投捞调配测试作业安全操作规程要点

1、目 录1 投捞调配的目的- 2 -2 投捞调配原理- 2 -3 投捞调配的配套仪器- 6 -1）电磁流量仪测量各层的注水量- 6 -2）验封仪检测封隔器是否密封- 10 -I. 同心验封仪- 10 -II. 偏心验封仪- 12 -4 投捞调配的操作程序- 14 -5 注意事项及事故应急处理程序- 16 -1 投捞调配的目的注水井的投捞调配就是结合注水井的井下管柱结构，通过钢丝作业，进行单层测试、判断各个单层的吸水能力，进行井下工具的投捞，改变各个单层的注水条件，满足油藏开发对各个单层配注的需求，以达到油藏合理有效的开发。其目的是针对注水井井下分注工艺的要求，解决注水井井下配水的需要。2 投捞调

2、配原理投捞调配的核心就是调整各单层注水的压力系统，使各层段的注水量均能达到配注的需求。采用的方式就是调整各配水层段的水嘴，结合各个单层的吸水能力，通过水嘴的调整，来调整各注水层段的注水压力，从而达到调整单层注水量的目的（图1）。为此，需要掌握注水井的单层吸水能力、水嘴的嘴损流量压力关系曲线。同时需要了解如下概念：图1 分注原理示意图pP1P2P3A、吸水指示曲线注水井指示曲线表示稳定注水条件下，注入压力与注水量之间的关系曲线，如图2所示，纵坐标表示井口注入压力，Mpa；横坐标表示注水量，m3/d。 图2 注水井吸水指示曲线B、吸水指数吸水指数表示单位注水压差下的日注水量，单位为m3/(dMPa

3、)吸水指数=吸水指数的大小表示油层吸水能力的好坏。正常生产时，不可能经常关井测注水井的静压，所以采用测指示曲线的办法取得在不同流压下的注水量，一般用下式计算吸水指数。吸水指数=从图所示的指示曲线可直接计算该油层的吸水指数KK=(1)C、 分层吸水能力及测试方法分层吸水能力可用指示曲线、吸水指数、试吸水指数等指标表示，还可用相对吸水量表示。相对吸水量是指在同一注入压力下，某一层吸水量占全井吸水量的百分数相对吸水量=×100%分层吸水能力的测试方法主要有两类：一类是测定注水井的吸水剖面，就是在一定压力下测定沿井筒各射开层段的注入量（即分层注入量，一般用相对吸水量表示），目的是为了掌握各小

4、层的吸水能力来进行合理分层配注。一般通过放射性同位素载体法测定注水井的吸水剖面。一般用各层的相对吸水量来表示各层吸水能力的大小。另一类就是在注水过程中直接进行分层测试，就是用特定的井下流量计、压力计、温度计在正常注水或人为改变注水井工作制度的条件下，测定每个层的压力、流量等在正常注水或在不同的工作制度下的一系列数据点。测定的结果是绝对吸水量，结合对应的压力，可整理分层指示曲线，从而判断吸水能力，然后按照地质要求对各层进行配水。通过多功能井下流量计在分层注水井中直接进行分层测试是目前广泛应用的测试手段和技术。测试结果进行简单整理后，可绘制出如图3所示的分层指示曲线，PQP1Q2图3 注水井分层注

5、水指示曲线层1层2Q1P2D、 嘴损-流量关系曲线流体在园管中流动遵循以下的公式Q=K*A*P （1）Q流量A过流面积P管子前后压差K管损系数，与材质、管内壁光滑度有关，通过实验得到。实际应用中更多使用的是管径，因此，公式（1）可改写为Q=K*D2*P （2）D管径嘴损当管径和长度缩小到一定程度，管流就成为嘴流，圆管也就成为水嘴。水嘴的主要作用就是截流。分注井就是依靠井下水嘴的截流来对单层注水量进行控制。井下水嘴一般采用的是陶瓷水嘴，它的嘴损系数通过实验得到。结合公式（2），可以得到偏心和同心嘴损的经验公式。P=（）（3）P=（）（4）公式（3）为偏心配水器嘴损公式，公式（4）为同心配水器嘴损

6、公式。由这两个公式，可做出不同流量，不同水嘴直径的嘴损曲线。依靠这两个嘴损曲线图板，可完成同心和偏心分注井的井下水嘴的选配。计算步骤如下： 绘制单层注水指示曲线 通过单层测试的数据绘制各层的吸水指示曲线，图4是各层真实的注水指示曲线。同时可拟合出两个注水层的两条直线方程。Q1=K1* P1+Ps1P2=K2*Q2+Ps2K吸水指数Ps启动压力这两个数是方程中的已知数。我们的目的就是要使该层的注水量达到配注要求，从以上公式可计算出完成该层配注Q配所需的注入压力P配，也可直接在指示曲线上查出配注压力，如图4所示。PQP1配Q2配图4 注水井分层注水指示曲线层1层2Q1配P2配 计算嘴前压力井口压力

