毛管操作技術

毛管操作技術第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一

毛細管測壓技術近幾年在渤海、勝利、新疆油田取得了較好的應用效果，截止目前，共有140口井正在利用毛細管測壓系統(tǒng)進行井下壓力連續(xù)監(jiān)測，其中電泵井占75%，螺桿泵井占20%，其它自噴井、氣井占5%。錄取資料合格率達到95%。其中傳壓筒下深井段最大斜度達到85°左右，最深井段為4500米。前言第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一目錄一、毛細鋼管測壓操作系統(tǒng)二、毛細鋼管與壓力計對比試驗三、毛細鋼管的應用及效果四、認識與結論第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一一、毛細管測壓操作系統(tǒng)1、結構組成及用途2、工作原理3、裝置特征4、裝置功能5、毛細鋼管的安裝與質量檢測第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1、結構組成及用途第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一毛細管測壓系統(tǒng)主要由地面部分（氮氣源、氮氣增壓泵、空氣壓縮機、安全吹掃系統(tǒng)、壓力變送器、計算機、數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)）和井下部分（井口穿越器、過電纜封隔器穿越器、毛細鋼管、傳壓筒、毛細鋼管保護器）組成。第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一傳壓筒數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮氣毛細鋼管井下傳壓筒：提供驅氣容積，以防止井內雜質進入毛細鋼管。第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一傳壓筒數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮氣毛細鋼管毛細鋼管：承裝氦或氮氣，連接傳壓筒及地面壓力傳感器，將傳壓筒內壓力傳遞到地面。外徑為3.18mm，內徑為1.37mm第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一傳壓筒電泵機組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮氣傳感器：充液式石英晶體或應變式壓力傳感器，用于測量毛細鋼管內地面端口處的壓力。第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一傳壓筒電泵機組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮氣1268psi數(shù)據(jù)采集器：實時測量顯示、記錄各通道的壓力數(shù)值，存儲量6萬個數(shù)據(jù)點。第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一傳壓筒電泵機組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮氣高壓吹掃系統(tǒng)：用于氣體增壓，進行氣體的補充、清洗和吹掃。第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一傳壓筒電泵機組數(shù)據(jù)采集器傳感器高壓吹掃裝置氮氣MS-1數(shù)據(jù)處理裝置：進行編程回放數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的處理。第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2、工作原理第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一傳壓筒毛細管傳感器采集器處理器氮氣吹掃泵毛細鋼管和傳壓筒中自始至終將被充滿氮氣，進行壓力測試時，井下壓力與毛細鋼管及傳壓筒的氮氣壓力最終在傳壓筒達到平衡，毛細鋼管的另一端與地面上壓力傳感器相連,有此測得地面一端毛細鋼管中的氮氣壓力。而所要監(jiān)測的地層壓力是由地面井口壓力和氮氣柱的壓力兩部分組成。傳感器測得的壓力信號,傳送至數(shù)據(jù)采集器內.數(shù)據(jù)采集器將完成井下氮氣柱重力的計算校正,并將修正好的數(shù)據(jù)顯示并存儲起來.第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3、裝置特征第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一4、裝置功能第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1、地面直讀，實時顯示

■現(xiàn)場及時進行壓力分析，指導合理生產■以數(shù)字曲線形式實時進行井下壓力輸出■傳感器和數(shù)據(jù)記錄儀置于地面第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2、連續(xù)監(jiān)測，跟蹤分析■

與自動化系統(tǒng)配合，實現(xiàn)無人值守情況下的數(shù)據(jù)的錄取監(jiān)測■地面數(shù)據(jù)采集器采用大容量（6萬個數(shù)據(jù)點）的存儲器■

實現(xiàn)各采集通道的設置，壓力計算修正，進行壓力長期的監(jiān)測第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一CB11E-1井壓力恢復導數(shù)曲線3、開展多種項目試井

■

計算儲層參數(shù)、地層完善程度、邊界性質、生產制度的選擇■

開展壓力恢復、壓力降落、系統(tǒng)試井等多種項目的試井第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一4、實現(xiàn)單層測試和分層測試毛細鋼管分層測壓管柱圖毛細鋼管外壓（環(huán)空壓力）式傳壓筒內壓（油管內壓力）式傳壓筒封隔器毛細鋼管單層測壓傳壓筒封隔器毛細鋼管第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、適用多類型油水井

