企业培训_注水井测调技术与操作规程培训

中国石化上游科技工作会议 注水井测调技术与操作规程 中国石化上游科技工作会议 水井分层测试是采用测试仪器定期测量注水井各注水层段在不同压力下的吸水量 一 注水井测试技术 分层测试的目的 了解油层或注水层段的吸水能力 鉴定分层配水方案的准确性 检查封隔器是否密封 配水器工作是否正常 检查井下作业施工质量等 中国石化上游科技工作会议 分层测试方法 一 注水井测试技术 空心注水管柱由空心配水器 封隔器 底部挡球短接等油管连接组成 空心配水器主要由工作筒 活动芯子 定压阀 弹簧组成 配水器 芯子技术参数 中国石化上游科技工作会议 投球测试是采用水量 递减逆算法 求各层段吸水量 测试时 从下至上进行投球 每投一次测试球杆 便堵死测试球杆以下的层段 地面水表反映的水量是测试球杆以上层段的水量 一 注水井测试技术 一 投球测试工艺 中国石化上游科技工作会议 分层测试工艺要求在同一压力下分别测试402 403配水器的注水量 测试时先在井口50m处测取一全井水量 再将存储式电磁或超声波流量计分别定位于402 403配水器位置上方5 10m处 测量井下各配水器处的注入水量 验证层段合格率 判断配水器以上管柱是否存在漏失 分层测试施工示意图 一 流量计测试工艺 油管 一 注水井测试技术 中国石化上游科技工作会议 外流式电磁流量计测试 外流式电磁流量计测试 是利用电磁感应的原理测量管道中导电液体流量的仪器 测试方法是从下到上 不需聚流 一次下井可测多层 可以准确的测量油管漏失位置 判断水表的水量计量是否准确等 一 注水井测试技术 中国石化上游科技工作会议 超声波流量计测试 超声波流量计测试 采用超声波来测量流体流速 它通过测量高频超声波束的传播时间差来推算流体流量 测试方法是从下到上 不需聚流 一次下井可测多层 可以准确的测量油管漏失位置 判断水表的水量计量是否准确等 一 注水井测试技术 中国石化上游科技工作会议 中国石化上游科技工作会议 载线验封施工示意图 地层 地层 封隔器 配水器 套管 组合运用三参数流量计和电子压力计 对分注井的封隔器井下密封性能进行测试 判断封隔器是否失效 为作业换封提供依据 三 载线验封测试工艺 一 注水井测试技术 中国石化上游科技工作会议 井号 Y12 142测试日期 2007 5 22 座封后403无水量 座封后密封段上下压力变化 座封前403上方流量 1 验封座封良好 封隔器有效 中国石化上游科技工作会议 2 座封良好 封隔器失效 座封前403上方流量 座封后密封段上下流量无变化 座封后密封段上下压力变化 井号 Y12 17测试日期 2007 4 6 中国石化上游科技工作会议 光管井测试 采用降压法 测试原始数据表 测试指示曲线 中国石化上游科技工作会议 录井钢丝投捞钢丝绳投捞液力助捞工艺液力投捞工艺 投捞工艺 适用于空心和偏心分层注水管柱 只适用于空心分层注水管柱 投捞工艺技术 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 打捞器由连接的钢丝绳下入井内 下到预定的配水器芯子时打捞卡块收缩 打捞器穿过芯子后卡块伸出 耽住芯子两侧 钢丝绳上提将芯子起出配水器 水井投捞的原理 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 钢丝振荡打捞器原理示意图 振荡器的工作原理 中国石化上游科技工作会议 分层注水是为了解决层间矛盾 把注入水合理地分配到各层段 保持地层压力 只有对没有潜力的油层 吸水能力强的控制注水 对潜力较大 吸水能力弱的层加强注水 才能充分发挥注水的作用 实现油田长期高产稳产提高最终采收率 而分层注水量的控制主要靠井下各层不同直径水嘴来实现的 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 分层配水技术的实质是控制高渗透层的问题 在高渗透层部位的配水器上装有配水嘴 这样 在井口保持高压的情况下 利用配水嘴节流损失降低了注水压力 从而控制了高渗透层的注入量 达到分层配水的目的 因此 可以通过配水嘴后需要降低的注水压力 即嘴损 来求配水嘴尺寸 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 