導(dǎo)語(yǔ)：高溫高壓電子壓力計(jì)調(diào)測(cè)運(yùn)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)高溫高壓井的概念沒(méi)有做出統(tǒng)一的解釋和規(guī)定,國(guó)際高溫高壓井協(xié)會(huì)、中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司將高溫高壓井定義為:井口壓力大于70MPa(或井底壓力大于105MPa)、井底溫度高于150℃的井。油氣井地層壓力和溫度的準(zhǔn)確性直接影響到油藏評(píng)價(jià)工程師對(duì)地層的評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和對(duì)生產(chǎn)指導(dǎo)的正確性。存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)測(cè)試技術(shù)已屬成熟技術(shù),深井中應(yīng)用這一技術(shù),可充分發(fā)揮其高精度、高分辨率、長(zhǎng)時(shí)效、連續(xù)可靠等優(yōu)點(diǎn)。與常規(guī)井相比,高溫高壓井試油、完井作業(yè)難度大,井下工作環(huán)境復(fù)雜,資料錄取要求嚴(yán)格,給高溫電子壓力計(jì)的資料錄取工作帶來(lái)了很大的困難,對(duì)電子壓力計(jì)的性能指標(biāo)提出了更高的要求[1]。

1電子壓力計(jì)測(cè)試工藝

電子壓力計(jì)按下井方式不同可分成四種不同的作業(yè)工藝:壓力計(jì)托筒下井,鋼絲作業(yè)下井,電纜作業(yè)下井,永久式壓力計(jì)。目前我們常用壓力計(jì)托筒攜帶電子壓力計(jì)或是射流泵排液時(shí)泵芯攜帶電子壓力計(jì)下井。壓力計(jì)托筒下井測(cè)試工藝是在地面編好錄取數(shù)據(jù)程序,用計(jì)算機(jī)通過(guò)接口傳送給電子壓力計(jì),接上壓力計(jì)工作高溫鋰電池,然后將壓力計(jì)裝到壓力計(jì)托筒上,與地層測(cè)試工具一起下到井下進(jìn)行地層測(cè)試,然后同地層聯(lián)作測(cè)試管柱起出,將壓力計(jì)拆下,通過(guò)接口與計(jì)算機(jī)連接,回放所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。在壓力計(jì)托筒工藝中,壓力計(jì)托筒一般處于封隔器之上測(cè)試閥之下,有時(shí)也為了更加真實(shí)地取得測(cè)試層的地層資料而將壓力計(jì)托筒下到封隔器之下。壓力計(jì)托筒有兩種不同的形式:內(nèi)置式和外置式。

1.1內(nèi)置式

壓力計(jì)置于壓力計(jì)托筒內(nèi)部空間,可以安裝兩支壓力計(jì),壓力計(jì)托筒與地層測(cè)試工具串連下井。這種壓力計(jì)托筒的優(yōu)點(diǎn)是:由于有外筒保護(hù),壓力計(jì)不會(huì)受到井壁的碰撞,配備有防震裝置,防止壓力計(jì)在射孔和其它機(jī)械震動(dòng)時(shí)損壞壓力計(jì)。缺點(diǎn):只能測(cè)內(nèi)壓不能測(cè)外壓,由于受內(nèi)外徑限制,外筒壁不能做得太厚。

1.2外置式

兩支壓力計(jì)置于托筒外槽內(nèi),托筒上部有卡環(huán),將壓力計(jì)卡住,下部其中兩個(gè)位置有導(dǎo)壓孔,可測(cè)管柱內(nèi)部壓力。壓力計(jì)上部接一般膠圈,起減震作用,這種壓力計(jì)托筒的優(yōu)點(diǎn)是既可測(cè)管柱內(nèi)壓力,又可測(cè)管柱外壓力,投棒和鋼絲作業(yè)對(duì)壓力計(jì)完全沒(méi)有影響。缺點(diǎn)是對(duì)壓力計(jì)保護(hù)不夠,壓力計(jì)容易受到井壁撞擊而損壞,減震性能與內(nèi)置式相比要差些。壓力計(jì)托筒下井測(cè)試工藝的特點(diǎn):施工工藝簡(jiǎn)單,需要的相關(guān)設(shè)備少,因此工作可靠易行。缺點(diǎn):靈活性差,錄取數(shù)據(jù)程序是在地面編好設(shè)定的,壓力計(jì)一旦下井無(wú)法改變,無(wú)法實(shí)時(shí)做出壓力導(dǎo)數(shù)曲線,關(guān)井時(shí)間長(zhǎng)短要靠經(jīng)驗(yàn)判斷。

2高溫高壓地層測(cè)試電子壓力計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題

2.1無(wú)法通訊

電子壓力計(jì)和回放軟件無(wú)法建立信息通道,壓力計(jì)存儲(chǔ)芯片內(nèi)采集的數(shù)據(jù)無(wú)法通過(guò)正常渠道發(fā)送到電腦上進(jìn)行資料處理。無(wú)法通訊通常造成兩種結(jié)果:一是存儲(chǔ)芯片損壞,數(shù)據(jù)破壞丟失;二是通訊渠道損壞,可以重新建立通訊渠道從而獲得芯片內(nèi)的數(shù)據(jù),但此數(shù)據(jù)多為不完全數(shù)據(jù)。

