电泵抽油井油套双探头测压器的研究及应用

梁　旭

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司　黑龙江　大庆　163000)



电泵抽油井油套双探头测压器的研究及应用

梁旭

(大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司黑龙江大庆163000)

摘要：利用电泵井压力的监测了解区块内主力油层的地层压力、地层系数、流体系数等地层参数，为电泵井的注采关系的调整提供数据。以往测压一般采用单探头测压器坐阀并关井方式完成，常常导致测压成功率低下，影响油井产量。通过设计油套双探头测压器，实现油管内和油套环空内不连通下直接同步测量记录油管内和油套环空内的压力，克服了单探头测压器的缺点。双探头测压器现场测压数据表明，应用效果良好。

关键词：电泵井；双探头；测压

0引言

大庆等国内油田的高产液井主要采用潜油电泵采油技术开采[1，2]。在电泵井生产中，需要测量井内的流压、静压来监测地层压力、地层系数、流体系数等地层参数，为电泵井的注采关系的调整提供数据。为满足电泵井测压要求，在电泵井油管内特定深度装有一用于压力测试的测压阀装置，装置由工作筒、测压堵塞器、连接器、打捞器组成，平时处于关闭状态保证油管与油套环形空间不连通。测压时采用钢丝连接加重杆、压力计、测压连接器从油管下入，作用于测压阀上，通过下压阀杆使阀杆下行实现油管与油套环形空间的连通，进而实现从油管下入压力计[3]录取电泵井油套环形空间内的压力，即地层压力。但该方式由于测压连接器与井下测压阀的配接均采用密封胶圈密封，容易出现密封胶圈老化、破损等密封性能下降的问题，再加上传压孔或传压通道蜡堵、压缩弹簧失效、连接器、测压阀尺寸不规格等因素影响，造成了油管内压力对所录取的地层压力信号干扰严重，使测试数据出现异常，部分井测试数据甚至报废，测压成功率非常低，浪费人力物力，影响油井产量。针对上述测压缺陷，研究了油套连通双探头测压器，并在实际中进行了批量应用。

1油套双探头测压器的设计

1.1研究思路

不改动井下管柱及附属的测压装置，仍采用钢丝下井工艺，研究一种与井下测压阀尺寸和功能一致的、测压时可实现替换原井测压阀的新型油套双探头测压器。用油管内操作直接实现保证油管内和油套环空内不连通下直接同步测量记录油管内和油套环空内的压力[4，5]。压力传感器与温度传感器通过恒流驱动，将外界压力与温度转换为差分电压信号，送至单片机(简称MCU)的AD端口，经过内部一系列处理(PGA放大-AD转换-数字滤波-零点修正-线性补偿-温度补偿)，再按照预定的时间表将采样数据分类存储在数据存储器中。

1.2油套双探头测压器结构与参数

油套双探头测压器采用丝扣密封头取代原测压阀凸轮机构来实现与工作筒相配合，利用压力计两组四道密封盘根实现油管压力与地层压力在测压器内的有效分离，结构示意图如图1所示。

图1　电泵井油套双探头测压器结构示意图

1)压力量程：0～40 MPa，压力精度：0.2%。

2)工作温度：0～125℃，温度精度：±1℃。

3)仪器内置万年历电路，可以按日历方式设置工作时间表，并且具有多重循环的工作时间表选项功能，可以随心所欲地按照所需方式工作，满足不同工艺要求。

4)采样存储速度快，可达30组/秒，可以采集到压力变化的细节。

5)电路、传感器、电池组、结构件等均密封在不锈钢壳体内，可承受外界0～100 MPa压力。

2油套双探头测压器的标定

油套双探头测压器按照石油行业标准校准标定步骤如下：

1)将准备好的仪器放入标定装置中，首先要进行温度、压力的稳定工作 ，常温需稳定30 min左右。

2)设定标定规程，对仪器进行全性能标定，工作温度点为常温、50℃、100℃、125℃四个补偿温度点，50℃、100℃、125℃三个温度点需要稳定3 h左右，确保仪器的温度和干燥箱的温度一致。

3)压力点数依据仪器量程40 MPa设定，从0 MPa开始，固定增量5 MPa，压力点标准值为0、5、10、15、20、25、30、35、40 MPa。标定结果如图2所示。

