PMT储存式产液剖面测试工具

1、 油田老区块在开发后期的油井普遍存在低液量、高含水的情油田老区块在开发后期的油井普遍存在低液量、高含水的情况。为了提高产液量降低含水必须了解各产层的出液状态，而正况。为了提高产液量降低含水必须了解各产层的出液状态，而正确取得各产层的出液情况就必须在油井正常的生产状态下进行测确取得各产层的出液情况就必须在油井正常的生产状态下进行测量，这样获取的测试数据才是真实有效的。油田根据产液剖面测量，这样获取的测试数据才是真实有效的。油田根据产液剖面测试数据来制定切实可行的综合调整措施，以达到降低含水提高产试数据来制定切实可行的综合调整措施，以达到降低含水提高产液量的目的。液量的目的。 产液剖面测井在生产井

2、动态监测的主要作用是：确定油水、产液剖面测井在生产井动态监测的主要作用是：确定油水、油气、气水界面的原始位置。监测其在生产过程中的变化，监测油气、气水界面的原始位置。监测其在生产过程中的变化，监测分层产量，研究产层特性，为油井找水提供依据，提高油井产量，分层产量，研究产层特性，为油井找水提供依据，提高油井产量，评价完井效果，提高采收率。评价完井效果，提高采收率。 目前主流测试方法有环空测井、空心泵模拟测试等方法。目前主流测试方法有环空测井、空心泵模拟测试等方法。环空环空产液剖面测井技术产液剖面测井技术空心泵空心泵产液剖面测井技术产液剖面测井技术存储工具式存储工具式产液剖面测井技术产液剖面测井技

3、术优点：环空测井不停产、可点测也可连续测 缺点：仪器起下困难、测井成功率低优点：采用直读仪器测试，仪器起下方便缺点：需要作业起下管柱、测试时需要作业设 备配合、施工难度较大，模拟产液制度， 测试数据不能反映真实的产层状态优点：采用数据存储技术，不改变油井的工作 制度，测试时间长，测试数据能真实反 映各产层的产液状态，可用于大斜度井 及水平井测试缺点：需要作业起下管柱. 该仪器主要应用于油田生产测井领域，通过油管输送方式该仪器主要应用于油田生产测井领域，通过油管输送方式将仪器送入目的层位，由封隔器分层封隔，进行分层产液测试，将仪器送入目的层位，由封隔器分层封隔，进行分层产液测试，主要针对直井、大

4、斜度及水平井进行产液剖面测试。一次可取主要针对直井、大斜度及水平井进行产液剖面测试。一次可取测得每层位温度、压力、流量、含水四个参数，在正常工作制测得每层位温度、压力、流量、含水四个参数，在正常工作制度的情况下可长时间进行测试，动态分析各产层产液情况。对度的情况下可长时间进行测试，动态分析各产层产液情况。对于找漏、区块地层连通性检查、常规生产井测试及水平井测试于找漏、区块地层连通性检查、常规生产井测试及水平井测试技术有了质的改变。找出主产层，主含水层。技术有了质的改变。找出主产层，主含水层。 测试数据在不改变油井的当前工作制度的情况下获取，并测试数据在不改变油井的当前工作制度的情况下获取，并直

5、接存储在仪器的存储器中，获取的产层具有精度高、准确度直接存储在仪器的存储器中，获取的产层具有精度高、准确度高、资料真实可靠等特点。高、资料真实可靠等特点。二、存储式产液剖面测试技术的应用二、存储式产液剖面测试技术的应用 抽汲：仪器随管柱安装完成后采用原有工作制度恢复生产，抽汲：仪器随管柱安装完成后采用原有工作制度恢复生产， 开井抽汲开井抽汲2424小时。小时。 测试：抽汲生产测试：抽汲生产2424小时后，测试仪器根据软件事先设置的小时后，测试仪器根据软件事先设置的 工作时间开始采集产层的相关数据，上层的仪器记工作时间开始采集产层的相关数据，上层的仪器记 录的是上下两层的合采数据，下面的工具记录

