井下压力长期监测技术在油水井动态监测中的应用

1、井下压力长期监测技术在油田井下压力长期监测技术在油田动态监测中的应用动态监测中的应用汇报目录汇报目录v生产现状生产现状 v技术原理和施工工艺技术原理和施工工艺v应用实例应用实例 v技术适用范围技术适用范围 v认识及建议认识及建议生生产产现现状状 井下压力监测是油藏动态监测的重要内容，井下压力监测是油藏动态监测的重要内容，其资料在油水井增产和措施方面具有较大的指其资料在油水井增产和措施方面具有较大的指导作用。导作用。 目前，油田大多根据生产需要，采用直读目前，油田大多根据生产需要，采用直读或存储式压力计不定期的进行井下压力监测，或存储式压力计不定期的进行井下压力监测，这些测试方法取得了较好的应用

2、效果，但也存这些测试方法取得了较好的应用效果，但也存在一些问题在一些问题 ： (2)(2)我国其他油田也少量引进了国外的永久式我国其他油田也少量引进了国外的永久式井下压力监测技术，采用专用电缆连接井下压力井下压力监测技术，采用专用电缆连接井下压力计长期监测井下压力，解决了不定期压力监测资计长期监测井下压力，解决了不定期压力监测资料不完整的缺陷，但单井成本昂贵，其应用受到料不完整的缺陷，但单井成本昂贵，其应用受到极大的限制。极大的限制。 (1)(1)不定期压力监测一般测试时间较短，不不定期压力监测一般测试时间较短，不能反映油水井生产过程的井下压力长期变化情能反映油水井生产过程的井下压力长期变化情

3、况，资料不全面，给油藏工作技术人员正确认况，资料不全面，给油藏工作技术人员正确认识地下情况带来一定困难。识地下情况带来一定困难。生生产产现现状状汇报目录汇报目录v生产现状生产现状 v技术原理和施工工艺技术原理和施工工艺v应用实例应用实例 v技术适用范围技术适用范围 v认识及建议认识及建议数据存储数据存储单元单元压力温度压力温度检测单元检测单元井下井下测量测量短节短节无线数据无线数据通信单元通信单元数据数据回读回读下井下井仪器仪器编码传输编码传输单元单元无线数据无线数据通信单元通信单元地面控制仪表地面控制仪表井下无线通信井下无线通信电缆电缆计算机控制软件计算机控制软件深度定位深度定位单元单元 技

4、术原理：技术原理：将无线数据通信技术应用于存储将无线数据通信技术应用于存储式井下压力长期监测装置中。式井下压力长期监测装置中。油井井下长期压力监测技术油井井下长期压力监测技术 由于油水井管柱结构的差异，分别设计了由于油水井管柱结构的差异，分别设计了适用于油井和水井的井下压力监测装置，形成适用于油井和水井的井下压力监测装置，形成了油井和水井的井下压力长期监测技术：了油井和水井的井下压力长期监测技术：水井井下长期压力监测技术水井井下长期压力监测技术油井施工工艺油井施工工艺油油井井井井下下长长期期压压力力监监测测技技术术井下压力监测装置井下压力监测装置抽油泵抽油泵筛管筛管油管油管起出数据回读仪起出数

5、据回读仪测量装置的下井测量装置的下井测量装置采集压力测量装置采集压力环空下数据回读仪环空下数据回读仪数据回读仪定位数据回读仪定位井下数据无线交换井下数据无线交换测量数据上传地面测量数据上传地面电缆电缆数据回读仪数据回读仪油井井下测量装置结构油井井下测量装置结构结构特点结构特点：1、配接于筛管下部、配接于筛管下部2、不影响油井管柱正常生产、不影响油井管柱正常生产3、耐高温、高压且密封性良好、耐高温、高压且密封性良好主要功能主要功能：1、智能采集功能、智能采集功能2、存储备份功能、存储备份功能3、无线通信功能、无线通信功能温压传感器温压传感器检测电路舱检测电路舱电池舱电池舱无线通信天线无线通信天线