7、P井口已知，各配水器深度已知，可计算出各配水器处的静液柱压力P静=H g注入水密度，m3/kgH配水器深度，mG重力加速度，m/s配水器处的压力即嘴前压力P嘴前=P井口+ P静计算嘴损完成配注所需的注入压力P配即为经水嘴截流后的嘴后压力，需要截流的压力即嘴损为P=P嘴前 - P配有了嘴损，在某一个配注水量下，就可以在嘴损曲线图板上查到这个水量下所需的水嘴尺寸。3 投捞调配的配套仪器配套仪器主要有电磁流量计、同心验封仪、偏心验封仪等。1）电磁流量仪测量各层的注水量井下流量仪可以逐级测试得到各个单层的注水量，从而判断分层注水井的配注量是否达标。目前，比较成熟的井下流量仪有井下超声波流量仪、井下电磁

8、式流量仪等，我们所采用的井下流量仪为电磁式井下流量仪。电磁流量工作原理： 电磁流量仪采用电磁感应原理来测定体积流量。当导电液体穿过流量计产生的磁场时，会产生与速度成正比的电压，从而可计算出流体的体积流量。所以被测流体流量不受自己本身的温度、压力、密度和电导率变化等参数的影响，所以电磁流量计具有许多其它机械式流量计无可比拟的优点，能实现大量程范围的高精度测量。图5油管中流体流经流量计示意图油管流量计中的电极扶正器水流方向目前使用的是四川久利电子有限公司生产的ZDLC35/125W外磁式高温型存储式井下流量计，可同时采集流量、温度和压力数据。图5是该流量计的测量示意图。结构特征：流量计主体主要由流

9、量计探头段、电路段、可配接的压力段和电池仓等若干段组成，如图6所示。A. 探头段：内含磁激励线圈和外露的测量电极，探头为注油密封腔体。该段结构复杂是整个电磁流量计的核心。探头段不能分解，否则将使仪器损坏！电磁流量计探头的电极为仪器的关键部件，使用时请注意保护。为消除电极表面氧化对测试的影响，可定期轻轻打磨电极表面。B. 电路段：内含温度传感器和流量测量及存储电路。C. 可配接的压力段：内含压力传感器和测量电路。图6 ZDL-C35/#W电磁流量计主体结构示意图D. 电池仓：流量计供电的电池。各段应避免随意旋松、拆卸；与其它配接组件联接使用时，应卡在流量计与联接设备紧连的接口段。流量计组件分解图

10、（图7）图7 ZDL-C35/#W电磁流量计组件依次为绳帽 上扶正器 保护帽（可不连接） 电池帽 电池筒短节 压力短节 仪器主体（主体部分不能拆卸） 加重 下扶正器 回放线。操作注意事项：井前请先检查流量计探头电极是否光洁完好，否则请先擦拭干净，以保证测试的可靠性。该仪器下井可探底，可在油管内任意位置测量，但测量点应避开配水器；作好测井工艺记录，包括深度、配注、仪器加电时间、调压时间和压力点、异常情况和发生现象的时间等。测试结束注意清洁仪器，应保持内流仪器内流道的干净，外流仪器电极表面应无杂物或油污。数据存储及回放测试完毕后不取电池在计算机上直接回放，则“回放数据”为刚测量数据；因故取出电池，

11、重新加电后，在5分钟之内回放时，“回放数据”仍为原测量的数据，当超过5分钟回放时，“回放数据”为本次加电后产生的新数据，原测量数据不再保留。流量仪使用操作程序仪器加电：旋开电池帽，正极向里装入充电电池组，旋上电池帽，准确记录加电时间（旋上电池帽的时间）。检查仪器加电后是否正常：回放指示灯连续闪亮表明电池电量充足，仪器工作正常，可以下井测试；若回放指示灯亮0.25秒，灭1.75秒，表示电池电量不足以完成本次测量，应更换备用电池，若灯常亮或常灭表明仪器加电不正常，须检查仪器，并重新加电。连接上、下扶正器和配重，旋上绳帽，开始下井，测试过程中注意绞车的车速小于80米/分钟，通过层位时、探底时手摇或提

