優(yōu)化LLT—2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)測試工藝措施及方法

陳江華等

摘 要：隨著油田開發(fā)日益深入，油井“腰肌勞損”等問題越來越多，嚴(yán)重影響其開發(fā)壽命，同時(shí)疑難井逐年遞增，成為制約老油田穩(wěn)產(chǎn)的一個(gè)重要因素，這樣就對(duì)油井液面深度測試及時(shí)性、準(zhǔn)確性和安全性都提出了更高的要求，而對(duì)于高套壓、零套壓、高氣液比、斜度大油井等疑難油井來說，使用常規(guī)液面測試儀準(zhǔn)確測得真實(shí)液面難度較大，近幾年使用LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)，在測試過程中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)探索辦法，不斷提高其測試方法、分析及應(yīng)用，使其在疑難井液面測試取得了一定的成效，為地質(zhì)措施方案和工藝配套方案的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

主題詞：液面深度；準(zhǔn)確性；安全性；測試方法；分析及應(yīng)用

油井動(dòng)液面是反映地層供液能力的重要指標(biāo)，及時(shí)掌握動(dòng)液面情況，合理調(diào)整抽油泵沉沒度，使抽油泵吸入口壓力穩(wěn)定在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，是提高油井工作效率、保證油井穩(wěn)產(chǎn)的重要措施。目前我廠共開油井2121余口，每月對(duì)其都要進(jìn)行液面測試，年液面測試工作量約245452井次。2011年試井隊(duì)開始使用LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)，至今共測試676井次，其中測出井476口，測不出井168口，占比例26.1%。針對(duì)這些井況更為復(fù)雜不易測出的疑難井，試井隊(duì)進(jìn)行了重新摸索排查歸類，在測試過程不斷變化測試方法，采取憋壓、加大氣槍能量等相應(yīng)措施，同時(shí)在液面的判斷上，運(yùn)用不同手段即對(duì)聲納速度、節(jié)箍、節(jié)箍數(shù)量進(jìn)行分析對(duì)比計(jì)算，確定液面位置，并結(jié)合油井生產(chǎn)運(yùn)行狀況參數(shù)，保證液面深度的準(zhǔn)確性，從而計(jì)算出油井泵的沉沒度，油層壓力，分析油井的供液能力，才能更好的對(duì)生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

1 LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)測試方法及工藝簡介

1.1 LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)簡介。LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)是針對(duì)油田井下液面位置準(zhǔn)確測量而開發(fā)的軟硬件系統(tǒng)。利用氮?dú)馄坷锏牡獨(dú)庾鰟?dòng)力，采用遠(yuǎn)傳非接觸監(jiān)測方式，將儀器連接在井口套管上，計(jì)算機(jī)定時(shí)每隔1-2分鐘控制儀器發(fā)出聲納脈沖波，脈沖波從油套環(huán)空傳至井下液面后返回，計(jì)算機(jī)接收返回的脈沖。由于脈沖波在液面上傳播時(shí)振幅發(fā)生變化，通過對(duì)井下噪音信號(hào)進(jìn)行過濾，計(jì)算聲納傳播的時(shí)間就得到液面深度，并在計(jì)算機(jī)上記錄深度變化曲線。

1.2 LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)測試方法及工藝。首先在計(jì)算機(jī)上設(shè)置聲納傳感器、發(fā)射器參數(shù)、脈沖類型等技術(shù)參數(shù)，填寫好相關(guān)數(shù)據(jù)油井尺寸，將接箍長度、深度根據(jù)實(shí)際情況輸入表格中并保存，將估算的最深液面深度輸入地層深度中；將儀器連接放噴管線或套管閥或防噴器上 與油套環(huán)空相通（距離井眼中心不超過 1.5 米），打開套壓閥之前，必須保持發(fā)射器壓力大于套管壓力。在通訊狀態(tài)獲取數(shù)據(jù)圖模塊，等到峰值穩(wěn)定后（一般為 10 秒鐘左右），然后在單擊“發(fā)射”按鈕，即可獲得要測量的曲線圖，當(dāng)井筒液面不在井口時(shí)，準(zhǔn)確、快速地測量井筒內(nèi)的液面深度。