6、油管接头油管接头油油井井井井下下长长期期压压力力监监测测技技术术1 1、温度测量范围：、温度测量范围： 0 0125125 2 2、压力测量范围：、压力测量范围： 0 040MPa40MPa0.1%F0.1%FS S 3 3、连续工作时间：、连续工作时间： 1212个月个月4 4、外部最大直径：、外部最大直径： 89mm89mm5 5、总长：、总长： 960mm960mm井下测量装置技术指标井下测量装置技术指标油油井井井井下下长长期期压压力力监监测测技技术术井下测量装置井下测量装置1井下测量装置井下测量装置3井下测量装置井下测量装置2封隔器封隔器封隔器封隔器偏心配水器偏心配水器偏心配水器偏心配

7、水器注水层注水层注水层注水层水井施工工艺水井施工工艺电缆电缆测量装置的下井测量装置的下井下井测量装置采集下井测量装置采集压力等参数压力等参数油管内下回读仪油管内下回读仪数据回读仪定位数据回读仪定位井下数据无线交换井下数据无线交换测量数据上传地面测量数据上传地面起出数据回读仪起出数据回读仪水水井井井井下下长长期期压压力力监监测测技技术术结构特点：结构特点：1、可配接于生产管柱的任何部位、可配接于生产管柱的任何部位2、不影响水井正常生产和测试、不影响水井正常生产和测试3、耐高温、高压且密封性良好、耐高温、高压且密封性良好主要功能：主要功能：1、智能采集功能、智能采集功能2、存储备份功能、存储备份功

8、能3、无线通信功能、无线通信功能温压传感器温压传感器检测电路仓检测电路仓油管接头油管接头无线通信天线无线通信天线1 1、井下测量装置结构、井下测量装置结构水水井井井井下下长长期期压压力力监监测测技技术术1 1、温度测量范围：、温度测量范围： 0 0125125 2 2、压力测量范围：、压力测量范围： 0 060MPa60MPa0.1%F0.1%FS S 3 3、连续工作时间：、连续工作时间： 1212个月个月4 4、外部最大直径：、外部最大直径： 114mm114mm5 5、内部通道直径：、内部通道直径： 50mm50mm6 6、总长：、总长： 1500mm1500mm水井井下测量装置技术指标

9、水井井下测量装置技术指标水水井井井井下下长长期期压压力力监监测测技技术术2 2、数据回读仪结构、数据回读仪结构 接箍定位功能接箍定位功能 无线通信功能无线通信功能数据传输功能数据传输功能电缆头电缆头接箍定位器接箍定位器检测电路舱检测电路舱无线通信天线无线通信天线 可配接温度压力计可配接温度压力计1 1、工作温度：、工作温度： 0 0125 125 2 2、工作压力：、工作压力： 0 060MPa60MPa3 3、通信误码率：、通信误码率： 1010-5-54 4、仪器、仪器外径：外径： 21.5mm21.5mm数据回读仪技术指标数据回读仪技术指标3 3、地面控制仪表、地面控制仪表主要技术指标主

10、要技术指标：1、输出：输出：DC 0DC 0150V150V300mA300mA2、通信误码率：通信误码率：1010-5-53、通信方式：通信方式：RS-232RS-232或或 USBUSB主要功能主要功能： 1、控制无线通信功能、控制无线通信功能 2、电缆测试功能、电缆测试功能 3、仪表自检功能、仪表自检功能汇报目录汇报目录v生产现状生产现状 v技术原理和施工工艺技术原理和施工工艺v应用实例应用实例 v技术适用范围技术适用范围 v认识及建议认识及建议井井号号下井下井时间时间深度深度m m温度温度压力压力MPaMPa连续工作连续工作时间时间( (天天) )浩浩6-36-30808年年4 4月月