12、前减速。测试过程中注意记录有关数据和异常现象，比如：a. 下井时间、测各层位水量时的时间、深度，到达井底的时间、深度等；b. 调节水量时间、相应流量值及井口压力；c. 异常的压力或水量变动等。测试结束后应卸下扶正器、配重，擦拭干净仪器及组件。启动计算机进入数据回放程序。如已取出电池，重加装电池，并用回放电缆连接流量计回放孔和计算机的串口。在配套软件中选择使用仪器对应的“单次回放”接收数据，如未能正确接受测试数据，请再回放一次。回放完毕，将直接显示测试数据图形。如回放是重新加电后进行的，要想保留测试数据在仪器内，应在加电5分钟内回放完毕并卸下电池。回放后应输入井号、检查加电时间、日期等，并存盘。

13、做必要的放大缩小，对照记录找准合格的数据位置，输入相应压力值。输入完毕自动显示压力流量图和分层流量图，此时应及时保存，填写相关项目，完成测试报告。2）验封仪检测封隔器是否密封分层注水顺利实施的前提是分层注水井所用封隔器密封性能良好，为此，在投捞调配过程中，需要首先判断井下封隔器的密封状况。目前我们采用井下验封仪判断封隔器的密封状况，针对长庆油田所采用的两种分注方式，分别选用大连斯普瑞生产的同心验封仪、偏心验封仪两种规格的验封仪。I. 同心验封仪工作原理： 图8为验封仪验封示意图，验封时，验封仪的密封断面坐封在配水芯子上，形成隔开上下封隔器的密封断面，同时，该验封仪为双压力探头，分别位于密封断面

14、的上方和下方，实时记录密封断面上方和下方的压力，通过在地面调整注水的压力，可以得到在封隔器上下两层的压力测试曲线，通过比较两条压力曲线，可以判断出封隔器的工作状况。密封段配水器封隔器验封压力计油管套管图8 验封系统连接示意图现场操作工艺方式：验封仪同样采用录井钢丝系吊起下，坐封在注水井的配水芯子上面，采用开、关、开（或关、开、关）方法改变注水井工作制度，仪器将记录下所对应的时间与压力的变化曲线，仪器起出后由回放处理数据，并加以分析打印成果。验封仪操作程序 生产准备准备已校的压力表，水表及验封测压仪。检查绞车、钢丝、深度记录仪，钢丝长度比测试深度长100m左右。准备便携式计算机、工具、用具及表报

15、。检查仪器外部的“T”型胶圈是否完好无损。外径58mm的仪器胶圈外径58.3mm58.4mm, 外径55mm的仪器胶圈外径55.3mm55.4mm, 外径52mm的仪器胶圈外径52.3mm52.4mm。测压验封时采样间隔设置为15s。卸下验封仪打捞头，快速插上带有工作指示灯的电源，仪器开始初始化，当工作指示灯出现两短一长的闪烁时，表示仪器工作正常，可以装上打捞头并上紧。 仪器下放1 连接仪器，认真检查密封段，连接丝扣有无损伤；2 检查坐封断松紧程度，导向叉锁定销安装是否正确。验封仪坐封 有绞车将带有加重杆撞击器以100m/min速度下放至目的层以上10m 15 m，停止下放。打开注水闸门，摘掉

16、滚筒离合器，使撞击器靠自重快速撞击井下验封测压仪，并同时观察配水间水表及井口压力表变化。验封仪验封操作方式验封过程采用：“开-关-开”方式，每个状态至少测试5min。同时观察井口压力的变化 起出仪器卡瓦打捞器抓住仪器打捞头后，低速将仪器起出工作筒，再以小于100m/min的速度平稳上起。 仪器起至距井口150 m时，以20m/min-30m/min速度上提至距井口20 m处停车。 摘掉滚筒离合器，手摇绞车将仪器起入防喷管内。 确认仪器进入防喷管内后，关闭生产闸门、打开防空闸门，卸掉防喷管内压力。 松开防喷管堵头压帽，卸下堵头，将仪器取出防喷管。 同心分注井验封不同层段时需要下入不同外径的验封仪

17、。 数据回放 启动计算机验封程序，并用回放电缆连接验封仪回放孔和计算机的串口。图9 封隔器验封曲线两条压力曲线不重合 在配套软件中选择使用仪器对应的“单次回放”接收数据，如未能正确接受测试数据，请再回放一次。回放完毕，将直接显示测试数据图形。如图9为典型的封隔器验封曲线，两条压力曲线在顶部分离，结果判断为封隔器有效。 验封完毕后，现场可检验封隔器是否密封（有效），如果有效，则进行配水操作。 如果不密封（失效），则卸下防喷管，装上丝堵。打开注水闸门，恢复井的正常注水。 擦拭仪器，装箱。 原始报表经审查后，上报。II. 偏心验封仪操作程序 仪器检查A. 连接仪器，认真检查密封段，连接丝扣有无损伤；

