毛管操作技术讲述课件

毛细钢管测压技术毛细钢管测压技术毛细钢管测压技术毛细钢管测压技术东营科采技术服务有限公司东营科采技术服务有限公司东营科采技术服务有限公司东营科采技术服务有限公司东营科采技术服务有限公司东营科采技术服务有限公司200320032003200320032003年年年年年年9 9 9 9 9 9月月月月月月 毛细管测压技术近几年在渤海、胜利、毛细管测压技术近几年在渤海、胜利、新疆油田取得了较好的应用效果，截止目新疆油田取得了较好的应用效果，截止目前，共有前，共有140140口井正在利用毛细管测压系统口井正在利用毛细管测压系统进行井下压力连续监测，其中电泵井占进行井下压力连续监测，其中电泵井占75%75%，螺杆泵井占，螺杆泵井占20%20%，其它自喷井、气井占，其它自喷井、气井占5%5%。录取资料合格率达到。录取资料合格率达到95%95%。其中传压筒下。其中传压筒下深井段最大斜度达到深井段最大斜度达到8585左右，最深井段左右，最深井段为为45004500米。米。前前 言言目目 录录一、毛细钢管测压操作系统一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论四、认识与结论一、毛细管测压操作系统一、毛细管测压操作系统1 1 1 1、结构组成及用途、结构组成及用途、结构组成及用途、结构组成及用途2 2 2 2、工作原理、工作原理、工作原理、工作原理3 3 3 3、装置特征、装置特征、装置特征、装置特征4 4 4 4、装置功能、装置功能、装置功能、装置功能5 5 5 5、毛细钢管的安装与质量检测、毛细钢管的安装与质量检测、毛细钢管的安装与质量检测、毛细钢管的安装与质量检测1 1、结构组成、结构组成及用途及用途传压筒传压筒数据采集器数据采集器传感器传感器高压吹高压吹扫装置扫装置氮氮气气毛细钢管毛细钢管井井下下传传压压筒筒：提提供供驱驱气气容容积积，以以防止井内杂质进入毛细钢管。防止井内杂质进入毛细钢管。传压筒传压筒数据采集器数据采集器传感器传感器高压吹高压吹扫装置扫装置氮氮气气毛细钢管毛细钢管毛细钢管：毛细钢管：承装氦或氮气，连接承装氦或氮气，连接传压筒及地面压力传感器，将传传压筒及地面压力传感器，将传压筒内压力传递到地面。外径为压筒内压力传递到地面。外径为3.18mm3.18mm，内径为内径为1.37mm1.37mm传压筒传压筒电泵机组电泵机组数据采数据采集器集器传感器传感器高压吹扫高压吹扫装置装置氮氮气气传感器：传感器：充液式石英晶体或应充液式石英晶体或应变式压力传感器，用于测量毛变式压力传感器，用于测量毛细钢管内地面端口处的压力。细钢管内地面端口处的压力。传压筒传压筒电泵机组电泵机组数据采数据采集器集器传感器传感器高压吹扫高压吹扫装置装置氮氮气气1268 psi数据采集器：数据采集器：实时测量显示、实时测量显示、记录各通道的压力数值，存记录各通道的压力数值，存储量储量6 6万个数据点。万个数据点。传压筒传压筒电泵机组电泵机组数据采数据采集器集器传感器传感器高压吹扫高压吹扫装置装置氮氮气气高压吹扫系统：高压吹扫系统：用于气体增压，用于气体增压，进行气体的补充、清洗和吹扫。进行气体的补充、清洗和吹扫。传压筒传压筒电泵机组电泵机组数据采数据采集器集器传感器传感器高压吹扫高压吹扫装置装置氮氮气气MS-1MS-1数据处理装置：数据处理装置：进行编程进行编程回放数据及数据的处理。回放数据及数据的处理。2 2、工作原理、工作原理、工作原理、工作原理传压筒传压筒毛细管毛细管传感器传感器采集器采集器处理器处理器氮氮气气吹扫泵吹扫泵 毛细钢管和传压筒中自毛细钢管和传压筒中自始至终将被充满氮气，进始至终将被充满氮气，进行压力测试时，井下压力行压力测试时，井下压力与毛细钢管及传压筒的氮与毛细钢管及传压筒的氮气压力最终在传压筒达到气压力最终在传压筒达到平衡，毛细钢管的另一端平衡，毛细钢管的另一端与地面上压力传感器相连与地面上压力传感器相连,有此测得地面一端毛细钢有此测得地面一端毛细钢管中的氮气压力。