永久式压力监测讲义

井下永久式压力监测技术

汇报人:姚强江汉油田分公司采油院

目录引言国内井下压力监测现状单芯传输压力监测技术无线数据交换压力监测技术几点认识引言

井下压力监测作为油藏动态监测的主要内容之一，在落实断层和油藏边界、确定储层连通状况、研究剩余油分布规律、了解地层能量状况、指导油水井增产和增注措施的实施，提高油气产量和最终采收率，具有很大的指导作用。不定期压力监测方法

永久式井下压力监测

目前国内应用的压力测试技术主要有以下两类：直读式测压技术存储式测压技术

国内井下压力监测现状不定期压力监测方法

采用电缆测试车将直读式生产测井仪下入油井测试层段，通过地面供给井下仪器电源，井下仪器将检测的压力值通过电缆传输到地面测井仪表进行处理。

数字信号测井仪；遥传编码信号测井仪。直读式测压技术

采用钢丝绞车将存储式压力计下入油井测试层段，压力计由自带电池供电，按内置软件设定的采样程序和间隔对井下压力进行检测，其测量数据存储在仪器存储器中，测试完后，钢丝绞车将仪器取出，通过专用软件读取压力计存储器中的数据，并进行相应的处理。

存储式测压技术不定期压力监测方法

2.油井起泵测压一方面要增加作业成本，另一方面测试值不能反映油井正常生产状态下井下压力变化情况，压力资料的可靠性较差，并不能真实反映地层压力。存在问题

1、不定期测试导致资料间断，不完整，资料连续性、可对比性较差，在生产实践中难以应用；不定期压力监测方法

永久式井下压力监测毛细管测压技术

该方法是将压力计连接到生产管柱上一起下井，并长期置于井下，对井下压力长期实时监测的测试技术。PSI井下测温测压技术

PDMS永久井下压力监测技术

将充满液氮的专用毛细钢管绑在生产管柱下入井中，井下压力由毛细管传至井口，在井口由高精度的压力探头和变送器进行测量。该方法一般用于监测井下单点压力变化，而且毛细钢管需充满液氮，施工和维护工艺比较复杂，操作不方便。

永久式井下压力监测(1)．毛细管测压技术该项技术是用于电泵抽油井的井下压力测量技术，压力计组装在电泵上随电泵一起下井，它利用电泵的高压直流电源作为井下压力温度测量电路的工作电源，并且测量信号耦合在动力线上传输到地面，再由地面仪表分离处理出压力温度信号，达到井下压力长期监测的目的。永久式井下压力监测(2)．PSI井下测温测压技术

该监测系统是由加拿大先锋石油公司研制开发,主要由井下和地面两部分组成，井下部分由电子压力计、特殊电缆、电缆保护器组成。井下部分绑在生产管柱一起下入生产井中，通过压力计中高精度的传感器感应井下的压力和温度，并将经过处理的压力、温度信号经电缆传送到地面。永久式井下压力监测(3)．PDMS永久井下压力监测技术永久式井下压力监测方法

永久式井下压力监测方法解决了不定期压力监测方法压力资料不完整的缺陷，能连续测试油井正常生产状态下压力实时变化情况。但我国用于长期监测井下压力的永久式压力监测系统均是采用进口的设备，价格昂贵，单井成本一般在80万元以上，对于大多数产量较低的陆上油井，其应用受到极大的限制。

针对国内外压力监测的技术现状和发展趋势，介绍两种新颖的压力监测技术：单芯传输压力监测技术无线数据交换压力监测技术汇报目录引言国内井下压力监测现状单芯传输压力监测技术无线数据交换压力监测技术几点认识单芯传输压力监测技术将多支压力计通过单芯铠装电缆连接，按设计的测试点深度固定在相应油管上，随管柱下至井下。然后地面仪表通过单芯电缆对所有井下压力计供电，压力计将各自的测试数据通过电缆传输给地面仪表及计算机，进行数据采集及显示。技术原理单芯传输压力监测技术系统构成地面接口箱铠装电缆井口密封穿透装置电缆保护器托筒压力计电缆支撑架电缆头计算机采集系统井下压力计主要技术指标：1