经过标定，证明新研发的油套双探头测压器完全符合现场施工要求。

3施工过程

1)利用电泵井专用卡瓦打捞器将井下测压阀捞出。

图2　仪器标定结果图

2)将油套双探头测压器投放到测压阀工作筒内，并根据正常生产条件下井口压力变化确定油套双探头测压器与测压阀工作筒配合是否良好。

3)待流压测试稳定后，关井测试压力恢复。

4)测试完毕后，捞出油套双探头测压器，投入原测压阀，恢复测试井正常生产。

4应用效果

4.1测压曲线分析

拉7-xx井是大庆喇嘛甸油田北部的一口电泵井，多年来该井在多次更换测压阀后坐阀测试效果仍存在阀未座开现象，影响了测试数据的分析解释。在应用油套连通双探头测压器测压工艺后，由于能直接坐于测压阀座内，克服了油管内压力对地层压力的影响，录取到了合格资料，如图3所示。而应用老式测压阀测得的数据显示测压阀没有开。无法录取有效流压数据。关井19 h后井下单流阀随着地层压力逐步恢复当高于油管内压力时被顶开。而后压力曲线才表现为恢复，但此恢复信息迭加了油管内原有压力导致数据不准，如图4所示。

4.2测压解释结果分析

从电泵井原坐阀测压数据看，数据不可用，只能外报静压点，不能提供各项地层参数。应用油套双探头测压器测压工艺的数据可正常解释。解释成果见表1。

图3　7-xx电泵井油套双探头测压器测压曲线

图4　7-xx电泵井坐阀测压曲线

井号测试方式产液量/(m3·d-1)含水/%测试时间/h关井影响的产油量/(m3·d-1)流压/MPa外报压力/MPa渗透率/μm2流动系数/(μm2·m·MPa-1·s-1)7-xx坐阀测试8796.4486.2610.22改进后工艺11496.3244.224.5310.570.02580.1859差值2.04

5结论

电泵抽油井油套连通双探头测压器测压新技术，在仪器量值传递方面经过了行业标准规定的检定，从检定结果看双探头压力传感器一致性好，保证了在同一压力场两条压力曲线的重合，进而保证了两个测压传感器测不同压力场时，两条压力曲线的准确分离，为测试曲线的后续解释分析创造了条件。新的测压工艺不需对原有测试车辆、设备进行改动，保证了此项技术的大面积推广应用。截止目前为止，大庆油田已完成电泵井油套连通双探头测压器测压400多井次，该技术在电泵井测压项目上的成功应用，有效提高了电泵井测压一次成功率，缩短了测试关井时间，减少了关井测压对产量的影响，效果显着。

参 考 文 献

[1] 罗彦生,张晓东.电泵采油井产出剖面测井技术的试验研究[J].测井技术,1998，22(4):291-294.

[2] 褚万泉,方前程.电泵采油井不停产试井技术[J].江汉石油学院学报,2000，22(3):56.

[3] 周立果,姜红军.电泵井生产测试配套技术在塔河油田的应用[J].油气井测试,2004，13(4):64-65.

[4] 方舒东,杜 辉,孙景丽，等.永置式电泵井压力温度测试系统研制与应用[J].油气井测试,2006，15(1):69-70.

[5] 陈辰,廖细明，褚万泉，等.电泵井永置式监测技术与应用[J].石油仪器,2010，24(2):28-30.

Investigation and Application of Tubing-casing Double Probe Manograph in Electrical Pump Wells

LIANG Xu

(Logging and Testing Services Company,Daqing Qilfield Co.Ltd.,Daqing,Heilongjiang 163000,China)

Abstract：The formation data such as the formation pressure,the formation coefficient,and the flow capacity of the major reservoir within oil block are obtained by pressure monitoring in the electrical pump well,which can provide the basis for the adjustment of injection-production relation.In the past,pressure was measured in the form of single probe manograph sitting valve and shut-in,which caused low success ratio and low well yield.The design of tubing-casing double probe manograph realized the progress of measuring the pressure in tubing and annulus at the same time when the tubing and annulus are not connected,and overcame the disadvantage of the single probe manograph.The analysis on the data of measuring pressure tested by double probe manograph shows the application effect is good.

Key words：electrical pump well；double probe manograph；measuring pressure

第一作者简介：梁旭，男，1989年生，2011年毕业于西安石油大学石油工程专业，现在大庆油田有限责任公司测试技术服务分公司从事解释工作。E-mail:531608579@qq.com

中图法分类号：TE353+.3

文献标识码：A

文章编号：2096-0077(2016)03-0067-03

(收稿日期：2015-12-03编辑：韩德林)

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