分层注水测试技术2

注水井测试新技术 河南油田 主要内容 一 、 分注基础知识 二 、 免投死嘴高压分注测试工艺技术 三 、 桥式偏心分注测试技术 四 、 偏心细分分注测试技术 五 、 套变井分注测试技术 六 、 液力投捞分注测试工艺技术 七 、 压力恢复测试高压释放与回收技术 八 、 偏心配水配套技术 非集流电子流量计测试、多功能提挂式投捞器 加速储能振击器技术、防试井钢丝拉断技术 井下机械除垢工艺技术 、偏心恒流配水堵塞器 高压井钢丝自动压送技术 九 、 测试新技术 压力恢复测试高压释放与回收技术 河南油田 传统的注水井压力恢复测试工艺是采用吊测法 ， 即压力计连接试井钢丝下入预定位置 ， 根据压力恢复时间长短 ， 试井车必须停在注水井上两至三天 ， 多的达五天 ， 在测压期间 ， 车辆 、 设备必须专人看管 ， 人力和设备利用率低 ， 同时试井钢丝长期浸泡于注入污水之中 ， 钢丝腐蚀严重 。 技术背景 为此 ， 研究一种注水井压力恢复测试高压释放传送与回收技术 ， 整个测压过程可完全不需要试井车 ， 提高了生产效率；并且压力计释放过程是在注水井正常高压注水状态下运行 ， 提高了压力恢复资料的准确度；仪器回收可利用测压后所必须的反洗井程序而完成 ， 避免了额外的能量消耗 。 技术背景 该套技术由井口高压释放器、压力计传送器和井口回收捕捉器三部分组成 结构 把手 释放杆 堵头 接箍 挂钩 防喷管 压力计 测试闸门 高压释放器 结构 上接头 反冲伞 弹簧罩 上弹簧 缓冲杆 下弹簧 下接头 压力计传送器 结构 显示杆 堵头 隔环 接箍 卡瓦套 卡瓦 软管 防喷管 闸门 回收捕捉器 工作原理 将连接压力计的传送器上部鱼顶头塞入释放器挂钩座内，同时按下两组挂钩，压缩弹簧，旋转释放杆，释放杆下部的两组竖槽被转到一旁，两组挂钩上部被释放杆挡住，牢牢抓住压力计传送器鱼顶。 把手 释放杆 堵头 接箍 挂钩 防喷管 压力计 测试闸门 高压释放器 工作原理 开测试闸门，扳动释放把手，将释放杆及下部的两组竖槽转至两组挂钩处时，两组挂钩的上部在弹簧的作用下进入释放杆底部的两组竖槽内，两组挂钩在弹簧的作用下张开，压力计传送器连同压力计被释放。 把手 释放杆 堵头 接箍 挂钩 防喷管 压力计 测试闸门 高压释放器 工作原理 由于传送器的几组胶皮伞片外径较大，仅小于油管内径 4 7皮伞片上部小于其 5 8其无法上翻，故伞片上下能够相对形成一个恒定的压差，迫使传送器连同压力计匀速状态平稳下行至井底。 上接头 反冲伞 弹簧罩 上弹簧 缓冲杆 下弹簧 下接头 压力计传送器 工作原理 测试完毕后，可直接下打捞工具捞出传送器和压力计，胶皮伞片可向下收缩，故井筒油管内的液柱对传送器阻力小，传送器连同压力计可顺利地被打捞工具带至地面； 上接头 反冲伞 弹簧罩 上弹簧 缓冲杆 下弹簧 下接头 压力计传送器 工作原理 另外也可在井口安装井口回收捕捉器，通过反洗井利用洗井液的反冲力将压力计和传送器至井口，由井口捕捉器捕捉回收，完成注水井的压降测试。 显示杆 堵头 隔环 接箍 卡瓦套 卡瓦 软管 防喷管 闸门 回收捕捉器 主要技术参数 耐压： 60温 120 ； 传送器外径： 52胶皮伞片外径： 55 58 定位块外径： 48 适用油管内径 :62 技术特点： （ 1）该套技术整个测压过程可不需要试井车，依靠压力计传送器本身特点借助重力和洗井反冲力完成压力计的传送与回收； 技术特点： （ 2）由于压力计的释放过程是在井口高压释放器内完成的，此时注水井正常高压注水，不需要停注，因而提高了注水井压力恢复资料的精确度； 技术特点： （ 3）利用测压后的反洗井程序完成井下仪器回收，既完成了洗井程序，又完成了仪器的回收，一举两得，避免了使用试井车起仪器的能量消耗。 