单泵混采分层计量方案20160318

1、胜利油田高原石油装备有限责任公司胜利油田高原石油装备有限责任公司20162016年年3 3月月1818日日胜利高原胜利高原1 1、分层计量目的、分层计量目的 井下多层同时混出； 每个层位单独监测计量； 混合开采后地面计量处理。2 2、产液剖面测试特性、产液剖面测试特性u需要长周期的显示井下测试数据；u需要解决井下仪器的供电问题；u需要解决仪器的通道及电缆布置；u需要多层开采时对每层进行监测计量；u需要简化结构，降低整体成本。 借鉴油田测井测量产液剖面测试仪器的工作原理，进行井下层位产液的温度、压力、流量、持水率等参数的测量。但将这种常规的测井仪用在采油多层开采计量领域的应用，需要解决以下问题：

2、动力部分射孔井段 集 流 器 套 管 涡 轮 流 量 计 伞 筋持 水 率 仪2 2、产液剖面测试特性、产液剖面测试特性 涡轮流量计的传感器由装在低摩阻枢轴扶持的轴上的叶片组成。轴上装有磁键或不透光键，使转速能够被检流线圈或光电管测出来。当流体的流量超过某一数值后，涡轮的转速与流速成线性关系。 3 3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案层1层1层2层2信号电缆信号电缆变频控制器AV动力电缆动力电缆井下井下参数参数螺杆泵封 隔 器封 隔 器产液剖面传感器产液剖面传感器信号电缆信号电缆出液口出液口电缆分线接头电缆分线接头（总计量分析）（总计量分析）穿越至内部穿越至内部配套工具配套工具配套工

3、具配套工具 在常规油井生产管柱下面，我们加挂一套封隔器，将需要分层开采的层位分隔开，为分层计量做好准备。在需要测量的层位（比如下层通道上）安装一套测量装置，对该层位产液进行四个参数（可选）井下测试。通过电缆进行井下数据实时传送至地面解析存储，达到计量的目的。3 3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案 从井下测试仪器中接出一根电缆（四芯，包括备用）跟随管柱一直延升至地面控制柜内，控制柜提供井下仪器的供电且显示记录数据，完成相关的测试。 如果只是两层混采，可以只下入一套仪器从井下计量一层的参数，再从地面计量整体参数，减去井下计量数据即得出另外一层数据，这样能降低计量成本。层1层1层2层2信

4、号电缆信号电缆变频控制器AV动力电缆动力电缆井下井下参数参数螺杆泵封 隔 器封 隔 器产液剖面传感器产液剖面传感器信号电缆信号电缆出液口出液口电缆分线接头电缆分线接头（总计量分析）（总计量分析）穿越至内部穿越至内部配套工具配套工具配套工具配套工具3 3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案 按照预先设计好的层位，将测试仪器、配套的工具、封隔器依次连接好后，下入预定的位置，同时将电缆接入仪器、通过管柱传递至地面。 在每个层位的测试仪器，在地面遥控开启后可单独测量每个产层的液量、含水量这两个参数（温度、压力探头可选配），通过电缆进行地面解析显示并存储。 其中流量测试是通过涡轮流量计实现的，含

5、水量是通过测试不同介质导电率来实现，压力和温度是单独的测试探头。层1层1层2层2螺杆泵封 隔 器封 隔 器产液剖面传感器产液剖面传感器信号电缆信号电缆电缆分线接头电缆分线接头穿越至内部穿越至内部配套工具配套工具配套工具配套工具u 封隔器：从 是可以采用任意形式的封隔器， 可以是机械式或液压式，除了分隔产层外，也可以 作为采油管柱的油管锚定用；u井下布线形式：在泵上方，电缆通过尼龙卡子绑在油管的外面，而在泵下方，在上层产层的吸入口处进入油管内部，紧贴内壁而通过封隔器的内孔而传递至下一个产层的仪器连接处。3 3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案层1层1层2层2螺杆泵封 隔 器封 隔 器产

6、液剖面传感器产液剖面传感器信号电缆信号电缆电缆分线接头电缆分线接头穿越至内部穿越至内部配套工具配套工具配套工具配套工具3 3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案u井下电缆接头：如果采用两层以上的测试仪器，需要井下电缆分接头。u 封隔器型式：三层同采时一般需要两个封隔器隔断层位，但是考虑到防止封隔器的坐封方式冲突；只能考虑不同的坐封方式的封隔器，比如第一只封隔器采用机械式坐封，第二只采用液压坐封方式。u 封隔器型式：三层同采时最小配置两套井下传感器分别监测下两层的数据，然后与井口数据对比分析各产层的液量等；层1层1层2层2螺杆泵信号电缆信号电缆电缆分线接头电缆分线接头穿越至内部穿越至内部

7、配套工具配套工具层3层3封隔器1封隔器1产液剖面传感器1产液剖面传感器1产液剖面传感器2产液剖面传感器2封隔器2封隔器23 3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案信号电缆信号电缆变频控制器AV动力电缆动力电缆井下井下参数参数信号电缆信号电缆出液口出液口（总计量分析）（总计量分析）3 3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案u 井口电缆穿越：由于信号电缆属于低压弱电流信号传递电缆,是可以通过井口大四通穿越至地面；在井口大四通出口加一个三通短接，对外接口是恢复四通正常接口，从侧面的三通口将电缆穿出，此处属于静密封，密封压力在25MPa左右,且这种方式可满足井控要求。这种穿越方式，即能