6、下层录的是上下两层的合采数据，下面的工具记录下层 的数据，当测试时间结束后作业取出仪器，将测试的数据，当测试时间结束后作业取出仪器，将测试 数据读出即可，本次测试完成。数据读出即可，本次测试完成。1.1.根据油井层位数目来确定所下仪器数量。根据油井层位数目来确定所下仪器数量。( (一个层位用一串仪器一个层位用一串仪器) )2.2.为了确定油管长度，下井仪器准确下入至目的深度，地面采用油为了确定油管长度，下井仪器准确下入至目的深度，地面采用油 管自动计量装置。管自动计量装置。3.3.采用存储式方式，避免使用电缆，确保下井工艺简单，且长时间采用存储式方式，避免使用电缆，确保下井工艺简单，且长时间

7、进行测量。进行测量。4.4.尾端采用筛管将井液过滤，避免流量涡轮被缠绕。尾端采用筛管将井液过滤，避免流量涡轮被缠绕。5.分层采用油田相当成熟的封隔器技术，将产层分隔来进行测试。分层采用油田相当成熟的封隔器技术，将产层分隔来进行测试。四、存储式产液剖面测试工艺特点四、存储式产液剖面测试工艺特点 6.仪器一次测试流量、含水、温度、压力四个参数，整个仪器仪器一次测试流量、含水、温度、压力四个参数，整个仪器 封装在一节油管之内，屏弃以前不可靠的集流伞方式。封装在一节油管之内，屏弃以前不可靠的集流伞方式。 7.首次采用管道式集流进行产液剖面测试。首次采用管道式集流进行产液剖面测试。 8.涡轮设计首次采用

8、增压式涡轮，启动排量大大降低。涡轮设计首次采用增压式涡轮，启动排量大大降低。 9.不再使用常规流速测量方式，而采用直接流量计量方式。不再使用常规流速测量方式，而采用直接流量计量方式。10.地面油管长度自动计量装置的设计在油田也属于首次使用，地面油管长度自动计量装置的设计在油田也属于首次使用， 采用环抱式机械臂配合深度编码器，精确测量至厘米级的深采用环抱式机械臂配合深度编码器，精确测量至厘米级的深 度。并自动校正了油管的拉伸长度，属国内首创，该装置应度。并自动校正了油管的拉伸长度，属国内首创，该装置应 用更加广泛，可独立作为一项科技成果。用更加广泛，可独立作为一项科技成果。射孔段射孔段1 1射孔

9、段射孔段2 2涡涡 轮轮筛筛 管管PMT测试测试工工 具具封隔器封隔器2 2封隔器封隔器3 3筛筛 管管PMT测试测试工工 具具涡轮涡轮接接 箍箍封隔器封隔器1 1涡涡 轮轮接接 箍箍井口油管井口油管计量装置计量装置西安海特存储式产液剖面测试仪器实物图存储式产液剖面测试仪器实物图五、五、PMTPMT存储式产液剖面测试仪器实现的技术原理存储式产液剖面测试仪器实现的技术原理（一）概述（一）概述 该仪器由描述产液层的四个参数及油管深度计量装置组成，该仪器由描述产液层的四个参数及油管深度计量装置组成，四个参数分别为：流量、含水、温度、压力。四个参数分别为：流量、含水、温度、压力。 本产品采用油管集流方

10、式，仪器使用数据存储连续测量方式，本产品采用油管集流方式，仪器使用数据存储连续测量方式，采用一节采用一节3.6V3.6V锂电池。仪器封装在一节锂电池。仪器封装在一节1.2m1.2m长的油管中，连接在长的油管中，连接在油管上，根据产层的数量可级联使用，并采用封隔器封隔不同的油管上，根据产层的数量可级联使用，并采用封隔器封隔不同的层位，进行分层测试。通过地面油管丈量装置，将仪器下放到目层位，进行分层测试。通过地面油管丈量装置，将仪器下放到目标层位，仪器自动按事先设定的工作程序进行测量工作。标层位，仪器自动按事先设定的工作程序进行测量工作。（二）该仪器采用的新技术（二）该仪器采用的新技术 嵌入油管式