封隔器傳壓筒電泵

毛細鋼管電纜防砂管油層封隔器傳壓筒

毛細鋼管電纜油層電泵管柱示意圖自噴管柱示意圖毛細鋼管封隔器螺桿泵傳壓筒油管錨防砂管油層螺桿泵管柱示意圖第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一衛(wèi)星平臺RTU資料解釋計算機中心平臺控制中心陸地控制中心

研究配套了4-20mA接口，與各衛(wèi)星平臺SLC500型可編程控制器組成的遠程終端RTU相連，由中心平臺中控室傳輸至陸地中心系統(tǒng)，再與測試解釋計算機相連，實現(xiàn)毛細鋼管測試數(shù)據(jù)陸地上的實時采集和傳輸和資料解釋，更加及時準確的錄取井下壓力資料。減少了測試費用。6、與自動化工程接口第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一7、高溫試井■井下無電器元件，耐溫高達370℃，可廣泛應用與中深層系和熱采井、注聚井等特殊高溫井中?！鰝鞲衅髦糜诘孛?，可定期對其進行校驗，以確保測試精度。8、地面校驗第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一根據(jù)油井泵的沉沒度，利用節(jié)點點分析方法確定毛細鋼管傳壓筒下深處的壓力值，以此做為油井正常生產的壓力下限，以毛細鋼管承壓作為壓力的上限，通過軟件設置實現(xiàn)。當壓力值不在正常范圍時，該裝置則實施報警，提醒平臺油井管理人員及時檢查泵況，調整油井工作制度，延長機采泵壽命，確保油井正常生產。該功能可與自動化系統(tǒng)配套使用。9、報警功能第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、毛細鋼管安裝與質量監(jiān)測第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一

毛細鋼管測壓系統(tǒng)的安裝主要有七個部分：地面井口設施的準備、傳壓筒的安裝、毛細鋼管的安裝、毛細鋼管安裝過程的吹掃、封隔器的穿越、井口的穿越、質量驗收第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、1地面井口設施的準備首先根據(jù)井況確定所使用的傳壓筒的類型及尺寸，根據(jù)下井深度選擇合適的毛細鋼管，一般選取毛細鋼管的標稱長度要比完井設計中傳壓筒的下深長100米左右，若毛細鋼管的長度達不到井深的要求，可用兩盤毛細鋼管，中間用專用的雙弓對接。第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、2傳壓筒的安裝傳壓筒、毛細鋼管下井前，要進行地面密封試驗。下傳壓筒時，把毛細鋼管和傳壓筒連接好，打開吹掃泵，使毛細鋼管和傳壓筒都充滿氣體，打壓800psi，并用試漏劑驗漏，15分鐘壓力不降。保證毛細鋼管和傳壓筒連接處密封可靠。第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、3毛細鋼管的安裝傳壓筒傳壓筒封隔器封隔器毛細管油層油層安全閥下油管柱及毛細鋼管時，要把毛細鋼管拉緊并靠于管柱，防止毛細鋼管盤繞損壞，同時每個油管中間打一個橡膠保護器，油管接箍處打一個油管接箍保護器，將毛細鋼管固定在油管柱上第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、4毛細鋼管的安裝過程中的吹掃在毛細鋼管下井過程中，按擬定的吹掃間隔表進行氮氣吹掃是非常必要的。當傳壓筒進入液面后，隨著傳壓筒的位置不斷向下移動，其所處位置上的壓力越來越高，毛細鋼管及傳壓筒的氣體受到壓縮，傳壓筒的液面逐漸升高，此時若不及時吹掃，則可能會使液體進入毛細鋼管內，從而影響測壓結果。因此在整個安裝過程中，要絕對避免井液進入毛細鋼管內。次數(shù)間隔持續(xù)時間（min)第一次進入液面兩根油管5第二次第7根油管7第三次第12根油管7第四次第22根油管10第五次第32根油管10第六次第52根油管15第七次第82根油管15以后每次間隔30根油管15吹掃間隔表第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、5封隔器的穿越遇有井下安裝封隔器的時候，如欲始毛細鋼管穿過封隔器，則需要事先對封隔器進行必要的改造，對封隔器改造的要求：自上而下一個內徑為1/4″的貫通直孔及在封隔器上、下端分別嵌入1/8″×1/4″NPT貫通孔管件，該管件可使1/8″的毛細鋼管從中穿過。待封隔器接在管串上以后，選擇封隔器上方約50公分至1米處，用銼刀將毛管割斷，迅速將割斷的井下毛細鋼管自下而上穿過封隔器的預留通道并通過雙弓接頭和滾筒上的毛細鋼管對接，并測漏。由于在穿過封隔器的整個過程中，會造成毛管中的氮氣損失，安裝后需進行一次氮氣吹掃。第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、6井口的穿越壓力傳感器法蘭穿越套管穿越毛細鋼管井口穿越方式有兩種：一是套管穿越；二是上法蘭穿越，目前我們常有的穿越方式是套管穿越。第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一5、4毛細鋼管安裝的質量驗收在毛細鋼管穿出井口的安裝完成之后，要進行安裝效果檢查，以便確認安裝是否完好。具體做法是井下處于靜態(tài)時：從采集器是讀取數(shù)據(jù)，如果數(shù)據(jù)穩(wěn)定則開始采集數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)一直在變化，則要確認上否井下處于動態(tài)。若井下處于靜態(tài)而數(shù)據(jù)一直不穩(wěn)定，則安裝一定存在問題。當數(shù)據(jù)穩(wěn)定并已采集5分鐘后，則可用扳手將針形閥與毛細鋼管的連接接頭松開，大約10秒鐘左右，讀數(shù)很快恢復到原來的水平，說明這個毛細鋼管安裝是成功的。渤深6-1井安裝完毛管測壓裝置做的傳壓筒試壓曲線第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一目錄一、毛細鋼管測壓操作系統(tǒng)二、毛細鋼管與壓力計對比試驗三、毛細鋼管的應用及效果四、認識與結論第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一毛細鋼管測壓裝置與電子壓力計精度對比

