毛细管测压系统技术介绍.ppt

毛细管测压系统技术介绍 概况系统原理功能 特点系统组成安装工艺与关键步骤安装注意事项设备维护 主要内容 概况 长期以来 在油藏工程和采油工艺中 井下压力是十分重要的参数 取得这一数据的途径有 1 下井底压力计实测 通过井口压力折算 2 通过井底直接感压 传送信号转换为压力 目前 渤海油田的测压装置经常采用的是毛细管测压系统 该装置是普鲁特公司研制的压力监测系统 目前我公司已掌握该测试工艺的关键技术 能够独立开发并进行现场应用 目前渤海油田 SZ36 1 QK17 2 JZ9 3 BZ34 5 QHD32 6 的毛细管测压系统全部由我公司进行安装和维护作业 毛细管将井下传压筒和地面的传感器连接起来 传压筒内的气液界面 密闭的毛细管 传感器形成一个密闭的空间 毛细管内充满氮气 气液界面的压力通过氮气传递到传感器 通过传感器感知压力 所要监测的井下压力 在数值上等于压力变送器所监测到的压力和毛细管内氮气柱重力两部分组成 压力变送器将压力信号转化为数字信号 并通过专用数据线将数据送到数据采集器中完成氮气柱重力的计算校正 通过程序对感知的压力进行修正 从而得到传压筒所处位置气液界面的准确压力值 系统原理 压力恢复测试功能数据采集周期可以根据需要进行设定 根据需要可以对生产井进行压力恢复测试等测试工艺 实时监测功能实时监测4口井的当前压力 并能根据回放的压力数据绘制任意时段的压力曲线 数据存储功能将所测得的全部压力数据分井存放 供用户随时查询和调用 更利于生产管理 数据输出功能可利用电脑对数据盒内的压力数据进行回放 转存 打印 输出 功能 特点 1 毛细管测压系统可方便地测取井下压力 尤其是对无法下入压力计的机采井更具有使用价值 2 毛细管测压设备测试精度高 可完成各种稳定试井和不稳定试井工作 适用于直井 斜井 稠油热采井 含硫井 高温高压井的测试 满足不停产进行测试的要求 3 毛细管测压设备压力传感器及其其他电子元件置于地面 不受井下恶劣环境的影响 工作寿命长 可以随时在地面进行校验和维修 4 毛细管可以通过清洗重新利用 可多次重复使用 与其他测试工艺相比 其成本低廉 系统示意图 毛细管测压系统图 数据采集器 氮气传压筒 毛细钢管 封隔器 安全阀 油管 压力变送器 采油树 穿透器 套管 电源盒 组成介绍 毛细管测压系统主要分为井下部分和地面部分 井下部分 井下传压筒 定向打开装置 毛细钢管 专用保护器 过电缆封隔器穿透器 井口穿透器地面部分 压力变送器 数据采集控制系统 氮气源 氮气增压泵 安全吹扫系统 组成介绍 井下传压筒井下传亚筒分为同心式和空心式两种形式 容纳一定体积的氮气 当井下压力增大时 其中一部分气体被压入与之相连的毛细管内 提供一定驱气容积 以防止井内介质进入毛细管 当井内压力减小时 内部气体膨胀 部分气体可由下部的引压孔排出 毛细钢管承装氮气 连接传压筒及地面压力传感器 将传压筒内的压力传递到地面 外径0 125 内径0 054 316SS 破裂压力81 000PSI 工作压力20 300PSI 最大拉力145 000PSI 重量0 0339LB FT 组成介绍 高精度压力变送器高精度压力变送器采用超级扩散硅传感器技术 其智能化的温度补偿和高精度 高稳定性的模数转换特点 使综合的测试精度超过万分之五 重复误差小于万分之二 工业化的结构设计适用于海上平台的工作条件 数据采集器数据采集器采集并处理压力变送器送来的数字信号 每个数据采集器可同时处理4口井的压力信号 多个数据采集器可以组成一个小网络 并以不同的地址送到专用数据电缆上 由数据采集器数据端口进行读取 增压泵单或双级往复式柱塞泵 将来自气源 一般为氮气瓶 的气体压缩吹扫到毛细钢管内 输出压力在10000PSI以下一般采用单级泵 10000PSI以上建议使用双级柱塞泵 毛细钢管专用卡箍用以将毛细钢管固定在油管上或者油管接箍处 组成介绍 定向定压打开装置为了保证在毛细管入井过程中有效监控安装质量 及时发现毛细管入井过程中的损坏情况 使用定向定压打开装置 该装置可单向定压打开 安装在传压筒顶部 安装时处于关闭状态 将毛细管与传压筒隔离开 在毛细管中充入一定压力的氮气 