当油层无控制时 Q K P P P井口 P水柱 P管损 P启动式中Q 分层无控制时的注水量 m3 dK 地层吸水指数m3 d MPa 同理 当油层控制注水时 Q配 K P配 P配 P井口 P水柱 P管损 P嘴损 P启动Q配 分层控制时的注水量 m3 dP井口 井口注水压力 MPaP水柱 静水注压力 MPaP管损 注水时油管内沿程的压力损失 MPaP启动 地层开始吸水时的井地压力 MPaP嘴损 注水时配水嘴所造成的压力损失 MPa 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 嘴损曲线 描述配水嘴尺寸 配水量和通过配水嘴的节流损失三者之间的定量关系曲线 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 嘴损曲线法选择水嘴 据测试资料绘制分层吸水指示曲线 在分层指示曲线上 查出与各层段注水量相对应的井口配注压力 计算各分层的嘴损压差或确定嘴损压差 借用嘴损压差值和需要的配注量在嘴损曲线上查出水嘴尺寸 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 简易法选择水嘴 对于调整水量不大的层段 D1 原用水嘴直径 mmd2 需调整水嘴直径 mmQ0 原注入量 m3Q1 配注量 m3 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 二 选配水嘴时要考虑的因素 1 充分利用注水泵压 一口分注井一般有2 3个注水层段 往往它们的吸水能力不同 吸水强的层 完成配水量时 注水压力较低 吸水差的层段 注水压力高 这时吸水能力强的油层用小水嘴控制水量 对注水差的油层取消水嘴控制水量 因正常注水时 地面闸门放开 不要用闸门控制水量 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 2 水量控制方面根据注水井的注水层段合格率要求应以注水层段上限的水量选择水嘴直径 这样一旦泵压下降一定值时 层段注水量仍在合格范围内 3 水嘴配制前利用嘴损曲线 测井曲线 吸水剖面 电磁流量测试资料进行综合分析对比 确定各注水层的实际注水量 二 选配水嘴时要考虑的因素 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 1 新开作业井水嘴选择由于作业前的井下工具已有损坏 或作业过程中造成地层污染 水嘴配制时不能用以前的测试资料 应根据作业时测的电磁流量资料 或作业完井后捞出注水芯子重新测试 利用水嘴配制经验公式计算水嘴的大小 三 不同注水情况下注水井的水嘴选择 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 堵水调剖井 酸化井 因地层经过堵水调剖或者酸化后改善了各层的吸水情况 不能按堵水调剖和酸化前的测试资料进行选择水嘴 必须重新测试 根据新的测试资料来选择水嘴的大小 三 不同注水情况下注水井的水嘴选择 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 3 超注层水嘴的选择 利用注水井的测试资料 吸水剖面 电磁流量资料结合目前注水状况判断各层的吸水量 利用水嘴配制经验公式求出水嘴的尺寸 如果水嘴配制到最小时 测试成果资料仍显示超注的情况下 应投死嘴 重新测试判断井下工具使用情况 井下工具损坏时 要及时上作业检管 三 不同注水情况下注水井的水嘴选择 二 水井投捞技术 中国石化上游科技工作会议 选择配水嘴的准确与否和测试资料准确程度有直接的关系 一般要求连续两次以上的测试资料基本相同 调整水嘴才能准确 要对水井的资料和动态等作经常分析 及时掌握油层变化情况 找出变化原因 每次调整配水嘴必须检查原水嘴与配水管柱 修正实测资料的准确程度 四 选择配水嘴时的注意事项 二 水井投捞技术 外流式电磁流量计简介 型号中字母 数字的含义 ZDL 为注水井 电磁 流量计三个的拼音字头 表示第二代产品 C 表示钢丝下井 井下存储测量方式 35 表示仪器最大外径尺寸为35mm 090 表示仪器最高工作温度为90 W 表示井下测量形式为外流式 型号 ZDL C35 090W 三 