而所要管中的氮气压力。而所要监测的地层压力是由地面监测的地层压力是由地面井口压力和氮气柱的压力井口压力和氮气柱的压力两部分组成。传感器测得两部分组成。传感器测得的压力信号的压力信号,传送至数据采传送至数据采集器内集器内.数据采集器将完成数据采集器将完成井下氮气柱重力的计算校井下氮气柱重力的计算校正正,并将修正好的数据显示并将修正好的数据显示并存储起来并存储起来.3 3、装置特征、装置特征、装置特征、装置特征4、装置功能、装置功能1、地面直读，实时显示、地面直读，实时显示 现场及时进行压力分析，指导合理生产以数字曲线形式实时进行井下压力输出传感器和数据记录仪置于地面2 2、连续监测，跟踪分析、连续监测，跟踪分析 与与自自动动化化系系统统配配合合，实实现现无无人人值值守守情情况况下下的的数数据的录取监测据的录取监测 地地面面数数据据采采集集器器采采用用大大容容量量（6万万个个数数据据点点）的存储器的存储器 实实现现各各采采集集通通道道的的设设置置，压压力力计计算算修修正正，进进行行压力长期的监测压力长期的监测CB11E-1井压力恢复导数曲线3、开展多种项目试井、开展多种项目试井 计计算算储储层层参参数数、地地层层完完善善程程度度、边边界界性性质质、生生产产制度的选择制度的选择 开开展展压压力力恢恢复复、压压力力降降落落、系系统统试试井井等等多多种种项项目目的试井的试井4、实现单层测试和分层测试毛细钢管分层测压管柱图毛细钢管分层测压管柱图毛细钢管毛细钢管外压（环空压外压（环空压力）式传压筒力）式传压筒内压（油管内压内压（油管内压力）式传压筒力）式传压筒封隔器封隔器毛细钢管单层测压毛细钢管单层测压传压筒传压筒封隔器封隔器毛细钢管毛细钢管5 5、适用多类型油水井、适用多类型油水井 封隔器封隔器传压筒传压筒 电电 泵泵 毛细钢管毛细钢管电电 缆缆防砂管防砂管油层封隔器封隔器传压筒传压筒 毛细钢管毛细钢管电电 缆缆油层电泵电泵电泵电泵管柱示意图管柱示意图管柱示意图管柱示意图自喷管柱示意图自喷管柱示意图自喷管柱示意图自喷管柱示意图毛细钢管毛细钢管封隔器封隔器螺杆泵螺杆泵传压筒传压筒油管锚油管锚 防砂管防砂管油层螺杆泵管柱示意图螺杆泵管柱示意图螺杆泵管柱示意图螺杆泵管柱示意图卫 星平 台 R T U资料解释 计算机 中心平台控制中 心陆地控制中心 研究配套了研究配套了4-20mA4-20mA接接口，与各卫星平台口，与各卫星平台SLC500SLC500型可编程控制器组成的远型可编程控制器组成的远程终端程终端RTURTU相连，由中心相连，由中心平台中控室传输至陆地中平台中控室传输至陆地中心系统，再与测试解释计心系统，再与测试解释计算机相连，实现毛细钢管算机相连，实现毛细钢管测试数据陆地上的实时采测试数据陆地上的实时采集和传输和资料解释，更集和传输和资料解释，更加及时准确的录取井下压加及时准确的录取井下压力资料。减少了测试费用。力资料。减少了测试费用。6、与自动化工程接口、与自动化工程接口7 7、高温试井、高温试井井井下下无无电电器器元元件件，耐耐温温高高达达370，可可广广泛泛应应用用与与中中深深层层系系和和热热采采井井、注注聚聚井井等等特殊高温井中。特殊高温井中。传传感感器器置置于于地地面面，可可定定期期对对其其进进行行校校验验，以确保测试精度。以确保测试精度。8 8、地面校验、地面校验根据油井泵的沉没度，根据油井泵的沉没度，利用节点点分析方法确利用节点点分析方法确定毛细钢管传压筒下深定毛细钢管传压筒下深处的压力值，以此做为处的压力值，以此做为油井正常生产的压力下油井正常生产的压力下限，以毛细钢管承压作限，以毛细钢管承压作为压力的上限，通过软为压力的上限，通过软件设置实现。当压力值件设置实现。当压力值不在正常范围时，该装不在正常范围时，该装置则实施报警，提醒平置则实施报警，提醒平台油井管理人员及时检台油井管理人员及时检查泵况，调整油井工作查泵况，调整油井工作制度，延长机采泵寿命，制度，延长机采泵寿命，确保油井正常生产。该确保油井正常生产。该功能可与自动化系统配功能可与自动化系统配套使用。