在入井过程中通过监测该压力的变化值可及时发现毛细管是否损坏 组成介绍 测压管柱图 带过电缆封隔器和安全阀的Y管电泵合采管柱 带过电缆封隔器和安全阀的电泵合采管柱 现场安装工艺 a 首先用氮气置换空气 确认毛细管无堵塞现象 并试压3000psi 确认无泄漏现象 b 将毛细管与氮气筒连接 充氮气 并用检漏剂检查连接是否严密 确认传压筒无堵塞现象 c 毛细管下井后 电缆和毛细管同时下井时 要求每两柱油管必须打毛细管专用卡箍 进行固定 毛细管单独下井时 要求每柱油管必须打毛细管专用卡箍 在下井过程中 包括安装电潜泵期间 必须使毛细管处于拉紧状态 防止毛细管下坠或缠绕 d 每下100m 观察回压 如是0 充气2 3分钟 如不为0 则判断传压筒已进入液面以下 e 传压筒进入液面以下需要进行对传压筒进行补充氮气 下面是补氮时间间隔数据表 如果安装有定向定压打开装置则不需要补氮 注 如氮气出口压力小于2800psi 则充气时间要适当延长 现场安装工艺 f 在每次充氮气前 要记录回压值 如出现压力突然下降 则判断为毛细管损坏 根据回压值 判断损坏位置 要重新安装毛细管 直至正常下入 g 下入毛细管管线到井口时 割断毛细管 做油管挂及采油树密封毛细管的穿透密封 并连接至地面测压系统 h 在油井开井以前 进行放气曲线测试 测试合格 则证明毛细管安装合格 现场安装工艺 1 传压筒与毛细管的连接 先将毛细管定压定向打开装置与传压筒进行可靠连接 将毛细管穿过传压筒专用插孔到传压筒中 外部用Swagelok接头所定毛细管并做好毛细管与传压筒的密封 2 毛细管过封隔器的连接 待封隔器接在管串上以后 将毛细管拉直附在封隔器外测 在其下方50cm 100cm处 挫断毛细管 将毛细管从封隔器的专用通道中穿过毛细管 迅速将切断的毛细管用专用对接接头连接好 并且作好密封 在此过程中 有部分氮气损失 在连接好后进行补氮 施工关键步骤 施工关键步骤 3 毛细管过油管挂和采油树的连接 先将一根准备好的毛细管短节试穿过油管挂备用通道 确保能顺利穿过 量好毛细管需要过油管挂后的长度 在适当位置截断毛细管 迅速穿过油管挂或采油树 用死堵对毛细管进行密封 并验证密封性能 然后作好油管挂或采油树本体密封 4 毛细管与地面控制柜的连接 将穿过采油树密封的毛细管引至预定位置 与压力传感器处的毛细管专用接口进行连接 连接完毕对连接密封性进行检验 在切断毛细管管线时 注意管线断口不要对着他人和自己 防止气体喷伤作业人员 下入生产管柱过程中 注意不要下入速度过快 造成对井下毛细管的碰撞 磨损造成泄露 导致作业失败失去测压作用 下入生产管柱过程中 注意要给毛细管一定的预紧力 防止毛细管在井下下坠或产生缠绕造成打结 下入生产管柱过程中 毛细管作业人员要与作业队和其他作业人员相互协调 沟通 以免产生毛细管拉断等意外事故 井下各连接处都要用检漏剂检验 确认对接 连接密封可靠以后在进行下入 如果有疑点则重新进行连接 施工注意事项 目前各平台的数据采集间隔为每小时1个数据采集点进行记录 同时平台操作人员每1小时进行记录一次 有的数据采集器同时监测两口井的压力数据 平台操作人员根据油藏资料录取的要求进行切换 数据的回放是根据数据存储时间进行 一般在修井作业期间或对设备进行维护期间进行数据回放 不单独进行数据回放 资料录取 毛细管在投入使用之后要进行定期或不定期的氮气吹扫 定其进行的氮气吹扫一般每1 2个月进行一次 不定期的氮气吹扫一般在井内压力发生过较大波动之后 波动范围为30 进行 如遇到关井等情况时 井内压力一般会升高较多 应待井内压力平稳后及时进行氮气吹扫 注意在录取数据其间 如压力恢复过程中 一般不进行吹扫 两次关井其间 则必须进行一次氮气吹扫 设备维护 吹扫注意事项 对于已橇装的地面设备 由于安全吹扫系统不再是一个独立的单元 而是安装在橇体内部 增压泵也固定在橇体内部 同时增压泵到各个测试系统的分配管线已布置好 因此吹扫更为简便 唯一值得引起注意的是当选定欲吹扫的井时 一定要确定好气路上的各个阀门应该处在的开关状态 以便确保氮气能进入欲吹扫的井内 且不会对其它正在录取的井形成干扰 同时 在每次吹扫开始前 要提前关闭与该井想连的压力传感器前端的针形阀门 以防止过