传感器类型硅-蓝宝石2压力量程0-50MPa3压力精度0.05%F•S4

压力分辨率500Pa5

压力漂移<1%/年6

温度量程0～125℃7

温度精度0.5%F•S8

温度分辨率0.02℃9

外径21mm

永久压力计是装在一个偏置托筒内下井的，偏置托筒是一截特制的油管，压力计托筒附在外侧，压力计顶端与油管外侧的电缆相连，将录取的信息传送到地面。井下部分：托筒压力计托筒

仪器托筒的作用是防护压力计和电缆头在下井过程的碰撞、挤压；结构为特殊油管短节，内径与2寸半油管相同，仪器固定在托筒外部，托筒最大外径为100mm。

电缆在下井的过程中，将被附在油管串并和管串一起下入井中。为了可靠的把电缆固定在油管串上，保护电缆在下井的过程中不被损伤，我们通常使用电缆保护器。它可以抗磨损和承受较大的外部冲击力，保护电缆完全不受到井下恶劣环境的损害；电缆保护器应用条件

满足以下技术条件的生产井、注入井和观察井中均可应用：压力量程：50MPa温度量程：125

C压力精度：0.05%（满量程）超压能力：110%（满量程）温度精度：±0.2℃

测试工艺方法

实时监测通道温度压力值实时监测曲线单芯传输压力监测技术技术特点1、将遥传测井仪的井下信号传输方式引入该技术，采用数字编码信号作为压力计与地面仪表通讯方式，不同压力计分配不同的地址，这样普通单芯电缆可同时挂接多支压力计，大大降低了应用成本，满足陆上低产量井的井下永久式压力监测要求；2、对比于采用多芯电缆挂接多支压力计的井下监测系统，其压力计连接方式及井口密封更简单可靠，能有效的降低应用成本；技术特点单芯传输压力监测技术3、在一个测量点挂接两只完全独立的压力计，分别在正负电源供电时工作，这样通过冗余系统设计，使整个井下压力监测系统更加可靠；4、采用新型的单片机及采集电路，大大减少井下压力计电路元器件数量，提高电路的系统可靠性。

汇报目录引言国内井下压力监测现状单芯传输压力监测技术无线数据交换压力监测技术几点认识技术原理：

将无线数据通信技术，应用于井下永久式压力监测装置中，在油水井正常生产状态下长期连续监测井下生产状态，并能随时下入仪器获取测试数据，实现井下生产全过程监测的目的。

无线数据交换压力监测技术井下测量系统无线数据交换系统数据存储系统参数测量系统数据回读仪器编码传输系统无线数据交换系统地面控制仪表无线通信电缆计算机系统深度定位系统测试系统构成无线数据交换压力监测技术抽油机井下长期压力监测技术

由于油水井管柱结构的差异，对于井下压力测量系统，分别设计了适用于抽油机井、自喷井的井下压力监测装置：自喷井井下长期压力监测技术无线数据交换压力监测技术抽油机井施工工艺井下压力监测装置抽油泵筛管油管起出数据回读仪测量装置的下井测量装置采集压力环空下数据回读仪数据回读仪定位井下数据无线交换测量数据上传地面电缆数据回读仪((()))井下长期压力监测技术抽油机井下测量装置结构结构特点：1、配接于筛管下部2、不影响油井管柱正常生产3、耐高温、高压且密封性良好主要功能：1、智能采集功能2、存储备份功能3、无线通信功能温压传感器检测电路舱电池舱无线通信天线油管接头油井井下长期压力监测技术1、温度测量范围：0～125℃