测试仪器原理 中国石化上游科技工作会议 1 电磁流量计的结构 连接顺序为 绳帽 电池筒短节 仪器主体 仪器主体部分不能拆卸 上扶正器 回收线 下扶正器 仪器探头 一 ZDL C35 125W外流存储式电磁流量计 三 测试仪器原理 中国石化上游科技工作会议 1 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 三 测试仪器原理 中国石化上游科技工作会议 2 电路段 内含温度传感器和流量测量及存储电路 3 可配接的压力段 内含压力传感器和测量电路 可根据需要进行选配 其他各段应避免随意旋松 拆卸 与其它组件连接使用时 应卡在流量计与连接设备紧连的接口段 三 测试仪器原理 2 电磁流量计的工作原理 三 测试仪器原理 电磁流量计是利用电磁感应原理工作的 当流体切割磁力线流动时 电极上能感应出与速度成正比的感生电动势 对于某种稳定的流体而言 感生电动势与流体的流速成正比关系 从而推导出流体的体积流量 油管 流量计 注入流体 三 测试仪器原理 由上式可知 只要测得感应电压就正比例得到流速 并换算出流量 要使上式严格成立 必须使测量条件满足下列假定 磁场是均匀分布的恒定磁场 被测流体的流速轴对称分布 被测液体是非磁性的 被测液体的电导率均匀且各向同性 Ue K B D v式中 Ue 感应电压 K 系数 B 磁场强度D 流体横截面直径 管道内径 v 液体流速 中国石化上游科技工作会议 其主要技术指标如下 型号 ZDL C35 125W外径X长度 35 980mm测量范围 0 700m3 d测量精度 1 连续测量时间 5小时30分压力 温度取样间隔 20S 3 存储式电磁流量计技术指标 启动流量 1m3 d工作温度 5 90 普通型0 125 高温型仪器耐压 50Mpa普通型 60Mpa高温型零点温度漂移 0 005 三 测试仪器原理 中国石化上游科技工作会议 由于电磁流量计测量结果与流体的温度 压力 密度和电导率变化无关 测量探头无机械活动部件 可停在井内任意一点测试 优点 它具有测量卡片清晰 测量精度高 测量范围大 启动排量少 便于找漏 缺点 因采用裸露探头感应方式 探头易被油沾污 影响测试效果 4 电磁流量计特点 三 测试仪器原理 中国石化上游科技工作会议 仪器结构 绳帽 电池筒 流量计主体 导流管组件 上扶正器 下扶正器 回放线与回放盒 1 超声波流量计结构 发射探头 接收探头 二 CLJE 500 125 60存储式超声波流量计 三 测试仪器原理 三 测试仪器原理 式中 C 超声波水中传播速度v 流体流速L 上下换能器的距离 t 时空差 井下超声波流量计是以超声换能器为流速检测元件 通过测量高频超声波束在两个探头之间的传播时间差来推算流体流量 超声波束沿测量管道方向传播 上游换能器发出的波束传播方向与流体流向相同 而下游换能器发出的波束方向则与流体流向相反 两波束间的传播时间差与测量通道中的流体平均流速成正比 通过测量传播时间差 再进行一定的数值计算 就可以推算出流体的平均流速和流量 V 2 超声波流量计工作原理 中国石化上游科技工作会议 工作电流 50mA低功耗电流 0 8mA数据存储量 8064点外形尺寸 36X1600mm 测量范围 2 500m3 d温度 20 125 温度精度 1 压力 0 60Mpa压力精度 0 5 F S 3 超声波流量计技术指标 CLJE 500 125 60型存储式超声波流量计技术指标 三 测试仪器原理 中国石化上游科技工作会议 其特点是利用时间差测试法 并采用独特的跟踪补偿技术 消除了温度和压力对超声波传播速度的影响 进一步提高了实际测试的精度 在测量含杂质或粘度变化较大的流体方面 超声波流量计与其他类型流量计相比具有明显优势 能准确测量流量数据 另一方面 超声波流量计本身没有任何活动部件 因此 具有工作稳定 可靠性高 故障率低 维修方便等优点 4 超声波流量计特点 三 测试仪器原理 中国石化上游科技工作会议 X31X8电磁流量计测试图形2006 11 08 X109 86超声波流量计测试图形2006 09 27 电磁流量计与超声波流量计测试资料对比 中国石化上游科技工作会议 中国石油化工集团公司企业标准Q SH0272 2009 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 