（修井車、連續(xù)油管車、吊車等），下入工藝較復(fù)雜，需要做較多入井前的準(zhǔn)備工作，作業(yè)成本較高。為了解決這一難題，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，研制了水平井井下測(cè)試儀器泵送裝置。

一、結(jié)構(gòu)與原理

水平井井下測(cè)試儀器泵送裝置的結(jié)構(gòu)如圖1 所示，該裝置主要由導(dǎo)向頭、導(dǎo)流管、皮碗、導(dǎo)流罩、壓縮彈簧和中心桿組成。中心桿上部與測(cè)試儀器下端通過(guò)螺紋連接，下部為球頭，它與導(dǎo)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(yù)壓力，保證密封結(jié)構(gòu)工作可靠；下部采用導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，減少了下入阻力。

圖1 井下測(cè)試儀器泵送裝置結(jié)構(gòu)圖

該裝置與測(cè)試光纖通過(guò)螺紋連接后送入井筒內(nèi)23/8in內(nèi)接箍油管中，然后通過(guò)控制泵車流量向油管中泵入壓井液，皮碗和導(dǎo)流罩上端受到來(lái)自液體的推力后推動(dòng)泵送裝置向下運(yùn)動(dòng)，可下入井內(nèi)。若泵入液體壓力過(guò)大不能及時(shí)送入地面光纖則彈簧受力壓縮，此時(shí)導(dǎo)流罩的中部孔槽、導(dǎo)流管內(nèi)部通道和導(dǎo)向頭的中部孔眼可形成過(guò)流通道（圖2），泵入油管的液體通過(guò)此通道流至泵送裝置以下，可避免測(cè)試光纖受過(guò)大拉力導(dǎo)致的斷開(kāi)問(wèn)題。通過(guò)計(jì)量地面下入井內(nèi)的光纖長(zhǎng)度可保證測(cè)試光纖及儀器順利下入至設(shè)計(jì)深度。當(dāng)需要對(duì)測(cè)試儀器進(jìn)行檢修時(shí)，可緩慢上提測(cè)試光纖使彈簧受力進(jìn)一步壓縮形成過(guò)流通道，即可提至地面。

圖2 井下測(cè)試儀器泵送裝置形成過(guò)流通道時(shí)

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(diǎn)

（一）工作性能可靠

在彈簧預(yù)壓力作用下，導(dǎo)流管上部?jī)?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(cè)試儀器隨該裝置下入井內(nèi)。當(dāng)泵入液體壓力過(guò)大時(shí)，可形成過(guò)流通道，測(cè)試光纖不會(huì)被拉斷，確保作業(yè)成功。

（二）與連續(xù)油管測(cè)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(cè)試儀器動(dòng)用設(shè)備量少，減少了很多作業(yè)工序和施工人員數(shù)量，相應(yīng)的減少了作業(yè)費(fèi)用和人員成本。

（三）現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)方便，降低了現(xiàn)場(chǎng)工人的勞動(dòng)強(qiáng)度

連續(xù)油管測(cè)試技術(shù)在施工過(guò)程中需要?jiǎng)佑幂^多的設(shè)備（修井車、連續(xù)油管車、吊車等），需要下一趟管柱預(yù)置鋼絲和光纖測(cè)溫、測(cè)壓點(diǎn)，同時(shí)下入工藝較復(fù)雜。采用該裝置的下入工藝不需太多設(shè)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(dòng)力，在泵送裝置的帶動(dòng)下將井下測(cè)試儀器下入設(shè)計(jì)深度即可，操作方便，勞動(dòng)強(qiáng)度小。

四、試驗(yàn)情況及效益

井下測(cè)試儀器泵送裝置研制成功以后，對(duì)其性能進(jìn)行了試驗(yàn)。將該裝置與測(cè)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(yán)實(shí)，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(yǔ)

該裝置是針對(duì)水平井測(cè)試技術(shù)而設(shè)計(jì)的一種泵送裝置，工作原理可行，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，性能安全可靠，施工工藝簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)性好。

與目前普遍采用的連續(xù)油管測(cè)試技術(shù)相比，采用該裝置進(jìn)行水平井測(cè)試時(shí)設(shè)備動(dòng)用量少，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)方便，可大大降低水平井測(cè)試的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)成本和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

試驗(yàn)表明，水平井井下測(cè)試儀器泵送裝置可以解決現(xiàn)場(chǎng)水平井測(cè)試光纖下入問(wèn)題，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)使用要求。