11、仪器加工工艺，增压涡轮设计，自动丈量油嵌入油管式仪器加工工艺，增压涡轮设计，自动丈量油管以及流量的直接测量。管以及流量的直接测量。 本仪器最为关键在于测量流量，其基本原理为利用流体本仪器最为关键在于测量流量，其基本原理为利用流体流过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮流过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内，对一定的流体介质、粘度、涡轮的旋转角度与流量成正内，对一定的流体介质、粘度、涡轮的旋转角度与流量成正比。通过测量涡轮旋转角度，从而测量出流体流量。比。通过测量涡

12、轮旋转角度，从而测量出流体流量。（三）含水仪工作原理（三）含水仪工作原理 传感器采用圆柱形电容法，进行含水测量，中心采用银铜合传感器采用圆柱形电容法，进行含水测量，中心采用银铜合金棒料作为一个电极，电极外面采用介电常数金棒料作为一个电极，电极外面采用介电常数恒定恒定的聚丰材料绝的聚丰材料绝缘，与仪器外壳构成一个圆柱形可变电容，电容值取决于筒内取缘，与仪器外壳构成一个圆柱形可变电容，电容值取决于筒内取样介质的组分和含量取样等效电容为样介质的组分和含量取样等效电容为C =C =（ - - ）Lw+kpLLw+kpL式中式中 这里这里 为真空的介电常数，又因含水率为真空的介电常数，又因含水率 （ 为

13、芯棒外为芯棒外径，径，R R1 1为绝缘层外径，为绝缘层外径， 为为 R R2 2 口外壳内径）则口外壳内径）则 由上式可知，当油水介电常数一定时，等效电容与含水率成线由上式可知，当油水介电常数一定时，等效电容与含水率成线性，因此，测量电容值则可求得含水率。也是实际生产测井中刻度性，因此，测量电容值则可求得含水率。也是实际生产测井中刻度仪器，解释资料的基本出发点的依据。仪器，解释资料的基本出发点的依据。 压力与温度的原理不在叙述，温度采用压力与温度的原理不在叙述，温度采用PT1000PT1000钼电阻，压力采钼电阻，压力采用硅蓝宝石压力传感器。用硅蓝宝石压力传感器。 油管丈量装置采用井口计量方

14、式，三轮环抱油管，其中一轮安油管丈量装置采用井口计量方式，三轮环抱油管，其中一轮安装光电编码器，支撑柱上安装磁传感器及开关检测装置。无论上提装光电编码器，支撑柱上安装磁传感器及开关检测装置。无论上提下放油管，长度数据自动加减，当油管接头经过磁传感器时检测出下放油管，长度数据自动加减，当油管接头经过磁传感器时检测出节箍信号，分别计量每根油管长度及累计长度，在显示屏上显示，节箍信号，分别计量每根油管长度及累计长度，在显示屏上显示，同时打印出当前油管长度，油管序列个数，总长度等信息同时打印出当前油管长度，油管序列个数，总长度等信息。六、六、PMTPMT存储式产液剖面测试仪器的技术特点与技术指标存储式

15、产液剖面测试仪器的技术特点与技术指标（一）技术特点（一）技术特点1.1.首先使用嵌入油管式（工具式）仪器加工工艺首先使用嵌入油管式（工具式）仪器加工工艺 传统的产液剖面测井仪均采用电缆将仪器输送至井下，依靠传传统的产液剖面测井仪均采用电缆将仪器输送至井下，依靠传感器测量周围环境参数来测量液体产出情况，缺点很明显，由于井感器测量周围环境参数来测量液体产出情况，缺点很明显，由于井液系统造成测量误差相当大，尤其是对流量和含水的测量，液系统造成测量误差相当大，尤其是对流量和含水的测量，8080的的液体对传感器不造成影响，精度显著下降，另外，由于工艺上的限液体对传感器不造成影响，精度显著下降，另外，由于

