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注水井井下电磁流量计在油田煤矿中的应用

发布时间:2017-11-25
 

胜利孤东油田属稠油疏松砂岩油藏,于1986年投入开发,现在年产原油300×104t。随着逐年开采,综合含水已上升至94%,因此,录取高质量的水井测试资料是指导分层配注与调整不可忽视的一个环节。而当前存在一些问题影响着正常测试施工,表现在:
①仪器问题。106浮子式流量计故障率高,坐层困难;
②井况问题。长期注水导致管柱锈蚀严重,注污水、出砂等 因素常造成仪器遇阻难下、遇卡落井事故,延长了测试周期,孤东400余口注水井中此类情况 占14%;
③调配问题。由于井下分层调水量仍采用调换水嘴方式,仪器测试不准确引起反复测调。
受以上诸多因素影响,孤东油田1997年测试施工共3182井次,有效施工1939井次,遇阻376井次,仪器故障827井次,全年水井测试无效施工1243井次,占总工作量的40%。因此,测试工艺改造,特别是仪器的改进亟待进行。1997年9月引进了存储式电磁流量计
技术指标及使用特点
存储式电磁流量计是一种非集流式注水井井下电磁流量计,由井下流量计和地面回放处理软 件系统组成。井下部分采用钢丝下井,电池供电。测量时由扶正器使仪器位于注水井液柱中心,通过测量不同层位液柱的中心流速而达到测试各层注入量的目的。由于采用非集流方式,既可定点测量,亦可连续测量,施工过程中不用坐层,可测得管柱内任意位置的流量大小。
1.仪器主要技术指标
(1)测试范围:正向≤400m3/d(38mm),正向≤700m3/d(43mm),反向≤50m3/d(在62mm油管中测试);
(2)精确度:±1%;
(3)启动排量:0.3m3/d;
(4)分辨率:0.1m3/d;
(5)采样周期:10s;
(6)工作温度:5~90℃;
(7)耐压:50MPa;
(8)连续测量时间:5.6h。
2.仪器使用特点
(1)仪器采用钢丝下井,存储式工作方式。
(2)其传感器为内置电磁感应式,水流通过可引起磁场变化,从而探知水流量的大小,仪器外部无任何活动部件,因此特别适合出砂严重井及注污水井测试。
(3)仪器采用非集流方式,可停在管柱内任一点测试,由管柱内流量变化判断管柱漏失情况,在控制好水流及提升速度的前提下可测得注水井水流量剖面,也可由注水量定性判断注水管壁污染情况。
(4)根据计算机回放图形直观显示施工情况,监督施工质量,杜绝假资料的发生。
(5)同吸水剖面测井资料结合判断油层吸水状况,目前同位素吸水剖面测井只能定性反应吸水状况,在层间存在大孔道现象时同位素颗粒被冲走,往往误判断为不吸水,此时可由电磁流量计定量判断吸水量,作为吸水剖面测井的良好补充。
现场测试
存储式电磁流量计引进初期主要是针对性试验:
①在浅井、中深井中,观察耐压、耐温情况;
②在注清水、污水井中,观察水质对其精度的影响,并同聚流式浮子流量计对比其一致性;
③在井内来回起下压点观察其重复性。在试验基础上,1998年孤东油田应用电磁流量计进行生产测试1000余井次,试验管柱漏失40余井次。一次下井录取资料成功率在98%以上,同机械流量计相比,遇阻及仪器故障发生率都大为降低。
典型资料分析:真141井井深约2600m,有3个层注水。因注入量小,压力不易稳定,现场 采用了定压力点下仪器分别在各层停点方法测指示曲线。为验证管柱及底球漏失情况,分别在井下1000m、1500m及底球上部停点测试(见图1)。现场测试数据回放图形如图2所示。

3.跨阶段勘探,煤层分布不落实
一些工区煤田勘探程度低,煤层分布不清楚,一些公司,包括外国公司急于求成,跨阶段勘探,结果造成煤层丢失,无法测试应测参数,使评价工作无法进行,甚至根本就没有煤。
4.不重视煤层气保存条件的分析研究
我国构造运动频繁,煤层气地质条件比较复杂,很多地区煤系地层抬升剥蚀严重,煤层气大量散失,如焦作古汉山试验区,唐山试验区。尽管一些地区煤阶较高,埋藏深度较大,但往往煤层上覆地层有效厚度比较小,受古甲烷风化带的影响,煤层含气量低。如河北大城煤层气试验区。认真研究构造演化及煤层气保存条件是非常重要的。
5.构造部位不落实
一些试验区,如沁参1井位于构造高部位,造成排水困难,储层压力很难降低,煤层气无法产出;唐山试验区煤层气钻探工作多集中在构造复杂、倾角较陡的西北翼。
6.忽视高煤阶区的煤层气勘探开发
受美国煤层气勘探开发经验的影响,盲目寻找中煤阶区。中国无烟煤分布区较广,一直无人涉足。无烟煤区煤层含气量高,煤层埋藏浅,煤层硬度大,遇水膨胀系数小。中国石油天然气集团公司的晋城试验区在无烟煤区率先取得突破,随后中联公司亦在临区取得成功。
7.盲目运用压裂技术
尽管水力压裂可以起到一定的增产效果,但水力压裂不是万能的。很多煤层气井运用水力压裂,造成压穿煤层顶、底板,造成排水不尽,产气量低。如柳1、安2、安3、大1-5、大1-6等试验井。另外煤层能否压裂取决其力学性质,对一些软煤层盲目进行压裂,恰恰起到相反作用,如吴试1井。