探测液面资料在苏X气田的应用

马遥

（西安石油大学，陕西西安710065）

探测液面资料在苏X气田的应用

马遥

（西安石油大学，陕西西安710065）

探测液面是气田动态监测中一项常规且重要的工作，目前在苏X区块主要应用压力计探测液面及回声仪探测液面两种测试方法。这两种方法对于判断油管及油套环空的积液程度及液面位置有很大应用价值，这为气田生产管理及科研工作提供可靠依据，达到科学、高效、合理开发气田的目的。

压力计探测液面；回声仪探测液面；动态监测；排水采气

苏X气田气井产凝析液和地层水，随着气井生产延续，气井必将经历低压、低产下因携液能力不足而积液的过程。积液井数逐年增多，积液降产是影响气田稳产的重要因素。积液位置的判断是提高排水采气效率的首要条件，判断积液位置的动态监测项目主要包括压力计探测液面及回声仪探测液面，对于两种方法的原理及优缺点介绍，对于制定合理气井管理制度，提高排水采气能力都提供了直观有效的认识。

1 利用回声仪探测液面确定气井是否存在积液

1.1 回声仪探测液面的原理

回声仪探测液面的仪器采用了源于声纳的先进声学技术，能够提供更高的测量深度、精度和疑难井检测分析能力[1]。应用安装在井口上的声波脉冲发声器发出的声波，沿油、套环形空间向井底传播，遇到回音标、油管接箍和液面等发生反射。反射波传到井口被微音器所接收，并将反射脉冲转化成电信号，电信号经放大、转换、运算、显示和存储等处理，测出声波传播速度和反射时间，即可测出声源与反射物之间距离。目前在苏X气田中主要应用于气井的油套环空中来进行液面探测，回声仪由于其具有相对成本低，操作简便等优点，是一种经济有效的测试方法。

1.2 利用回声仪确定液面深度

回声仪利用声波反射原理，气相与液相波形的差异来确定液面的所在位置[2，3]，再将单井的油套压及储层中深录入，便可以计算出油套环空的液面位置深度。

声速法：测出声波反射时间，再根据声速来计算液面位置：

式中：D－井口到液面的距离；T－声波从发射到接收的时间；V－声速。

但在实际应用过程中，仍出现了无法测试到有效曲线的情况，这是由于油套环空中存在有泡排剂或者其他辅助排水采气的药剂，在测试中声波遇这些物质就会首先发生反射，此时探测出的就是假液面，无法深入真实的了解井底积液程度。所以利用回声仪探测液面的条件是测试前3日内不能对单井实施排水采气等措施，此外对于套管封隔器未解封的气井无法探测节流器以下积液，这也就局限了回声仪测试法的应用广度。

2 利用压力计探测液面确定气井是否存在积液

2.1 压力计探测液面的原理

利用电子压力计进行探测，根据电子压力计所测到的井内压力及压力梯度数据,可以计算出液面的位置。将压力计下到预定的几个深度，测出不同深度的压力值，计算压力梯度，根据压力梯度值的变化确定气液界面[4，5]。

图1 苏XX1压力测试曲线资料

2.2 利用压力计确定液面深度

将深度（m）做横轴，压力（MPa）为纵轴，做苏XX1井的压力梯度图（见图1，表1）。

表1 苏XX1压力测试资料

从苏XX1井的压力测试数据可以得到，在压力梯度为0.050 MPa/100m时，该曲线显示为纯气相段，而在压力梯度为0.934 MPa/100m时，显示为纯液相段。两段曲线的拐点处则为该井的气液相分界面，也就是所需要的液面位置。

对苏X地区选取了52口积液井进行了压力计探测液面测试（见表2），通过对测试数据进行分析发现：气井井筒内压力梯度在0～0.3 MPa/100m，一般判断为气体；压力梯度大于0.3 MPa/100m，一般判断为液体。但在实际应用中，这种测试方法受节流器影响，只能判断油管内节流器以上是否积液。

表2 苏X区块52口井压力计探测液面资料

表2 苏X区块52口井压力计探测液面资料（续表）

3 利用探测液面资料辅助曲线分析

3.1 利用压力计探测液面资料辅助分析

根据气井生产曲线所反映的气井动态参数（气量、套压、油压、生产时间）的变化来判断气井是否积液（见图2）。井筒中的气体流态受到节流器影响发生变化，节流器前、后是两个不同的压力系统。Py、P2为低压系统，Pt、P1、Pwf为高压系统。正常生产条件下，压力、产量均为缓慢平稳下降，当井筒存在积液时，气井压力、产量表现出较大的变化。曲线只能定性判断出气井积液位置，无法判断出积液量；所以需要动态监测探测液面的资料数据来辅助定量判断。

图2 井筒压力参数示意图

根据井下节流器节流器入口压力与产量的关系图版可以看出，入口压力与产量成正比。典型的积液症状有：产量波动或下降相对较大、压力波动或上升、高压不产气、短期关井存在油套压差。

在苏XX2井生产过程中，于2015年11月冬季生产中出现了积液降产情况，平均套压高达14.21 MPa，目前采取泡沫排水采气措施辅助带液，为了检验措施效果，了解井底积液情况，于2016年8月对该井进行了压力计探测液面（见图3），根据图中两段压力梯度数据拐点得到，液面位置在1 380 m左右。

图3 苏XX2压力计探测液面数据

苏X区块27口气井（见表3）井口套压平均值为10.32 MPa，液面深度平均值为1 100 m，对比可以看出，套压的数值与液面位置存在明显对应关系。动态监测探测液面的数据对于气井生产中曲线分析起到了支撑和辅助作用。

表3 苏X区块27口井压力与探测液面数据

4 结论

（1）回声仪利用声波反射原理，气相与液相波形的差异来确定液面的所在位置，便可以计算出油套环空的液面位置深度。但油套环空中存在有泡排剂或者其他辅助排水采气的药剂，或者对于套管封隔器未解封的气井无法探测节流器以下积液。

（2）气井井筒内压力梯度在0～0.3 MPa/100m，一般判断为气体；压力梯度大于0.3 MPa/100m，一般判断为液体。但压力计探测液面测试方法受节流器影响，只能判断油管内节流器以上是否积液。

（3）套压的数值与压力计探测液面测得液面位置存在明显对应关系。

［1］丁强国，申勇，姜居英，等.钢丝探测液面工艺方法和液面计算方法的探究［J］.油气井测试，2012，21（1）：70-78.

［2］赵春立，杨志，张正祖.气井井筒积液及其高度研究［J］.重庆科技学院学报，2011，13（5）：93-96.

［3］常鹏，曹鹏亮，姚欣欣，李媛.井筒积液位置判识方法研究［J］.工程技术，2013，16（37）：181.

［4］李拉毛才旦，宋维春，杨喜彦，等.回声液面探测仪在涩北气田的应用［J］.天然气技术与经济，2014，8（1）：27-29.

［5］张洪.压力计探测液面法讨论［J］.油气井测试，2003，12（5）：49-50.

TE931.1

A

1673-5285（2016）12-0058-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2016.12.015

2016－10-20