2 復(fù)雜疑難井液面測試方法的優(yōu)化與應(yīng)用

針對(duì)在油井液面中出現(xiàn)的不同影響因素，我們首先落實(shí)井況復(fù)雜程度，結(jié)合LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)能力采取各種手段對(duì)部分長年測不出的復(fù)雜的疑難井進(jìn)行了攻關(guān)。

2.1井筒干擾較大的井

由于油井內(nèi)部情況復(fù)雜，井筒內(nèi)存在不同的氣體，井筒內(nèi)壓力不平衡波動(dòng)較大，同時(shí)溫度、濕度對(duì)聲音信號(hào)也會(huì)造成一定干擾，聲信號(hào)是通過油管和套管之間的空氣來傳播的，同時(shí)由于油管節(jié)箍的存在使傳播媒質(zhì)的橫截面發(fā)生變化，特別是在油井套管有拐點(diǎn)的情況下，要想讓聲波順利到達(dá)油管內(nèi)液面并有足夠的能量讓聲波反射到接收器上，就有一定的難度。針對(duì)此類井我們采取了適當(dāng)憋壓，增加充氣壓力等措施，當(dāng)井筒內(nèi)氣壓逐漸增大，井筒內(nèi)氣泡及液面達(dá)到平穩(wěn)時(shí)進(jìn)行測試。如ST1，該井馬達(dá)、柱塞桿碰擊聲音明顯，外界機(jī)械噪音較大，同時(shí)該井井口間隙不停出氣 ，說明井筒內(nèi)氣壓不平衡，波動(dòng)較大，極易產(chǎn)生氣泡。從測試曲線看出該井毛刺明顯，說明該井外部噪音較大，井筒內(nèi)干擾較多，但測試液面波峰較為明顯，液面深度1320.32米。

2.2外界噪音較大井距較近及多胞胎油井。隨著油田開采的不斷需要，有些井，井與井之間的距離相對(duì)較近，震動(dòng)、聲音較大沒有規(guī)則，相互影響，相互干擾，同時(shí)多胞胎井不斷增多，當(dāng)油井外界噪音較大時(shí)，聲信號(hào)受到嚴(yán)重的通訊干擾，聲波脈沖經(jīng)常被淹沒在噪音中，同時(shí)受油氣影響，套管內(nèi)氣體介質(zhì)特性又因井而異 ，造成液面測試較難。對(duì)此類井多數(shù)采取停井半小時(shí)，槍體壓力要大于套管內(nèi)壓力0.5MPa，同時(shí)我們針對(duì)噪音干擾較大的井液面曲線較為復(fù)雜的，運(yùn)用曲線計(jì)算校正方法、利用接箍法推算聲納法進(jìn)行校正，保證測出的液面準(zhǔn)確度。ST1-2等口井并列，是六胞胎的井，高原機(jī)，在2014年1月我們對(duì)其中3口進(jìn)行了測試，均測不出；經(jīng)分析：因井與井之間間距較近、高原機(jī)上下行程時(shí)噪音較大，有明顯震動(dòng)，同時(shí)該井油較稠、液量較低；2014.5.13我們對(duì)三口井又進(jìn)行了測試，槍體注入壓力均達(dá)到500-700Ps，在下沖程時(shí)開始發(fā)射測試，測試曲線如下：

從3口井液面測試曲線可看出：ST1-2：液面曲線波峰明顯，液面清晰，液面深度1180.97米；ST1-3：液面曲線波峰較亂，節(jié)箍不清液面無法判斷，測不出；ST1-4：液面曲線圖液面波峰不太明顯，我們運(yùn)用曲線計(jì)算校正方法 、利用接箍法推算聲納法進(jìn)行確證；計(jì)算公式確定ST1-4液面深度：964.38米。

2.3低滲區(qū)塊、液量較低的油井測試。由于低滲油藏地層物性差、滲透率低，油井泵掛深、液量低等不利因素的影響，油井間歇嚴(yán)重產(chǎn)能低，油井在生產(chǎn)上的表現(xiàn)為泵掛深、液面低、液量低、泵效低，而油井液量、動(dòng)液面與低滲油井油層埋藏深、物性差、壓力水平低有直接的關(guān)系； 從測試曲線可看出：該井液面超過泵深，但測試六條曲線液面深度在同一位置，該井變徑730.86米與曲線位置一致，確定該井液面為2228.23米。