16、工艺上的限制，测量过程不可能长时间监测，造成测量结果与实际产出发生较制，测量过程不可能长时间监测，造成测量结果与实际产出发生较大偏差。以上多种原因使得常规产液剖面测井一直以来成为业界一大偏差。以上多种原因使得常规产液剖面测井一直以来成为业界一大技术难题，尤其是低排量、大斜度井的分层测试项目。大技术难题，尤其是低排量、大斜度井的分层测试项目。 而存储式产液剖面测试仪器很好地解决了上述问题，该仪而存储式产液剖面测试仪器很好地解决了上述问题，该仪器再设计时采用嵌入油管的方式，仪器依靠电池供电，采用数器再设计时采用嵌入油管的方式，仪器依靠电池供电，采用数据存储方式，将仪器作为油管的一部分直接下如油层中

17、深，在据存储方式，将仪器作为油管的一部分直接下如油层中深，在不改变油井工作制度的条件下，进行长时间的数据采集，所采不改变油井工作制度的条件下，进行长时间的数据采集，所采集的流量和含水数据相对于传统的测试方式，更加能够反映产集的流量和含水数据相对于传统的测试方式，更加能够反映产层的真实状态，所测得的数据真实可靠，大大提高了数据的真层的真实状态，所测得的数据真实可靠，大大提高了数据的真实性、及可靠性。实性、及可靠性。2.2.流量直接计量流量直接计量 普通产液剖面测井仪，无论是从油管下井的还是环空下井的普通产液剖面测井仪，无论是从油管下井的还是环空下井的仪器，流量的测量都是间接得流速，通过流速进行转

18、换成流量，仪器，流量的测量都是间接得流速，通过流速进行转换成流量，一是井筒外径会有变形，二是流体趋肤效应的影响，造成流量测一是井筒外径会有变形，二是流体趋肤效应的影响，造成流量测量极为不准确。同时，启动排量较大，使得低产井的测量资料严量极为不准确。同时，启动排量较大，使得低产井的测量资料严重受影响，无法进行正常测井。而该重受影响，无法进行正常测井。而该仪器采用管道集流方式，并仪器采用管道集流方式，并直接计量流量，流量计量的过程是不间断的，所以受启动排量的直接计量流量，流量计量的过程是不间断的，所以受启动排量的影响很小，获取的流量数据更加贴近现实情况。影响很小，获取的流量数据更加贴近现实情况。3

19、.3.首次采用油管自动丈量装置首次采用油管自动丈量装置 该装置是油田油管计量的一次革新，目前，油田作业队普遍使用人工测量油管长度来确定每根油管长度。本装置采用高精度、高深度编码器结合油管节箍测量，下井过程中全自动记录每根油管的具体长度及累计长度。自动保存数据以及微型打印机现场出数据，方便操作，避免人工测量时的测量误差，最主要的优点是，本装置测量的是油管拉伸变形后的长度，这是人工测量无法达到的效果，在存储式产液剖面仪器随油管下井时，可精确定位仪器深度，确保仪器处于产层的最佳位置。该装置可独立使用，作为油田作业队必备设备，也可作为油管输送测量的其它设备提供连续深度。油管自动丈量装置4.4.增压涡轮

20、的设计增压涡轮的设计 由于采用流量直接计量，与常规测井仪不同，本仪器采用增压式涡轮结构，如下图，当抽油机抽吸时井下液体达到一定的压力时（超过钢球重量）钢球上浮，压力泄放，涡轮在瞬间流量冲击下转动起来达到低排量井的测量，该方式首次使用于井下仪器，室内标定数据显示启动排量从12方/天降低至1方/天，效果显著。 涡轮钢球密封槽增压钢球限位片1.1.油管丈量深度精度：万米误差油管丈量深度精度：万米误差2M2M2.2.供电电压：供电电压：3.6V 3.6V 锂电池供电锂电池供电 3.3.流量启动排量：流量启动排量：1 1方方/ /天天4.4.温度测量精度：温度测量精度：225.5.含水测量范围：含水测量