中国石化上游科技工作会议 目录 一 本标适用范围二 规范性引用文件三 测试设备及工具四 测试前的准备五 水井测试六 数据回放及验收七 调配操作八 安全环保要求 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 本标准规定了分层注水井测试调配操作规程及验收规定 本标准适用于采用偏心 空心分层配水管柱的注水井井下测试 一 范围 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件 在随后所有的修改单 不包括勘误的内容 或修订版均不适应于本标准 然而 鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件 其最新版本适用于本标准 SY T5079 2008油井测试设备SY T5170 2008石油天然气工业用钢丝绳 二 规范性引用文件 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 三 测试设备及工具 1 油井测试设备应符合SY T5079 2008的规定 a 计时钟表 误差应小于1s min b 防喷管 长度大于仪器串或工具串0 2m 耐压能力与注水井口匹配 具有放空闸门和溢流通道 c 压力表 满足测试要求 d 流量计 精度 外径 压力 温度马祖测试施工技术要求 e 投捞器 各部位要灵活好用 f 录井钢丝 应符合SY T5170 2008的规定 其长度应比下入目的深度长200m以上 2 工具包括 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 四 测试前的准备 1 资料的准备 按照测试任务书或施工设计书的要求 收集注水井的管柱结构 各层水嘴规格 封隔器 配水器的规格型号 收集正常注水时的泵压 油压 套压和配注量 注水量 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 3 测试系统的安装1 根据井场地形 风向 选择试井车的停放位置 试井车停放在上风口 距井口不小于15m 试井绞车对准井口 2 关严井口测试闸门 安装测试防喷管 3 录井钢丝绕测深仪量轮槽内一周 调节压轮间距 深度计量轮转动自如 钢丝与计量轮不发生相对移动 4 钢丝穿过防喷盒 打好绳结 绳结在仪器绳帽内转动灵活 四 测试前的准备 2 测试条件注水量应满足测试要求 井口设备应齐全完好 闸门开关灵活 仪器在井筒内应起下顺利 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 1 检查流量计电池工作电压 流量计应正常工作 2 流量计的采样间隔应设置为5s 20s之间3 检查流量计各零部件的紧固 胶件密封性能应良好 4 仪器的检查和设置 四 测试前的准备 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 1 连接绳帽与流量计 2 紧固连接部分 5 仪器连接 四 测试前的准备 1 仪器平稳装入防喷管内 2 录井钢丝放入测试滑轮槽内 调整滑轮对准绞车 安装防喷盒压帽 摇紧钢丝 3 计数器归为零位 4 关闭防喷管放空阀门 缓慢打开测试阀门 防喷管内压力与井筒压力平衡后再全部打开 拧紧防喷盒压帽 仪器应顺利下井且不漏水 6 仪器井口安装 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 1 记录注水井的油压 泵压 套压和注水量 2 手摇绞车 仪器平稳下过总阀门后 以低于100m min的速度下放 3 在仪器下放过程中 应注意录井钢丝的运行情况 及时排除出现的异常问题 过配水器工作筒时 速度不超过20m min 五 测试 1 仪器下井 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 下测一层多点法 五 测试 2 测试方法 A 仪器下至第一级配水器以上3m 5m 停测5min 15min 根据井口注水压力选取0 5Mpa 1 5Mpa间固定压力间隔降低压力 待水量稳定后 停测5min 15min 完成3个 4个压力点测试 