技术特点： （ 4）该项技术性能可靠，操作简便，工艺成功率高，可有效地减少设备占用，减轻测试工人的劳动强度，便于推广应用。 主要内容 一 、 分注基础知识 二 、 免投死嘴高压分注测试工艺技术 三 、 桥式偏心分注测试技术 四 、 偏心细分分注测试技术 五 、 套变井分注测试技术 六 、 液力投捞分注测试工艺技术 七 、 压力恢复测试高压释放与回收技术 八 、 偏心配水配套技术 非集流电子流量计测试、多功能提挂式投捞器 加速储能振击器技术、防试井钢丝拉断技术 井下机械除垢工艺技术 、偏心恒流配水堵塞器 高压井钢丝自动压送技术 九 、 测试新技术 偏心配水配套技术 测试过程中不需要测试密封段 ， 因而克服了由于测试密封段漏失或坐不到位造成的测试失败 ， 减少了卡阻几率 。测试一次成功率达 98%以上 ， 并可进行多点找漏测试 。 扶正器 封隔器 流量计 配注芯 非集流流量计测试示意图 1、 非集流电子流量计测试 1、 非集流电子流量计测试 电磁流量计 电磁流量计：外流式 内流式 超声波流量计 分层注水量调配工作中 ， 投捞堵塞器所用时间占总过程的 75%以上 ， 常规投捞器下井一次只能完成捞或投一项工作 。 磁性双作用投捞器 ，可实现下井一次同时完成捞 、 投堵塞器两项工作 ， 节省了水井调试工作的时间 。 2、 多功能提挂式投捞器 2、 多功能提挂式投捞器 1、 绳帽 2、 主体 3、 凸轮 4、 销子 5、 轴 6、 上主爪 7、 弹簧 8、 销钉 9、 活动接头 10、 压送头 11、 活动口袋 12、 定位销子 13、 打捞头 14、 强磁铁 15、 导向爪 16、 导锥 目前用于井下遇卡落物打捞解卡的振击器 ， 主要有水力振击器和机械振击器 ， 这两种振击器均存在振击解卡力量小的缺点 。 对此研究出一种加速储能振击器 ， 大大增加了振击主体的上行振击速度 ， 大幅度提高了遇卡落物解卡效果 。 3、 加速储能振击器技术 工作原理： 下井捞住井下落物后，上提试井钢丝达到一定力量后，钢丝发生弹性伸长并拉动弹簧拉杆和挂钩档杆压缩弹簧上行，行至上死点位置时，挂钩释放。 3、 加速储能振击器技术 接头 弹簧压盖 中心碰撞杆 弹簧拉杆 弹簧 挂钩档杆 外套 挂钩弹簧 挂钩 挂钩轴 大销子 销钉 工作原理： 中心碰撞杆主体在产生弹性伸长试井钢丝的突然后缩力和被充分压缩的弹簧瞬间释放的弹力作用下呈现加速状快速上行，其下部的大销子便打击外套，使下部被卡的工具受到一次向上的冲击力，至此振击器便完成一次振击动作，然后下放试井钢丝，使振击器回位，重复以上的操作，反复振击，直至解卡为止。 3、 加速储能振击器技术 接头 弹簧压盖 中心碰撞杆 弹簧拉杆 弹簧 挂钩档杆 外套 挂钩弹簧 挂钩 挂钩轴 大销子 销钉 技术参数： 主体最大外径： 44井钢丝提拉力： 2度： 980放后长度： 1380、 加速储能振击器技术 接头 弹簧压盖 中心碰撞杆 弹簧拉杆 弹簧 挂钩档杆 外套 挂钩弹簧 挂钩 挂钩轴 大销子 销钉 定向井越来越多，分注井测试投捞当中，一旦井下遇卡，大段长度试井钢丝紧贴油管内壁，产生的摩擦力极大，造成绞车的动力无法顺利传至井下测试工具的绳帽处，最后造成钢丝从地面拉断，浪费大量的作业人力、物力和作业费用的问题。对此，需要采取防试井钢丝拉断技术措施。 4、 防试井钢丝拉断技术 4、 防试井钢丝拉断技术 地面试验的数据表 钢丝直径帽拉脱 应力 丝拉断 应力 8 论：说明试井钢丝和油管内壁产生的摩擦力达到 4 4、 防试井钢丝拉断技术 试井钢丝和油管内壁产生的摩擦力分析 措施 1、 装防偏磨接头 装防偏磨接头，井下测试工具遇阻后试井钢丝能顺利的从井下绳帽拉断，不装防偏磨接头，井下测试工具遇阻后试井钢丝总在地面被拉断。 