毛管操作技术

毛细钢管测压技术东营科采技术服务有限公司2003年9月

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，截止目前，共有140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75%，螺杆泵井占20%，其它自喷井、气井占5%。录取资料合格率达到95%。其中传压筒下深井段最大斜度达到85°左右，最深井段为4500米。前言目录一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论一、毛细管测压操作系统1、结构组成及用途2、工作原理3、装置特征4、装置功能5、毛细钢管的安装与质量检测1、结构组成及用途毛细管测压系统主要由地面部分（氮气源、氮气增压泵、空气压缩机、安全吹扫系统、压力变送器、计算机、数据采集控制系统）和井下部分（井口穿越器、过电缆封隔器穿越器、毛细钢管、传压筒、毛细钢管保护器）组成。传压筒数据采集器传感器高压吹扫装置氮气毛细钢管井下传压筒：提供驱气容积，以防止井内杂质进入毛细钢管。传压筒数据采集器传感器高压吹扫装置氮气毛细钢管毛细钢管：承装氦或氮气，连接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3.18mm，内径为1.37mm传压筒电泵机组数据采集器传感器高压吹扫装置氮气传感器：充液式石英晶体或应变式压力传感器，用于测量毛细钢管内地面端口处的压力。传压筒电泵机组数据采集器传感器高压吹扫装置氮气1268psi数据采集器：实时测量显示、记录各通道的压力数值，存储量6万个数据点。传压筒电泵机组数据采集器传感器高压吹扫装置氮气高压吹扫系统：用于气体增压，进行气体的补充、清洗和吹扫。传压筒电泵机组数据采集器传感器高压吹扫装置氮气MS-1数据处理装置：进行编程回放数据及数据的处理。2、工作原理传压筒毛细管传感器采集器处理器氮气吹扫泵毛细钢管和传压筒中自始至终将被充满氮气，进行压力测试时，井下压力与毛细钢管及传压筒的氮气压力最终在传压筒达到平衡，毛细钢管的另一端与地面上压力传感器相连,有此测得地面一端毛细钢管中的氮气压力。而所要监测的地层压力是由地面井口压力和氮气柱的压力两部分组成。传感器测得的压力信号,传送至数据采集器内.数据采集器将完成井下氮气柱重力的计算校正,并将修正好的数据显示并存储起来.3、装置特征4、装置功能1、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、连续监测，跟踪分析■

与自动化系统配合，实现无人值守情况下的数据的录取监测■地面数据采集器采用大容量（6万个数据点）的存储器■

实现各采集通道的设置，压力计算修正，进行压力长期的监测CB11E-1井压力恢复导数曲线3、开展多种项目试井

■

计算储层参数、地层完善程度、边界性质、生产制度的选择■

开展压力恢复、压力降落、系统试井等多种项目的试井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外压（环空压力）式传压筒内压（油管内压力）式传压筒封隔器毛细钢管单层测压传压筒封隔器毛细钢管5、适用多类型油水井

封隔器传压筒电泵

毛细钢管电缆防砂管油层封隔器传压筒

毛细钢管电缆油层电泵管柱示意图自喷管柱示意图毛细钢管封隔器螺杆泵传压筒油管锚防砂管油层螺杆泵管柱示意图卫星平台RTU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4-20mA接口，与各卫星平台SLC500型可编程控制器组成的远程终端RTU相连，由中心平台中控室传输至陆地中心系统，再与测试解释计算机相连，实现毛细钢管测试数据陆地上的实时采集和传输和资料解释，更加及时准确的录取井下压力资料。减少了测试费用。6、与自动化工程接口7、高温试井■井下无电器元件，耐温高达370℃，可广泛应用与中深层系和热采井、注聚井等特殊高温井中。■传感器置于地面，可定期对其进行校验，以确保测试精度。8、地面校验根据油井泵的沉没度，利用节点点分析方法确定毛细钢管传压筒下深处的压力值，以此做为油井正常生产的压力下限，以毛细钢管承压作为压力的上限，通过软件设置实现。当压力值不在正常范围时，该装置则实施报警，提醒平台油井管理人员及时检查泵况，调整油井工作制度，延长机采泵寿命，确保油井正常生产。该功能可与自动化系统配套使用。9、报警功能5、毛细钢管安装与质量监测