套使用。9、报警功能、报警功能5、毛细钢管安装、毛细钢管安装与质量监测与质量监测 毛毛细细钢管测压系统的安钢管测压系统的安装主要有七个部分：地面井装主要有七个部分：地面井口设施的准备、传压筒的安口设施的准备、传压筒的安装、毛细钢管的安装、毛细装、毛细钢管的安装、毛细钢管安装过程的吹扫、封隔钢管安装过程的吹扫、封隔器的穿越、井口的穿越、质器的穿越、井口的穿越、质量验收量验收5、1地面井口设施的准备地面井口设施的准备首先根据井况确定所使用的传压筒首先根据井况确定所使用的传压筒的类型及尺寸，根据下井深度选择的类型及尺寸，根据下井深度选择合适的毛细钢管，一般选取毛细钢合适的毛细钢管，一般选取毛细钢管的标称长度要比完井设计中传压管的标称长度要比完井设计中传压筒的下深长筒的下深长100米左右，若毛细钢米左右，若毛细钢管的长度达不到井深的要求，可用管的长度达不到井深的要求，可用两盘毛细钢管，中间用专用的双弓两盘毛细钢管，中间用专用的双弓对接。对接。5、2传压筒的安装传压筒的安装 传压筒、毛细钢管传压筒、毛细钢管下井前，要进行地面下井前，要进行地面密封试验。下传压筒密封试验。下传压筒时，把毛细钢管和传时，把毛细钢管和传压筒连接好，打开吹压筒连接好，打开吹扫泵，使毛细钢管和扫泵，使毛细钢管和传压筒都充满气体，传压筒都充满气体，打压打压800psi，并用试并用试漏剂验漏，漏剂验漏，15分钟压分钟压力不降。保证毛细钢力不降。保证毛细钢管和传压筒连接处密管和传压筒连接处密封可靠。封可靠。5、3毛细钢管的安装毛细钢管的安装传压筒传压筒传压筒传压筒封隔器封隔器封隔器封隔器毛细管毛细管油层油层油层油层安全阀安全阀下油管柱及毛细钢管下油管柱及毛细钢管时，要把毛细钢管拉时，要把毛细钢管拉紧并靠于管柱，防止紧并靠于管柱，防止毛细钢管盘绕损坏，毛细钢管盘绕损坏，同时每个油管中间打同时每个油管中间打一个橡胶保护器，油一个橡胶保护器，油管接箍处打一个油管管接箍处打一个油管接箍保护器，将毛细接箍保护器，将毛细钢管固定在油管柱上钢管固定在油管柱上5、4毛细钢管的安装过程中的吹扫毛细钢管的安装过程中的吹扫在毛细在毛细钢管下井过程中，按钢管下井过程中，按拟定的吹扫间隔表进行氮气拟定的吹扫间隔表进行氮气吹扫是非常必要的。当传压吹扫是非常必要的。当传压筒进入液面后，随着传压筒筒进入液面后，随着传压筒的位置不断向下移动，其所的位置不断向下移动，其所处位置上的压力越来越高，处位置上的压力越来越高，毛细钢管及传压筒的气体受毛细钢管及传压筒的气体受到压缩，传压筒的液面逐渐到压缩，传压筒的液面逐渐升高，此时若不及时吹扫，升高，此时若不及时吹扫，则可能会使液体进入毛细钢则可能会使液体进入毛细钢管内，从而影响测压结果。管内，从而影响测压结果。因此在整个安装过程中，要因此在整个安装过程中，要绝对避免井液进入毛细钢管绝对避免井液进入毛细钢管内。内。次数间隔持续时间（min)第一次进入液面两根油管5第二次第7根油管7第三次第12根油管7第四次第22根油管10第五次第32根油管10第六次第52根油管15第七次第82根油管15以后每次间隔30根油管15吹扫间隔表吹扫间隔表5、5封隔器的穿越封隔器的穿越遇有井下遇有井下安装封隔器的时候，如欲安装封隔器的时候，如欲始毛细钢管穿过封隔器，则需要事始毛细钢管穿过封隔器，则需要事先对封隔器进行必要的改造，对封先对封隔器进行必要的改造，对封隔器改造的要求：自上而下一个内隔器改造的要求：自上而下一个内径为径为1/4的贯通直孔及在封隔器上、的贯通直孔及在封隔器上、下端分别嵌入下端分别嵌入1/81/4NPT贯通孔贯通孔管件，该管件可使管件，该管件可使1/8的毛细钢管的毛细钢管从中穿过。从中穿过。待封隔器接在管串上待封隔器接在管串上以后，选择封以后，选择封隔器上方约隔器上方约50公分至公分至1米处，用锉米处，用锉刀将毛管割断，迅速将割断的井下刀将毛管割断，迅速将割断的井下毛细钢管自下而上穿过封隔器的预毛细钢管自下而上穿过封隔器的预留通道并通过双弓接头和滚筒上的留通道并通过双弓接头和滚筒上的毛细钢管对接，并测漏。