18、B. 检查坐封断松紧程度，导向叉锁定销安装是否正确。 连接并设置仪器A. 按顺序连接仪器，导向段、密封段、仪器舱；B. 与电脑连接并按要求设置参数，然后拔下导线，安装起动开关，启动开关指示灯亮，仪器开始工作。 仪器下井A. 卸下丝堵，装上防喷管，将验封测压仪缓慢放入防喷管内，安装密封高压锅；B. 绞车钢丝轻微吃劲，这时校正绞车数据；C. 缓慢打开测试闸门，在开始时将仪器缓慢下井，入井100米左右后可以加快下放速度，下放速度以不超过100m/min为宜。 坐封A. 仪器下放至目的深度以上50m左右，降低下放速度；B. 仪器进入到配水器后再下放5-8m，然后缓慢上提至配水器以上10m，这个过程导向

19、叉打开；C. 快速下放仪器，让验封仪在配水器上坐封，图10是坐封示意图。验封仪密封段压力计配水器导向槽堵塞器导向叉图10偏心验封仪坐封示意图 验封坐封后等待5分钟左右，关闭生产闸门，停止注水5分钟，然后再打开生产闸门，正常注水。 上提、回放数据A. 上提仪器，开始速度可以快一点，仪器在管壁的碰撞可以撞击解销销钉解封，如还不能解封，则要缓慢上提仪器。B. 用回放电缆连接验封仪回放孔和计算机的串口，按软件操作程序完成数据的回访。4 投捞调配的操作程序注意：注水井调配过程中仪器的装配、入井、下放、振击、捞出、起出、取出、数据回放、拆卸和装箱保存必须遵循各自的操作程序。新投注的分注井在注水平稳后（一般

20、注水5-7天），就可进行调配。 准备验封仪验封； 下入验封仪验封，从回放数据检验封隔器是否密封，如果密封可进行下一步。同心分注和偏心分注对应不同的验封仪； 确认井下是否有水嘴，如果有，下入捞出工具，捞出全部水嘴；如果没有，进行下一步； 下入井下流量计到最下面注水层位，待注水平稳后，在井口改变工作制度，即采取分步减小注水量，每一步记录一组压力和流量，这就是降压法测指示曲线。如果是采用多功能电磁流量计，则自动记录压力和流量； 以井口流量计的改变作为观测依据，每隔十分钟改变一次流量，连续测3-5个点； 将水量调整到正常注水状态，正常注水15-30分钟后，进行下一步； 上提流量计到第二个配水器上5米，

21、重复步骤-6.3.5； 流量计依次上提，直到测完全部注水层位后取出流量计； 通过计算机回放流量计数据，应该可以观察到如下的如图10的梯形形状的流量压力曲线。如果不是梯形形状，则可以考虑该层已达到它的最大吸水能力或流量计有问题，前者可以给该层直接装配大水嘴或不安装水嘴，后者需要检测流量计；QPTime图10 分层注水井流量压力测试示意图压力曲线流量曲线 读取图11所示的梯形形状的流量压力曲线。对于两层分注井，流量计先测的是最下面一层的水量，上提后流量计后又可以测得一组合层水量。根据这几组流量压力可绘制最下面一层及全井的注水指示曲线，如图11所示；压力MPa注水量m3/d全井指示曲线层1指示曲线P

22、1P2P3Q11 Q21 Q31 Q12 Q22 Q32图11 用全井和某一单层的指数曲线计算另一层的一组压力流量数据用计算的三个点绘制的层2的指示曲线 由全井和层1指示曲线计算出层2的一组压力流量数据。如图11所示： 在压力P1下，层2的注入量Q1=Q11-Q12，同理，压力P2下，Q2=Q21-Q22压力P3下，Q3=Q31-Q32用这三点（P1，Q1），(P2，Q2)，（P3，Q3）可在图11绘出层2的注水指示曲线。 从分层注水指示曲线上查出各层配注量Q1配所需的压力P1配，Q2配所需的压力P2配，以此类推； 根据配水器深度位置及井口压力计算各配水器位置处的压力，即嘴前压力，P1嘴前=P井口+P1静，P2嘴前=P井口+P2静，以此类推；P静为各配水器位置的静液柱压力。 各层注入水经过嘴子后，压力损失到配注压力P配才能满足配注水量的要求，因此嘴损P= P嘴前-P配，即P1= P1嘴前-P1配，P2= P2嘴前-P2配， 根据嘴