毛细钢管测压系统的安装主要有七个部分：地面井口设施的准备、传压筒的安装、毛细钢管的安装、毛细钢管安装过程的吹扫、封隔器的穿越、井口的穿越、质量验收5、1地面井口设施的准备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筒的下深长100米左右，若毛细钢管的长度达不到井深的要求，可用两盘毛细钢管，中间用专用的双弓对接。5、2传压筒的安装传压筒、毛细钢管下井前，要进行地面密封试验。下传压筒时，把毛细钢管和传压筒连接好，打开吹扫泵，使毛细钢管和传压筒都充满气体，打压800psi，并用试漏剂验漏，15分钟压力不降。保证毛细钢管和传压筒连接处密封可靠。5、3毛细钢管的安装传压筒传压筒封隔器封隔器毛细管油层油层安全阀下油管柱及毛细钢管时，要把毛细钢管拉紧并靠于管柱，防止毛细钢管盘绕损坏，同时每个油管中间打一个橡胶保护器，油管接箍处打一个油管接箍保护器，将毛细钢管固定在油管柱上5、4毛细钢管的安装过程中的吹扫在毛细钢管下井过程中，按拟定的吹扫间隔表进行氮气吹扫是非常必要的。当传压筒进入液面后，随着传压筒的位置不断向下移动，其所处位置上的压力越来越高，毛细钢管及传压筒的气体受到压缩，传压筒的液面逐渐升高，此时若不及时吹扫，则可能会使液体进入毛细钢管内，从而影响测压结果。因此在整个安装过程中，要绝对避免井液进入毛细钢管内。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5、5封隔器的穿越遇有井下安装封隔器的时候，如欲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，对封隔器改造的要求：自上而下一个内径为1/4″的贯通直孔及在封隔器上、下端分别嵌入1/8″×1/4″NPT贯通孔管件，该管件可使1/8″的毛细钢管从中穿过。待封隔器接在管串上以后，选择封隔器上方约50公分至1米处，用锉刀将毛管割断，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，安装后需进行一次氮气吹扫。5、6井口的穿越压力传感器法兰穿越套管穿越毛细钢管井口穿越方式有两种：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穿越。5、4毛细钢管安装的质量验收在毛细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，则安装一定存在问题。当数据稳定并已采集5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10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。渤深6-1井安装完毛管测压装置做的传压筒试压曲线目录一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论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细钢管测压装置测取的压力和永久式电子压力计测取压力值平均误差为0.04366MPa，能够真实地反映地层真实压力。目录一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论应用试井资料确定油层参数、评价油井完善程度，为油井措施的制定提供依据K=965mDS=-1.2K=936mDS=36.9例1:2002.8.26老井措施检螺杆泵下电泵下毛细钢管测压装置2003.3.19挤柴油洗井例2:利用毛细钢管和分层智能开关实现油井的分层测试。

为了取得分层储层物性、产能、流体性质、含水率、分层压力状况后，避免重新起下生产管柱，我们采用了将固定式毛细钢管测试装置下入泵下，同时测试完成后三层开关全部打开生产的方案，这样既取得了分层测试资料，又不耽误生产，取得了较好的效果。油层油层油层传压筒智能开关智能开关智能开关CB25A-9井分层压力恢复测试曲线例3:利用毛细钢管测压装置对ZH10井进行探边测试导数曲线半对数曲线历史拟合曲线流动系数kh/u286.8md.h/mpa.流度k/u2.89md/mpa.s产能系数k.h 109md.h渗透率k1.1md表皮系数s-3.71 表皮引起的附加压降ΔP-7627kpa井筒储存系数C0.191m3/MPa井储系数变化率3.2储能比w0.159窜流系数λ3.45E-4边界距离L11020m边界距离L240.7m边界距离L31800m边界距离L445.3m

目录一、毛细钢管测压操作系统二、毛细钢管与压力计对比试验三、毛细钢管的应用及效果四、认识与结论认识与结论■2、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，不受井下温度的限制，可进行高温测试。■1、与常规测试仪器相比，该装置井下仪器部分结构简单，无电器元件，抗腐蚀，不易损坏，使用寿命长。■5、该装置可长期实现井下压力数据的遥测。■3、可长期重复使用，实时进行压力监测，和机采井工况监测。■4、可实现单层测试和