2、压力测量范围：0～40MPa±0.2%F•S

3、连续工作时间：>12个月4、外部最大直径：<85mm井下测量装置技术指标油井井下长期压力监测技术井下测量装置1井下测量装置3井下测量装置2封隔器封隔器油层油层自喷井施工工艺((()))电缆测量装置的下井下井测量装置采集压力等参数油管内下回读仪数据回读仪定位井下数据无线交换测量数据上传地面起出数据回读仪((()))((()))井下长期压力监测技术结构特点：1、可配接于生产管柱的任何部位2、不影响油井正常生产和测试3、耐高温、高压且密封性良好主要功能：1、智能采集功能2、存储备份功能3、无线通信功能1、井下测量装置结构井下长期压力监测技术油管接头监测仪器托筒无线通信天线温压传感器检测电路仓电池组起出数据回读仪测量装置的下井测量装置采集压力下数据回读仪数据回读仪定位井下数据无线交换测量数据上传地面电泵井施工工艺井下长期压力监测技术1、温度测量范围：0～125℃

2、压力测量范围：0～60MPa±0.2%F•S

3、连续工作时间：>12个月4、外部最大直径：120mm5、内部通道直径：62mm井下测量装置技术指标水井井下长期压力监测技术2、数据回读仪结构

接箍定位功能

无线通信功能

数据传输功能电缆头接箍定位器检测电路舱无线通信天线

可配接温度压力计无线数据交换压力监测技术1、工作温度：

0～125℃2、工作压力：

0～60MPa3、通信误码率：<10-54、仪器外径：≤22mm数据回读仪技术指标3、地面控制仪表主要技术指标：1、输出：DC0～150V／300mA2、通信误码率：<10-53、通讯方式：RS-232或USB主要功能：1、控制无线通信功能2、电缆测试功能3、仪表自检功能无线数据交换压力监测技术供电输出：DC0～150V／300mA；通信误码率：<10-7；数据传输波特率：>54KBPS；

通讯信号方式：RS-232或USB。

地面控制仪技术指标无线数据交换压力监测技术计算机控制软件数据回读下井仪器地面控制仪表井下压力测量短节串口通信无线通信过电缆通信实现计算机对井下压力测量短节的控制读取井下压力短节数据井下无线通信状态监控清井下压力短节存储器设置井下压力采样方式及步长技术优势：对井下工作状态由单向固定设置发展为双向可控。无线数据交换压力监测技术应用范围永久井下压力监测系统可安装在生产井、注入井和观察井中，对油气藏进行长期动态监测。压力恢复测试压降测试监测电潜泵、螺杆泵、抽油泵上方的液面监测电潜泵、螺杆泵、抽油泵泵效监测井下压力异常并帮助判断井下故障无线数据交换压力监测技术现场试验曲线两次井下读取数据一致。井下无线数据通信试验技术特点1、其井下压力测量短节，采用新型超低功耗检测电路及结构设计，在井下工作时间更长，从而达到长期在井下监测压力的目的。2、采用井下无线数据交换技术，可在不停产、不动管柱情况下随时取出压力监测数据。无线数据交换压力监测技术

3、地面控制仪表与井下压力测量短节的双向通讯技术，使井下压力测量短节能按油藏技术人员需要，实现压力恢复测试、等间隔压力监测等测试目的。

4、该技术成本较低，能够满足陆上油田动态监测的低成本需求。技术特点无线数据交换压力监测技术汇报目录引言

单芯传输压力监测技术无线数据交换压力监测技术几点认识认识1．采用永久式压力监测系统，能长期连续监测井下压力变化，改善不定期压力测试所带来的资料不完整性。而且全过程的压力实时监测资料及历史资料，是油藏工作者制定增产措施，提高油气产量和最终采收率的重要依据。因此，永久式压力监测必将成为井下压力动态监测的发展趋势之一；2、单芯传输压力监测方法将遥传测井仪成熟的数字编码技术应用于永久式井下压力监测系统，采用普通铠装单芯电缆替代了昂贵的专用钢管电缆，与国外同类技术相比，大大降低了应用成本，能替代国外同类永久式压力监测系统;

3、井下无线数据交换压力监测技术，通过能长期工作于油水