B 恢复注水压力 仪器下至下一级配水器以上3m 5m 停测5min 15min 按照A的测试步骤 完成3个 4个测试点 C 重复上述步骤 测试完所有层 D 下至最后一级配水器以下3m 5m 停测5min 15min 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 下测一点多层法 五 测试 2 测试方法 A 仪器下至第一级配水器以上3m 5m 停测5min 15min 下至下一级配水器以上3m 5m 停测5min 15min 测试完所有层 B 仪器上提至第一级配水器以上3m 5m 根据井口注水压力选取0 5Mpa 1 5Mpa间固定压力间隔降低压力 待水量稳定后 停测5min 15min 下至下一级配水器测试 测试完所有层 C 按照选取的压力间隔继续降低压力 按照B的测试步骤 每层测试3个 4个点 恢复注水压力 下至最后一级配水器以下3m 5m 测试5min 15min 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 上测一层多点法 五 测试 2 测试方法 A 仪器下至最后一级配水器以下3m 5m 停测5min 15min B 上提仪器至配水器以上3m 5m 停测5min 15min 根据井口注水压力选取0 5Mpa 1 5Mpa间固定压力间隔降低压力 待水量稳定后 用降压法连续测量3个 4个压力点 C 恢复注水压力 将仪器上提至上一级配水器以上3m 5m 停测5min 15min 按照B的测试步骤 完成3个 4个测试点 D 重复上述步骤 测试完所有层 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 A 仪器下至最后一级配水器以下3m 5m 停测5min 15min 上提至配水器以上3m 5m 停测5min 15min 测试完所有层 B 仪器下放至最后一级配水器以下3m 5m 根据井口注水压力选取0 5Mpa 1 5Mpa间固定压力间隔降低压力 待水量稳定后 停测5min 15min 上提至上一级配水器以上3m 5m 测试5min 15min 测试完所有层 C 按照选取的压力间隔继续降低压力 每层测试3个 4个点 五 测试 2 测试方法 上测一点多层法 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 1 完成测试后 以低于10m min速度起出配水器工作筒后 平稳上起 速度不超过100m min 2 仪器起至井口100m时减速 速度应小于10m min 3 仪器起至井口30m时停车 摘掉绞车离合器 手摇绞车 摇至井口20m时 停点测试5min 完成测试后 人工将仪器拉至防喷管内 4 仪器进入防喷管后 关严测试闸门 打开防喷管放空闸门 卸掉余压 松开防喷盒压帽 取出仪器 拆卸防喷管 五 测试 3上提仪器 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 1 台阶清楚 每个测试点所对应的卡片台阶宽度不小于5min 有3min以上平直段 2 井下流量计测试与实际全井水量误差不大于 10 3 卡片整洁 标明井号 测试日期 仪器型号等参数 六 数据回放及验收 1 数据回放 打印出测试卡片 2 验收 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 1 对测试资料进行解释 确定各分层水量 与配注要求进行比较 确定需要调整水嘴尺寸 2 准备好所需的水嘴 3 按照4 3要求完成测试系统安装 七 调配操作 准备 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 七 调配操作 偏心配水管柱井调配操作 1 投捞器主爪装上偏心打捞头后 收拢投捞爪和定向爪 2 连接绳结与投捞器 按照仪器井口的安装的要求完成井口安装 3 按照5 1的要求下方投捞器打捞 4 下至需调配层段配水器工作筒以下3m 5m 慢速上提至工作筒以上3m 5m 下放投捞器 进行投捞 堵塞器捞出后 按照上体仪器的要求上起投捞器 注水井分层测试调配操作规程及验收规定 七 调配操作 偏心配水管柱井调配操作 5 起至井口30m时停车