11、2626日日1860186092.292.210.9510.95177177马马36-4-536-4-50808年年9 9月月1414日日1373137366.866.80.670.677575SK8SK8斜斜-16-160808年年1212月月9 9日日 36803680129129 35.64 35.64 3636黄黄1818斜斜-15 -15 0808年年1212月月2626日日 2385 2385 88.388.30.560.5654 54 浩浩8 85 50606年年1010月月2222日日2418241891.291.244.844.87575现现场场应应用用汇汇总总油油井井井井下

12、下压压力力长长期期监监测测及及资资料料应应用用 2008 2008年年4 4月月2626日，日，1 1和和2 2压力短节下井；压力短节下井； 20082008年年9 9月月1414日，通过无日，通过无线数据通信读取了压力数据；线数据通信读取了压力数据；浩浩63井井下压力长期监测井井下压力长期监测浩浩63井井2井下压力测量短节回读数据曲线井下压力测量短节回读数据曲线 连续工作连续工作177天，完整的记天，完整的记录了油井生产全过程井下压录了油井生产全过程井下压力变化情况。力变化情况。油油井井井井下下压压力力长长期期监监测测及及资资料料应应用用浩63井井下压力测量短节回读数据曲线 日产液量明显下降

13、，而同期井下压力不变，井下日产液量明显下降，而同期井下压力不变，井下供液稳定，提示泵效降低。同期示功图曲线也验供液稳定，提示泵效降低。同期示功图曲线也验证了这一点。在该井检泵作业后，产液量明显上证了这一点。在该井检泵作业后，产液量明显上升。升。测试压力上升，地面维测试压力上升，地面维护，抽油机停抽。护，抽油机停抽。油油井井井井下下压压力力长长期期监监测测及及资资料料应应用用压力恢复，压力数据压力恢复，压力数据达到拟稳定状态达到拟稳定状态采用采用EPS试井解释软件进行了解释试井解释软件进行了解释 油油井井井井下下压压力力长长期期监监测测及及资资料料应应用用浩63井拟合曲线 油油井井井井下下压压力

14、力长长期期监监测测及及资资料料应应用用 因此，从浩因此，从浩6 63 3井压力测试资料应用可看出，通过井下压力长期资井压力测试资料应用可看出，通过井下压力长期资料，可了解油井开采后全过程井下压力变化情况，并能根据压力恢复资料，可了解油井开采后全过程井下压力变化情况，并能根据压力恢复资料解释井下渗透率、表皮系数、地层压力等地层参数，对油井措施作业料解释井下渗透率、表皮系数、地层压力等地层参数，对油井措施作业具有指导意义。具有指导意义。 分别在分别在2120m2120m和和2417m2417m处处采用采用Y341Y341114114型封隔器将三型封隔器将三个注水层位分开，在两个封个注水层位分开，在

15、两个封隔器下端各安装了一个井下隔器下端各安装了一个井下压力测量装置。压力测量装置。 图5 浩85管柱示意图水水井井井井下下压压力力长长期期监监测测及及资资料料应应用用浩浩85井井下压力长期监测井井下压力长期监测图6 3#井下测量装置测试曲线图图7 2#井下测量装置测试曲线图1 1）井下测量装置录）井下测量装置录取了注水井井下全过取了注水井井下全过程的温度、油管内外程的温度、油管内外压力及载荷资料，曲压力及载荷资料，曲线变化与地面现场施线变化与地面现场施工步骤相吻合，全面工步骤相吻合，全面反应了水井注水后生反应了水井注水后生产动态。产动态。水水井井井井下下压压力力长长期期监监测测及及资资料料应应