從表可以看出，在相同深度下利用毛細鋼管測壓裝置測取的壓力和永久式電子壓力計測取壓力值平均誤差為0.04366MPa，能夠真實地反映地層真實壓力。第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一目錄一、毛細鋼管測壓操作系統(tǒng)二、毛細鋼管與壓力計對比試驗三、毛細鋼管的應用及效果四、認識與結論第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一應用試井資料確定油層參數(shù)、評價油井完善程度，為油井措施的制定提供依據(jù)K=965mDS=-1.2K=936mDS=36.9例1:2002.8.26老井措施檢螺桿泵下電泵下毛細鋼管測壓裝置2003.3.19擠柴油洗井第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一例2:利用毛細鋼管和分層智能開關實現(xiàn)油井的分層測試。

為了取得分層儲層物性、產能、流體性質、含水率、分層壓力狀況后，避免重新起下生產管柱，我們采用了將固定式毛細鋼管測試裝置下入泵下，同時測試完成后三層開關全部打開生產的方案，這樣既取得了分層測試資料，又不耽誤生產，取得了較好的效果。油層油層油層傳壓筒智能開關智能開關智能開關第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一CB25A-9井分層壓力恢復測試曲線第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一例3:利用毛細鋼管測壓裝置對ZH10井進行探邊測試導數(shù)曲線半對數(shù)曲線歷史擬合曲線流動系數(shù)kh/u286.8md.h/mpa.流度k/u2.89md/mpa.s產能系數(shù)k.h 109md.h滲透率k1.1md表皮系數(shù)s-3.71 表皮引起的附加壓降ΔP-7627kpa井筒儲存系數(shù)C0.191m3/MPa井儲系數(shù)變化率3.2儲能比w0.159竄流系數(shù)λ3.45E-4邊界距離L11020m邊界距離L240.7m邊界距離L31800m邊界距離L445.3m

第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一目錄一、毛細鋼管測壓操作系統(tǒng)二、毛細鋼管與壓力計對比試驗三、毛細鋼管的應用及效果四、認識與結論第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一認識與結論第四十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一■2、壓力傳感元器件置于地面，可以隨時在地面直接進行校驗或維修，不受井下溫度的限制，可進行高溫測試?！?、與常規(guī)測試儀器相比，該裝置井下儀器部分結構簡單，無電器元件，抗腐蝕，不易損壞，使用壽命長。第四十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一■5、該裝置可長期實現(xiàn)井下壓力數(shù)據(jù)的遙測?！?、可長期重復使用，實時進行壓力監(jiān)測，和機采井工況監(jiān)測?！?、可實現(xiàn)單層測試和分層測試■6、正常監(jiān)測不需起下測試裝置，不影響油井正常生產，綜合費用低。第四十五頁，