2.4氣壓較大，壓力不穩(wěn)的油井。當(dāng)井底壓力大于槍體壓力時(shí)，會(huì)形成反充氣，造成井口出油及其他雜質(zhì)反沖進(jìn)，堵塞槍體，同時(shí)由于井內(nèi)氣體較大，而LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)屬低壓槍，低壓發(fā)射器承受壓力最大不能超過2MPa，氣槍最大能量不能大于900Ps，一般氣槍壓力大于環(huán)空0.5MPa，否則井筒壓力大于槍體壓力造成發(fā)射不出去及損壞儀器，針對(duì)此類井應(yīng)采取放氣30-60分鐘，但由于打破了井筒氣體平衡，受泡沫段影響及壓力不穩(wěn)的影響，在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測得的液面深度呈現(xiàn)忽高忽低，沒有相對(duì)穩(wěn)定值，應(yīng)避免放套管氣太猛及放氣后適當(dāng)憋壓，盡量使井口套壓保持在該區(qū)塊的最好工作壓力范圍。

2.5 泵深在2000米以上的深井。由于LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)是利用氮?dú)馄坷锏牡獨(dú)庾鲃?dòng)力，靠儀器發(fā)出聲納沖波返回獲取液面深度，首先有些井口四通密封不嚴(yán)，造成氣體四散能量有所衰減，導(dǎo)致聲波也會(huì)受到相應(yīng)，而當(dāng)相對(duì)泵掛、液面較深的井，脈沖信號(hào)到達(dá)井底時(shí)更加變?nèi)?，造成液面的不易測出。計(jì)算機(jī)節(jié)箍數(shù)的多少，直接影響該井液面深度，受井底干擾較大，節(jié)箍數(shù)返回與井內(nèi)真實(shí)節(jié)箍相差較大，反射測試后選擇節(jié)箍數(shù)清晰，接近實(shí)際節(jié)箍數(shù)的液面曲線，同時(shí)通過計(jì)算法校正。

2.6 井口不斷吐氣冒泡及漏氣的反吸氣油井。當(dāng)油井上沖程出氣大，下沖程出氣小，這種現(xiàn)象表明抽油泵工作正常，只是油管內(nèi)液面太低，油液未抽到井口，油井可能是間歇出油，尤其是當(dāng)產(chǎn)生負(fù)壓式液面測不出，井內(nèi)往內(nèi)吸氣倒灌，同時(shí)井口裝置的密封性差有漏氣現(xiàn)象造成能量損失，液面也不易測出。井例：T16該井間開，測試時(shí)逐漸發(fā)射波不斷波動(dòng)，有氣泡離井口較近曲線顯示有節(jié)箍。但返回聲音，井口不斷冒泡，關(guān)井20分鐘，氮?dú)庾⑷?00-800Ps，測試沒顯示，這時(shí)發(fā)現(xiàn)對(duì)面套管閘門漏氣密封不嚴(yán)屬開放性測試，由于聲波能量由另一端跑掉進(jìn)入不了井筒內(nèi)，通過曲線的越來越小，通過關(guān)井20分鐘及密封井口測得液面曲線如下：

3結(jié)論

通過幾年來對(duì)LLT-2井下液面監(jiān)測系統(tǒng)的不斷使用了解，針對(duì)在測試中出現(xiàn)的不同井況問題，不斷開展技術(shù)攻關(guān)，采取了以上不同的測試措施，也摸索出一套行之有效的測試方法，在生產(chǎn)中應(yīng)用效果良好。（1）有效提高了長期測不出的疑難井液面成功率；（2）為整體區(qū)塊油井調(diào)參提液提供依據(jù)；（3）為了解單井的供液能力制定合理的工作措施提高依據(jù)。

作者簡介：陳江華，女，本科學(xué)歷，1988年參加工作，目前在勝利油田勝利采油廠技術(shù)監(jiān)測大隊(duì)試井隊(duì)從事試井資料解釋研究工作。