4、 防试井钢丝拉断技术 措施 2、 装 井下测试脱挂器 井下测试脱挂器 应用于定向分注井测试，上部通过绳结与钢丝连接，下部通过锁爪与绳帽连接，上起仪器遇阻时可以确保钢丝在地面拉断前脱挂器从井下绳帽处脱开，起出钢丝后下震击器打捞遇卡工具、仪器，打捞成功率比打捞钢丝成功率大幅度提高，避免分注井作业。 4、 防试井钢丝拉断技术 随着高压增注井越来越多，给测试工作带来了一个新问题。 30丝的上顶力达 136N，加上密封盘根的阻力 100此测试仪器的重量必须达到 25能顺利下行，而目前 2米长的防喷管，仪器重量只能加到 15以测试下仪器必须 用手靠人力 一段一段的压送钢丝 300 500米后，测试工具仪器才能顺利下行，至少需要半小时时间，操作工作量大，控制压力又影响测试资料的准确性，对此，开展钢丝压送技术研究。 5、 高压井钢丝自动压送技术 结构 ： 减速电机、胶皮轮、主动轮、从动轮、支架、底座等组成。 工作原理： 减速电机带动主动轮、从动轮、胶皮轮旋转，胶皮轮带动试井钢丝下行。 5、 高压井钢丝自动压送技术 随着油田注水水质处理难度逐渐加大 ， 井下工具 （ 偏心配水器 、 封隔器 ） 内壁面开始出现大批结垢问题 ， 造成测试工具过不去井下工具 （ 偏心 配水器 、 封隔器 ） 。 6、 井下机械除垢工艺技术 偏心配水器工作筒内径为 46封隔器内径为48而投捞器最大钢体外径为 45（ 装上扶正体后 ， 通过偏心配水器 、 封隔器的难度比投捞器还大 ） 。 所以偏心配水器 、 封隔器内壁一但结垢就造成测试工具过不去 ， 无法进行分层测试 。 6、 井下机械除垢工艺技术 有两种处理办法： 一是作业换封 ， 进行管柱机械除垢 ， 更换井下工具后 ， 再将井下管柱和井下工具下入井下 ， 一口井的作业成本费用为 3万余元； 二是化学除垢 ， 即将化学药剂挤入井下与结垢物发生化学反应进行除垢 ， 一口井次的成本费用为1万余元 ， 而且会污染地层 。 6、 井下机械除垢工艺技术 为此 ， 双河测试队通过攻关 ， 成功研制出了注水井井下工具内壁除垢器 、 除垢刷 。 6、 井下机械除垢工艺技术 有两种处理办法： 一是作业换封 ， 进行管柱机械除垢 ， 更换井下工具后 ， 再将井下管柱和井下工具下入井下 ， 一口井的作业成本费用为 3万余元； 二是化学除垢 ， 即将化学药剂挤入井下与结垢物发生化学反应进行除垢 ， 一口井次的成本费用为1万余元 ， 而且会污染地层 。 6、 井下机械除垢工艺技术 7、偏心恒流配水堵塞器 固定水嘴流量受注入压力、地层吸水情况等影响，水嘴前后压差难确定，分层水量调配难，多次投捞调配经常造成投捞遇卡，为此，国内开展了多种恒流配水方法研究。 7、偏心恒流配水堵塞器 只要保证水嘴两端的压差 可实现流量 7、偏心恒流配水堵塞器 不足之处： 1、滤网堵塞容易造成水量不准； 2、活动部件结垢卡阻，动作不灵活，造成水量不准； 3、弹簧部件失效，有效期短，造成水量不准； 4、开、关井控制不合理，容易造成活动部件动作不灵活。 目前仍然处于研究攻关之中。 主要内容 一 、 分注基础知识 二 、 免投死嘴高压分注测试工艺技术 三 、 桥式偏心分注测试技术 四 、 偏心细分分注测试技术 五 、 套变井分注测试技术 六 、 液力投捞分注测试工艺技术 七 、 压力恢复测试高压释放与回收技术 八 、 偏心配水配套技术 非集流电子流量计测试、多功能提挂式投捞器 加速储能振击器技术、防试井钢丝拉断技术 井下机械除垢工艺技术 、偏心恒流配水堵塞器 高压井钢丝自动压送技术 九 、 测试新技术： 1、 电动调配； 2、 无电缆遥测 1、注水井偏心电动调配测试技术 近几年 ， 随着转注井的逐渐增多和深井分注工作的开展 ， 使分层注水调配测试工作量大大增加 。 