由于在穿毛细钢管对接，并测漏。由于在穿过封隔器的整个过程中，会造成毛过封隔器的整个过程中，会造成毛管中的氮气损失，安装后需进行一管中的氮气损失，安装后需进行一次氮气吹扫。次氮气吹扫。5、6井口的穿越井口的穿越压力传感器压力传感器法兰法兰穿越穿越套管穿越套管穿越毛细毛细钢管井口穿越方式有两种：钢管井口穿越方式有两种：一是套管穿越；二是上法兰穿越，一是套管穿越；二是上法兰穿越，目前我们常有的穿越方式是套管目前我们常有的穿越方式是套管穿越。穿越。5、4毛细钢管安装的质量验收毛细钢管安装的质量验收在毛细在毛细钢管穿出井口的安装完成之后，要进行钢管穿出井口的安装完成之后，要进行安装效果检查，以便确认安装是否完好。具体安装效果检查，以便确认安装是否完好。具体做法是井下处于静态时：从采集器是读取数据，做法是井下处于静态时：从采集器是读取数据，如果数据稳定则开始采集数据。如果数据一直如果数据稳定则开始采集数据。如果数据一直在变化，则要确认上否井下处于动态。若井下在变化，则要确认上否井下处于动态。若井下处于静态而数据一直不稳定，则安装一定存在处于静态而数据一直不稳定，则安装一定存在问题。当数据稳定并已采集问题。当数据稳定并已采集5分钟后，则可用扳分钟后，则可用扳手将针形阀与毛细钢管的连接接头松开，大约手将针形阀与毛细钢管的连接接头松开，大约10秒钟左右，读数很快恢复到原来的水平，说秒钟左右，读数很快恢复到原来的水平，说明这个毛细钢管安装是成功的。明这个毛细钢管安装是成功的。渤深渤深渤深渤深6-16-1井安装完毛管测压装置做的传压筒试压曲线井安装完毛管测压装置做的传压筒试压曲线井安装完毛管测压装置做的传压筒试压曲线井安装完毛管测压装置做的传压筒试压曲线目目 录录一、毛细钢管测压操作系统一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论四、认识与结论毛细钢管测压装置与电子压力计精度对比毛细钢管测压装置与电子压力计精度对比 从表可以看出，在相同深度下利用毛从表可以看出，在相同深度下利用毛细钢管管测压装置装置测取的取的压力和永久式力和永久式电子子压力力计测取取压力力值平均平均误差差为0.04366MPa，能够真实地反映地层真实压力。能够真实地反映地层真实压力。目目 录录一、毛细钢管测压操作系统一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论四、认识与结论 应应用用试试井井资资料料确确定定油油层层参参数数、评评价价油油井完善程度，为油井措施的制定提供依据井完善程度，为油井措施的制定提供依据K=965mD S=-1.2K=936mD S=36.9例例1:2002.8.262002.8.26老井措施老井措施老井措施老井措施 检螺杆泵检螺杆泵检螺杆泵检螺杆泵 下电泵下电泵下电泵下电泵 下毛细钢管测压装置下毛细钢管测压装置下毛细钢管测压装置下毛细钢管测压装置2003.3.192003.3.19挤柴油洗井挤柴油洗井挤柴油洗井挤柴油洗井例例2:利利用用毛毛细细钢钢管管和和分分层层智智能能开开关关实实现现油油井的分层测试。井的分层测试。为为为为了了了了取取取取得得得得分分分分层层层层储储储储层层层层物物物物性性性性、产产产产能能能能、流流流流体体体体性性性性质质质质、含含含含水水水水率率率率、分分分分层层层层压压压压力力力力状状状状况况况况后后后后，避避避避免免免免重重重重新新新新起起起起下下下下生生生生产产产产管管管管柱柱柱柱，我我我我们们们们采采采采用用用用了了了了将将将将固固固固定定定定式式式式毛毛毛毛细细细细钢钢钢钢管管管管测测测测试试试试装装装装置置置置下下下下入入入入泵泵泵泵下下下下，同同同同时时时时测测测测试试试试完完完完成成成成后后后后三三三三层层层层开开开开关关关关全全全全部部部部打打打打开开开开生生生生产产产产的的的的方方方方案案案案，这这这这样样样样既既既既取取取取得得得得了了了了分分分分层层层层测测测测试试试试资资资资料料料料，又又又又不不不不耽耽耽耽误误误误生生生生产产产产，取取取取得得得得了较好的效果。