2.2數(shù)據(jù)非點(diǎn)

電子壓力計(jì)的少數(shù)或部分采點(diǎn)完全失真,大幅度地偏離正常值,造成整個(gè)壓力計(jì)曲線變形。非點(diǎn)有兩種情況,一是少數(shù)非點(diǎn),可以通過(guò)修改、刪除非點(diǎn),獲得正常測(cè)試曲線;二是大量點(diǎn),修改、刪除后測(cè)試曲線失真,不能準(zhǔn)確解釋地層參數(shù)。

2.3沒(méi)有采點(diǎn)或采點(diǎn)不全

有時(shí)為了生產(chǎn)需要,電子壓力計(jì)需要長(zhǎng)時(shí)間處于地層高溫條件下,高溫條件很容易造成電子壓力計(jì)的轉(zhuǎn)換器、電路板、存儲(chǔ)系統(tǒng)的損壞,或者電池電量不足造成壓力計(jì)無(wú)法采集數(shù)據(jù)。

2.4數(shù)據(jù)漂移

一般來(lái)說(shuō),電子壓力計(jì)在地層溫度下比在常溫條件下走得要慢。電子壓力計(jì)的時(shí)間誤差隨試油時(shí)間的延長(zhǎng)而增大,高溫造成壓力計(jì)只能采集到部分有效數(shù)據(jù),不能真實(shí)地體現(xiàn)地層參數(shù)[2]。

3高溫高壓地層電子壓力計(jì)測(cè)試工藝影響因素

3.1井筒因素

高壓油氣井測(cè)試作業(yè)對(duì)井筒條件有兩個(gè)方面的特殊要求:其一,套管應(yīng)具備較高的氣密封能力和抗外擠強(qiáng)度。高壓油氣井為控制合理的測(cè)試壓差,一般都需要降低壓井液密度后再射孔-測(cè)試聯(lián)作試油,在頂替壓井液的過(guò)程中有可能發(fā)生氣層竄入井筒或套管在地層高壓作用下外擠變形;特別是在求產(chǎn)過(guò)程中若因封隔器或管柱漏失造成氣流竄入井筒,再經(jīng)套管竄入淺表地層,其后果更為嚴(yán)重。其二,要求測(cè)試作業(yè)時(shí)的壓井液的熱穩(wěn)定性、懸浮性及流動(dòng)性能適應(yīng)高溫深井長(zhǎng)時(shí)間求產(chǎn)測(cè)試的要求,避免卡封隔器的事故[3]。

3.2井下工具可靠性

高溫高壓油氣井井深、壓力高、氣產(chǎn)量高,一些過(guò)去常用的測(cè)試工具已不能適應(yīng)測(cè)試作業(yè)的要求。高溫地層對(duì)進(jìn)行測(cè)試聯(lián)作的工具都提出了更高的要求,要求所有下井工具都能抗高溫高壓的環(huán)境,特別情況下還需要抗硫化氫。在需要射孔的高溫地層,為了避免高溫使射孔彈藥引起自燃提前射孔,需要對(duì)工具進(jìn)行地面耐高溫實(shí)驗(yàn)。

3.3測(cè)試工藝和方法

電子壓力計(jì)連續(xù)錄取施工全過(guò)程的井下壓力、溫度數(shù)據(jù),但實(shí)際上有時(shí)測(cè)試地層資料并非地層真實(shí)壓力及溫度的反映。壓力計(jì)下井一般有以下三種情況:

(1)在預(yù)探井中進(jìn)行地層測(cè)試,測(cè)試管柱均采用測(cè)試聯(lián)作管柱,管柱下深對(duì)準(zhǔn)射孔井段,壓力計(jì)位于封隔器上方,離測(cè)試地層有一定的距離,獲取地層數(shù)據(jù)需要進(jìn)行外推。

(2)在生產(chǎn)井或試采井中,管柱下深位于油層上方,壓力計(jì)位于管柱最下端,盡量貼近油層,獲取真實(shí)的地層數(shù)據(jù)。

(3)在裸眼井中進(jìn)行地層測(cè)試,為了防止鉆井近井地帶的污染進(jìn)入測(cè)試管柱中,測(cè)試管柱下深超過(guò)油層底界,裸眼完井中不用進(jìn)行射孔等措施,壓力計(jì)下深對(duì)準(zhǔn)油層中部,這樣可以獲取最真實(shí)的地層資料。在試油測(cè)試工藝中一般都采用第一種聯(lián)作管柱模式進(jìn)行測(cè)試,為了避免射孔、酸化和壓裂等措施對(duì)壓力計(jì)震動(dòng)影響,壓力計(jì)由于位于測(cè)試層上部,在保證安全的情況下,壓力計(jì)盡量貼近封隔器下入。這種聯(lián)作管柱模式下測(cè)試的地層資料并非反映真實(shí)的地層資料,需要對(duì)壓力計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行外推及擬合,才能獲得地層壓力和溫度的數(shù)據(jù)反映,但由于根據(jù)所選參數(shù)以及建立的模型不一樣,所得出外推數(shù)據(jù)結(jié)果也有一定差異。