国内偏心注水工艺大多采用的是靠反复投捞水嘴 ， 反复测试的方法来调配 ， 使得调配测试周期长 ， 工作量大 ， 易遇阻遇卡 ， 投捞成功率低等矛盾日益突出 。 1、注水井偏心电动调配测试技术 注水井偏心电动调配测试技术突破了原调配方式 ， 利用微电机做动力源在井下调节水嘴 ，控制注水量的大小 ， 实现仪器一次下井完成多级调配 ， 具有边测边调 、 无级调配 、 高精度调配的特点 。 1、注水井偏心电动调配测试技术 1）技术组成 该技术主要是由井下测试调节仪、可调阀、投捞工具三部分组成。 测试调节仪由电缆头、磁定位器、流量器、井下电路、调节器等部分组成 。 1、注水井偏心电动调配测试技术 2）主要技术指标 耐压： 60 耐温： 125 ； 测量范围： 2 200m3/d； 精度： 1 5 Fs； 仪器总长： 2200 仪器外径： 42 1、注水井偏心电动调配测试技术 3）技术原理 用钢丝投捞器把原偏心配水管柱中的各段堵塞器逐级捞出，再逐级投入可调阀。用电缆从井口下测试调节仪，流量计的集流器正好处在 46流井筒内液体通过涡轮筒后，由地面控制仪器供电，首先进行流量测试。 1、注水井偏心电动调配测试技术 3）技术原理 根据测试结果，决定可调阀水嘴开度的大小，调整目的层的注水量； 在调整注水量的同时，流量器将井下目的层注水量的信号经电缆传输给地面控制仪，地面微机将显示出流量大小，并与配注量对比，若比配注量小，则开大可调阀嘴；若比配注量大，则关小可调阀嘴，直到达到配注量后停止调节。 1、注水井偏心电动调配测试技术 3）技术原理 目的层的注入量满足配注要求后，缓慢上提仪器完成上一级偏心配水器的调配。 1、注水井偏心电动调配测试技术 4）技术特点 1）边测边调技术切实可行，调配精度高； 2）注水井偏心电动调配测试仪在井下定位对接可调阀准确可靠； 3）可调阀在井下偏心管柱内的投入、捞出、脱卡可靠； 4）投捞器投捞可调阀成功率 100。 2、井下无电缆遥测技术 1）技术特点 井下作业或井下测试时不需要电缆便可将代表井下各种测量参数的电信号迅速传递至地面的施工者 ，从而给井下测试带来极大的方便 。 该技术包括下井仪器与地面仪器以及连接两者之问的无电缆信号传输通道 。 该技术可以在大斜度井 、 封隔器分采井 、 小井眼 、稠油井等抽油井内有效地实施井下动态监测 。 2、井下无电缆遥测技术 2）永久式井下压力计 对一些重点监测井、资料井等，需要进行常年动态监测，通常是采用固定式压力传感器同信号传输电缆来实现的，但在使用过程中电缆的绝缘易遭损坏而不能长期发挥作用。 井下无电缆遥测仪器是借助井内钢铁介质传输井下信息，因此不存在绝缘被损坏的弊端。经过多年研究与现场试验表明，该仪器在抽油井的一个检泵周期内能常年满足井下动态的需要。 2、井下无电缆遥测技术 2）永久式井下压力计 使用该仪器时，当它下井后，可在 1 2个月内关井，测压力恢复；至于何时关井，关井时间的长短均可根据油田生产的需要来决定。 测 “ 压恢 ” 以后的其他时间可以是每周或者是每隔几天测 “ 流压 ” 一次。而测流压比测动液面来得准确。 所以，凡是装备有永久式井下压力计的机抽井就不必再用回声仪测动液面，这样一来，在整个检泵周期内可随时掌握油层动态特性。 2、井下无电缆遥测技术 3）分层试井 多数油井的产油层包括许多小油层，各小层的出油能力亦不相同。若能搞清楚各小油层的特性，则对油井管理，甚至对整个油田的管理都是