了较好的效果。了较好的效果。了较好的效果。油层油层油层油层油层油层油层油层油层油层油层油层传压筒传压筒传压筒传压筒智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关智能开关CB25A-9CB25A-9井分层压力恢复测试曲线井分层压力恢复测试曲线井分层压力恢复测试曲线井分层压力恢复测试曲线例例3:利利用用毛毛细细钢钢管管测测压压装装置置对对ZH10井井进进行探边测试行探边测试导数曲线导数曲线导数曲线导数曲线半半半半对数曲线对数曲线对数曲线对数曲线历史拟合曲线历史拟合曲线历史拟合曲线历史拟合曲线流动系数流动系数流动系数流动系数 kh/ukh/u 286.8md.h/mpa.286.8md.h/mpa.流度流度流度流度 k/u 2.89md/mpa.sk/u 2.89md/mpa.s产能系数产能系数产能系数产能系数 k.hk.h 109md.h 109md.h 渗透率渗透率渗透率渗透率 k 1.1 k 1.1 mdmd表皮系数表皮系数表皮系数表皮系数 s -3.71s -3.71表皮引起的附加压降表皮引起的附加压降表皮引起的附加压降表皮引起的附加压降P -7627kpaP -7627kpa井筒储存系数井筒储存系数井筒储存系数井筒储存系数 C 0.191m3/MPaC 0.191m3/MPa井储系数变化率井储系数变化率井储系数变化率井储系数变化率 3.23.2储能比储能比储能比储能比w 0.159w 0.159窜流系数窜流系数窜流系数窜流系数 3.45E-4 3.45E-4边界距离边界距离边界距离边界距离L1 1020mL1 1020m边界距离边界距离边界距离边界距离L2 40.7mL2 40.7m边界距离边界距离边界距离边界距离L3 1800mL3 1800m边界距离边界距离边界距离边界距离L4 45.3mL4 45.3m 目目 录录一、毛细钢管测压操作系统一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论四、认识与结论认识与结论认识与结论2 2、压力传感元器件置于地面，可、压力传感元器件置于地面，可以随时在地面直接进行校验或维修，以随时在地面直接进行校验或维修，不受井下温度的限制，可进行高温不受井下温度的限制，可进行高温测试。测试。1 1、与常规测试仪器相比，该装置与常规测试仪器相比，该装置井下仪器部分结构简单，无电器元井下仪器部分结构简单，无电器元件，抗腐蚀，不易损坏，使用寿命件，抗腐蚀，不易损坏，使用寿命长。长。5 5、该装置可长期实现井下压力数该装置可长期实现井下压力数据的遥测。据的遥测。3 3、可可长长期期重重复复使使用用，实实时时进进行行压压力监测，和机采井工况监测。力监测，和机采井工况监测。4 4、可实现单层测试和分层测试可实现单层测试和分层测试6 6、正常监测不需起下测试装置，、正常监测不需起下测试装置，不影响油井正常生产，综合费用低。不影响油井正常生产，综合费用低。7 7、海上油井下有井下安全阀和环海上油井下有井下安全阀和环空封隔器，常规的机械式井下压力计空封隔器，常规的机械式井下压力计和井下存储式电子压力计无法通过钢和井下存储式电子压力计无法通过钢丝作业下入，而毛细管测压设备可以丝作业下入，而毛细管测压设备可以随生产管柱下井测试随生产管柱下井测试。毛细钢管测压技术在渤海、浅海油毛细钢管测压技术在渤海、浅海油田的开发中，得到了成功的推广应用。田的开发中，得到了成功的推广应用。在应用实践中，对其进行技术配套和改在应用实践中，对其进行技术配套和改造，形成了一套以毛细钢管测压技术为造，形成了一套以毛细钢管测压技术为主的试井技术，为油田高速高效开发提主的试井技术，为油田高速高效开发提供了大量详实有效的监测资料供了大量详实有效的监测资料。结束语结束语敬请各位领导、专家批评指正敬请各位领导、专家批评指正!谢谢大家！谢谢大家！