16、用用汇报目录汇报目录v生产现状生产现状 v技术原理和施工工艺技术原理和施工工艺v应用实例应用实例 v技术适用范围技术适用范围 v认识及建议认识及建议(1)(1)直井或斜度直井或斜度2020油水井，井深油水井，井深3000m3000m。(2)(2)油井需要配备偏心井口。油井需要配备偏心井口。(3)(3)井下管柱：井下管柱：5 51 1/ /2 2”或或7 7”套管、套管、2 27 7/ /8 8”平式平式油管管柱。油管管柱。(4)(4)井下流体总矿化度小于井下流体总矿化度小于303010104 4mg/Lmg/L。 (5)(5)井况良好，无严重结垢、结蜡和管柱变井况良好，无严重结垢、结蜡和管柱变

17、形。形。技技术术适适用用范范围围汇报目录汇报目录v生产现状生产现状 v技术原理和施工工艺技术原理和施工工艺v应用实例应用实例 v技术适用范围技术适用范围 v认识及建议认识及建议认认识识及及建建议议1 1井下无线数据通信与测试技术井下无线数据通信与测试技术 ，能，能在油水井正在油水井正常生产状态下长期可靠监测压力，并能根据需要下入仪常生产状态下长期可靠监测压力，并能根据需要下入仪器随时获得此前长时间的测试结果。器随时获得此前长时间的测试结果。较好的解决了测试较好的解决了测试资料的长期性、实时性与成本之间的矛盾，资料的长期性、实时性与成本之间的矛盾，能满足油田能满足油田井下压力长期监测需求。井下压

18、力长期监测需求。 2 2、本技术可随时根据需要改变井下压力采样间隔本技术可随时根据需要改变井下压力采样间隔，设置数据采集为压力恢复、长期均匀监测等方式。，设置数据采集为压力恢复、长期均匀监测等方式。认认识识及及建建议议3 3、井下压力长期监测资料改善了传统试井压力测井下压力长期监测资料改善了传统试井压力测试所带来的资料不完整性，使油藏工作者能够试所带来的资料不完整性，使油藏工作者能够了解储层了解储层生产全过程压力变化。生产全过程压力变化。建议：建议：在观察井和重点油水井推广应用该在观察井和重点油水井推广应用该技术，为开发方案编制、注采井网调整及生产措技术，为开发方案编制、注采井网调整及生产措施

19、制定提供更可靠依据。施制定提供更可靠依据。 无无线线通通信信原原理理 无线通信是基于电磁感无线通信是基于电磁感应原理，交变电流在天线周应原理，交变电流在天线周围空间产生变化的电场和磁围空间产生变化的电场和磁场，电场及磁场不断产生，场，电场及磁场不断产生，向远处传播，形成电磁波的向远处传播，形成电磁波的发射。发射。 无线通信在工业生产、无线通信在工业生产、日常生活及军事领域得到广日常生活及军事领域得到广泛的应用，但是其传输介质泛的应用，但是其传输介质为空气，传输空间大，而油为空气，传输空间大，而油水井井下环境与日常无线通水井井下环境与日常无线通信的应用环境差别较大，其信的应用环境差别较大，其特殊

20、性在于：特殊性在于：图1 天线周围交变电磁场示意图1 1、井下无线通信是在钢制、井下无线通信是在钢制的油管（内径的油管（内径62mm62mm）内进）内进行，传输空间狭小，屏蔽行，传输空间狭小，屏蔽效应强；效应强；2 2、 油水井井下介质矿化油水井井下介质矿化度可达度可达2020104ppm104ppm以上，以上，导电率极高，对无线信号导电率极高，对无线信号有较强的衰减作用有较强的衰减作用3 3、采用电池供电无线通信、采用电池供电无线通信低功耗低功耗4 4、井下、井下360 360 全方位通信。全方位通信。1 1、选择、选择315315434MHz434MHz频频段电磁波，可以在直径段电磁波，可以在直径62mm 62mm 的充水油管中有效的充水油管中有效传播传播2 2、设计高灵敏度无线、设计高灵敏度无线数据收发器、数据收发器、3 3、设计了低