21、范围：5-655-656.6.压力测量范围：压力测量范围：0-100MPa0-100MPa7.7.压力测量精度：压力测量精度：22 8. 8.仪器耐温：仪器耐温：150 175 200150 175 200 9. 9.仪器耐压：仪器耐压：60MPa 80MPa 100MPa60MPa 80MPa 100MPa 10. 10.最小采样间隔：最小采样间隔：5 5秒秒 11. 11.最大采样间隔：大于最大采样间隔：大于2424小时小时 12. 12.连续测量时间：连续测量时间：1 1个月（最小采样间隔）个月（最小采样间隔） 13. 13.存储容量：存储容量：32Mbit32Mbit（二）技术指标（二

22、）技术指标（三）流量标定数据（三）流量标定数据 在该仪器的技术创新性中已经说明过，该仪器的流量采用直接流量计量，而不是像传统的涡轮流量的计量方式一样，先计量流速然后在换算为流量，流量直接计量克服了很多采用传统的计量方式受其他因素影响计量结果较大的问题，以下为流量标定数据的曲线拟合坐标图： 在上图的拟合坐标曲线图中，X轴坐标表示流量仪的原始数据，Y轴坐标表示高精度流量计量装置获取的实际流量值，经过曲线拟合可看出，流量仪器所测得的流量值经过处理以后与实际流量的对应关系曲线，该曲线表明，仪器所测得的流量原始值经过拟合以后的所有的点都落在拟合的曲线上，这说明采用直接流量计量所获取的流量数据与实际所计量

23、的流量值几乎是一致的，该曲线可以很好地说明该仪器的特性。封隔器封隔器1 1封隔器封隔器2 2筛筛 管管PMT测测试工具试工具射孔段射孔段1 1PMT测测试工具试工具射孔段射孔段2 2筛筛 管管井口油管井口油管计量装置计量装置七、测试软件设置七、测试软件设置 测试软件设置界面 测试软件设置实例测试软件设置实例测试软件数据下载回放界面测试软件数据下载回放界面仪器标定后试验数据曲线回放实例仪器标定后试验数据曲线回放实例 在上面的坐标图中可看出流量曲线呈阶梯状，这是在上面的坐标图中可看出流量曲线呈阶梯状，这是因为在检验流量标定系数的试验中，流量标定装置采用因为在检验流量标定系数的试验中，流量标定装置采

24、用间隔注水的方式来检验流量的标定系数，每隔一段时间间隔注水的方式来检验流量的标定系数，每隔一段时间注水一次，流量就累加一次，从检验结果来看，流量计注水一次，流量就累加一次，从检验结果来看，流量计获取的数据与标定装置的数据是一致的，这说明直接流获取的数据与标定装置的数据是一致的，这说明直接流量的计量方式相对于传统的流速换算流量的方式所获取量的计量方式相对于传统的流速换算流量的方式所获取的数据更加真实，准确。的数据更加真实，准确。完井日期完井日期2002.10.042002.10.04 水泥返深（水泥返深（m m）121.75121.75最大井斜（度最大井斜（度/m/m）37.00/1477.00

25、37.00/1477.00完钻越深(m)1720.00套补距(m)3.90投产日期2002.12.04人工井底(m)1705.94固井质量合格累计产油/水(t/)10074/1865套管外径(mm) 壁厚(mm) 内径(mm) 深度(m): 139.70 7.20 124.26 1719.59套管接箍位置（m）1542.89、1553.93、1565.00、1566.18、1577.26、1588.06、1599.01、1609.79、1620.73、1631.54、1643.39、1653.18（磁定位测井解释数据）层位层位油层井段油层井段(m)(m)厚度厚度(m)(m)渗水率渗水率(10(103 3umum3 3) )含水饱含水饱和度和度(%)(%)孔隙度孔隙度(%)(%)油层解释油层解释射孔段射孔段(m)(m)厚度厚度(m)(m)长61605.4-1608.43.00.5947.8010.9油层1606.0-1608.02.01609.3-1627.92.80.1547.8011.5油层1610.0-1611.01.0长61625.8-1635.32.10.2654.4012.4油水同层1626.0-1628.02.01628.5-1635.36.80.5349.0011.6油水同层1629.0-1632.03.01639.