8、不改变现有的采油井口，同时能保证大四通的正常使用功能，在紧急情况下还能切断电缆保证油井高压关闭状态。u地面控制柜：将井下的数据传输到地面后，在控制柜内留出专门的空间安装地面仪表对井下的数据显示存储。 如果进行扩展，可以实现自动控制，将井下的信号反馈给控制柜，给控制柜形成闭环控制从而实现自动控制。u地面接线盒：在控制柜与井口电缆之间的信号电缆接线盒，单独处理井口上来电缆接头及信号电源供电等；变频控制器AV井下井下参数参数 实时显示井下生产数据：液量含水，层位计量等； 井下压力可扩展为动液面高度计量； 可对产液剖面进行层位解释； 如果每层配套一套仪器，监测数据可以实时显示在仪表上，实现全显示；3

9、3、在线电缆监测配套方案、在线电缆监测配套方案4 4、测试仪器技术参数、测试仪器技术参数流量测量方式：直接计量流量测量方式：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。而该仪器采用管道集流方式管道集流方式，并直接计量流量直接计量流量，流量计量的过程是不间断的，所以受启动排量的影响很小，获取的流量数据非常准确。4 4、测试仪器技术参数、测试仪器技术参数1. 1. 流量流量启动排量启动排

10、量：1 1方方/ /天天2 2 . .推荐测量排量范围：推荐测量排量范围：5 5120120方方/ /天（单层）天（单层）3 3. .温度测量精度：温度测量精度：224 4. .含水测量范围：含水测量范围：5 5- -80805 5. .压力测量范围：压力测量范围：0 0- -6 60 0MPaMPa6 6. .压力测量精度：压力测量精度：2 27 7. .仪器耐温：仪器耐温：120120 150 175 150 1758 8. .仪器耐压：仪器耐压：30MPa 30MPa 60MPa 80MPa 100MPa60MPa 80MPa 100MPa9 9. .最小采样间隔：最小采样间隔：5 5秒

11、秒5 5、配套合适的采油方式、配套合适的采油方式- -螺杆泵螺杆泵 根据井下仪器特别是涡轮式流量计的特性，需要对正常生产的液流进行计量，理论上流量越平稳计量越准确，也可通过泵距离仪器远近来消除这种影响；理论上是可适应多种采油方式。 常规抽油机配套抽油泵的采油方式，在柱塞上下运动时形成井筒液体波动，产生水击现象，对流量计的数据有些影响。 电泵电机置于井下，震动较大，且离心泵高速旋转，对液量流动产生干扰，也影响流量的计量。 地面驱动螺杆泵属于有杆泵开采范围，属于连续式空腔泵，生产转速缓慢，较适应这种井下涡轮流量的工作条件。综合对比：优先选择综合对比：优先选择开采方式。开采方式。6 6、整套管柱配套

12、清单、整套管柱配套清单项目型号规格数量相比常规采油方式备注地面部分地面驱动装置GBF系列1套常规螺杆泵采油井口1套符合当地要求大四通加长三通短节自制1根额外增加大四通出口闸门1套额外增加地面控制柜（含数据处理显示模块）BPK380系列1套增加数据处理模块地面电缆接线盒JXH-110/R1套额外增加可内置控制柜内井下部分井下采油螺杆泵GLB系列1套根据排量确定封隔器Y211型1套分隔油层仪器短节1套额外增加其他井下工具根据井况确定井下信号电缆四芯电缆1根额外增加根据泵挂确定钢带电缆卡子额外增加绑定电缆用信号电缆保护卡自制额外增加两三根油管一个1、双层同采时最小配置6 6、整套管柱配套清单、整套管

13、柱配套清单项目型号规格数量相比常规采油方式备注地面部分地面驱动装置GBF系列1套常规螺杆泵采油井口1套符合当地要求大四通加长三通短节自制1根额外增加大四通出口闸门1套额外增加地面控制柜（含数据处理显示模块）BPK380系列1套增加数据处理模块地面电缆接线盒JXH-110/R1套额外增加可内置控制柜内井下部分井下采油螺杆泵GLB系列1套根据排量确定封隔器2套机械和液压式各一仪器短节2套额外增加电缆分接头1只额外增加分接井下电缆用其他井下工具根据井况确定井下信号电缆四芯电缆1根额外增加根据泵挂确定钢带电缆卡子额外增加绑定电缆用信号电缆保护卡自制额外增加两三根油管一个2、三层同采时最小配置7 7、该方案的特点：、该方案的特点：1、结构简单，不改变原有的采油方式及管柱结构，仅在原有的工 艺上增加封隔器、测试传感器等；2、结构简单，一套系统可实现多两层同时或多层（多层时需配置 多个井下 传感器）开采计量、突破分采泵一般只能开采两层的 限制；3、可在地面实时监控不同层位的产液数据，比如液量、温度、压 力、含水参数等，且这些参数均可选；4、配套井下层位智能开关后，可在地面 对不同层位进行遥控开启 关闭，实现层位选择性开采；5、工艺简单易操作：可利用传统设备和作业工艺进行施工；6、可实现对相应的地层产液数据进行监测，为堵水调剖等后续措施提供有效