3.4測(cè)試時(shí)間

長(zhǎng)時(shí)間高溫高壓工作環(huán)境是壓力計(jì)不穩(wěn)定工作的主要因素。在高溫深井中使用電子壓力計(jì),主要問(wèn)題集中在電子壓力計(jì)的電路板上。由于施工的需要,有時(shí)壓力計(jì)長(zhǎng)時(shí)間處于高溫環(huán)境下,電路板在高溫環(huán)境的工作穩(wěn)定性由于受高溫影響受到很大限制。

3.5壓力計(jì)采點(diǎn)編程設(shè)計(jì)

為了滿足高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的資料錄取要求,同時(shí)為了采集有效的數(shù)據(jù),保證壓力計(jì)正常工作,在編程設(shè)計(jì)上,根據(jù)不同施工工藝、不同施工階段對(duì)資料的要求程度不同,采取分段設(shè)計(jì)采點(diǎn)頻率;下鉆期間采點(diǎn)頻率一般設(shè)計(jì)是60s一個(gè)點(diǎn),對(duì)于測(cè)試期間采點(diǎn)頻率設(shè)計(jì)為5s一個(gè)點(diǎn),在后期排液期間一般設(shè)計(jì)30s一個(gè)點(diǎn)。

4現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用與效果分析

南堡5-81井,試油層位Es2+3,該井176#層,測(cè)井解釋井段4744.6m~4801.6m,2小層厚57m,含氣層,孔隙度8.13%,滲透率0.72×10-3μm2。該井進(jìn)行了油管傳輸射孔+APR聯(lián)作測(cè)試,射孔井段4760.0m~4765.0m,測(cè)試結(jié)論為高壓低滲透含氣層。之后對(duì)該層進(jìn)行了壓裂改造措施,并決定進(jìn)行壓后測(cè)試。該井管柱結(jié)構(gòu)自下而上為:壓力計(jì)托筒+開(kāi)槽尾管+RTTS封隔器+安全接頭+RTTS循環(huán)閥+提升短節(jié)+Φ73mm加厚油管+LPR-N閥×+RDS安全循環(huán)閥+提升短節(jié)+Φ73mm加厚油管2根+RD循環(huán)閥+提升短節(jié)+Φ89mm加厚油管444根+Φ89mm加厚油管短節(jié)2根;壓力計(jì)托筒位置4708.43m。本次測(cè)試管柱的設(shè)計(jì),為了取得地層真實(shí)資料,將壓力計(jì)下封隔器之下,壓力計(jì)下入位置更加接近測(cè)試地層。測(cè)試結(jié)束后起出壓力計(jì),一支現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法回放出數(shù)據(jù),另一支測(cè)壓數(shù)據(jù)也出現(xiàn)部分漂移。本次測(cè)試井深為4762.5m,實(shí)測(cè)地層靜溫為161.3℃,其壓后實(shí)測(cè)壓力、溫度曲線圖如圖1所示。從圖1中我們可以看到,原設(shè)計(jì)二開(kāi)二關(guān)測(cè)試時(shí)間為157h,實(shí)際壓力計(jì)只采集到115h的數(shù)據(jù),并且在測(cè)試84小時(shí)后壓力和溫度數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常;圖中紅色代表溫度,藍(lán)色代表壓力,壓力最高值達(dá)98MPa,溫度最高值達(dá)600℃;溫度曲線出現(xiàn)異常時(shí)間較早,說(shuō)明雖然壓力計(jì)下入的位置距油層中部很近,正因?yàn)槿绱耸芨邷?實(shí)測(cè)溫度159.5℃)影響嚴(yán)重,壓力計(jì)在井下工作時(shí)間太長(zhǎng)造靈敏度下降,導(dǎo)致壓力計(jì)數(shù)據(jù)飄移,不能正常工作。由于二開(kāi)井后期曲線出現(xiàn)異常,不能對(duì)二關(guān)井恢復(fù)段曲線進(jìn)行評(píng)價(jià),因此不能用于對(duì)地層有效滲透率、地層表皮系數(shù)等計(jì)算。

5結(jié)論與建議

1)電子壓力計(jì)具有壓力、溫度兩個(gè)傳感器,可以同時(shí)記錄壓力、溫度兩種信號(hào)。在數(shù)據(jù)處理中只有時(shí)間、壓力、溫度每種數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確,才算得上是合格的試井資料,才能準(zhǔn)確地反映油藏壓力和溫度的真實(shí)變化情況。

2)在取全取準(zhǔn)資料的前提下,合理安排測(cè)試工作制度和工序,確保壓力計(jì)能在高溫條件下正常工作,提高資料錄取的成功率。

3)在高溫高壓井進(jìn)行測(cè)試環(huán)境下,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地層溫度對(duì)選用合適量程的壓力計(jì)起到關(guān)鍵作用,電子壓力計(jì)正常工作時(shí)間是測(cè)試工作制度確定的重要的考慮因素,也直接影響測(cè)試成功率。