小直徑產出剖面測井儀在小環(huán)套井中的應用.docx

1、2016年第2卷第5期PETROLEUMTUBULARGOODS&INSTRUMENTS47*儀器設備與應用小直徑產出剖面測井儀在小環(huán)套井中的應用高飛(大慶油田有限責任公司測試技術服務分公司黑龍江大慶163453)摘要:針對油田某些生產井環(huán)套空間狹小，通用的028mm常規(guī)儀器在進行產出剖面測試中有時起下困難的實際情況，通過采用陣列電極傳感器設計和改動通用絲杠重新設計集流器的辦法，提出了022mm小直徑產出剖面測井儀，并通過室內標定實驗驗證了儀器的響應效果。該儀器起下靈活，可對油流量進行準確測量，在油田刪試現場應用效果良好，為小環(huán)套空間低產液井產出割面測試提供了另一種新的技術手段。關鍵詞

2、：小直徑；測井儀;環(huán)套空間；現場應用中圖法分類號:TE353L3文獻標識碼:A文章編號：2096-0077(2016)05-0047-04TheApplicationofSlimProductionProfileLoggingToolintheSlimholeAnnulusGAOFei(WellLoggingTechnologyServiceCompanyofDaqingOilfieldLimitedCompany,Daqing,Heilongjiang163453,C/iina)Abstract:Becauseofsmallspacearoundthecasings,itisdifficul

3、ttoruntheconventional028mmproductionloggingtoolintheslimholeannulusinsomewells.Inviewofthissituation,the022mmslimproductionpn)fileloggingtoolwasdesignedbyadoptingthearrayelec-trcxlesensorandnewdiverterwithchanginggeneralscrew.Theresponseresultsareverifiedbylaboratorycalibrationexperiment.Theoilflowr

4、atecanbeobtainedaccuratelybythetool.Thetoolhastheexcellenteffects,andcanprovideanewtechnicalmeanofproductionprofilelogginginlowproductionslimannulus.建、4】-3nUo1儀器簡介及部分設計1.1儀器簡介小直徑產出剖面測井儀包括022mm含有自動油水相分流裝置的傘式集流器,用于油流量測量陣列電極的傳感器，用于測量總產液量的渦輪流量計,022mm的伽馬測量短接，血2mm的井溫磁性定位短接及適用于8mm或12mm電纜的022mm電纜頭。儀器信號傳輸采用標

5、準的5.729kb/s曼碼傳輸技術。儀器結構如圖1所示。Keywords：slimhole；loggingtool；annulus；fieldapplication0引言電纜頭磁性定位油流僦傳感器圖1儀器結構示意圖油田一些生產井中油管使用大節(jié)箍，另有其它原因造成環(huán)套空間狹小,通用的028mm產出剖面測井儀在小環(huán)套空間內無法正常起下，不能進行產出剖面測試。此外，油田某些生產井井況復雜，井下常伴有出砂、間歇產液等現象，因此給常規(guī)產出剖面測井帶來難度。針對上述問題，本文提出了。22mm小直徑產出剖面測井儀,采用陣列電極傳感器設計和改動通用絲杠重新設計集流器的辦法，完成了小直徑測井儀的研制，該儀器可在

6、環(huán)套空間有限情況下順利下井，并在出砂造成渦輪砂卡狀況下仍可準確測得油流量，為產出剖面測試提供了新的技術手段，彳艮好地滿足了油田的測試第一作者簡介:高飛，女,1967年生,工程師,1991年畢業(yè)于大慶石油學院測井專業(yè)，目前從事儀器研究工作。E-mail：dlts_gaofeipet1.2陣列電極傳感器的設計陣列電極傳感器采用軸向四電極環(huán)結構，四個金屬電極被安置在集流傘的中心管上,通過尼龍管與中心管絕緣,通過流體與儀器外殼或套管壁構成回路。當電極環(huán)處于水相中時，回路導通；當電極環(huán)處于油相中時，回路截止，如圖2所示。的伽馬儀在標準井與038mm的注入剖面五參數伽馬儀進行了對比實驗。如圖4所示，左側第

7、一和第二條曲線為不同刻度下038mm伽馬響應曲線，右側曲線為中22mm伽馬響應曲線?？梢郧逦闯觯瑑煞N伽馬曲線在不同深度下響應一致,特征峰一一對應，充分驗證了gmm伽馬的校深效果。圖2陣列電極傳感器結構示意圖當集流器工作時,在集流器驅動機構的作用下，集流傘被撐起，套管內的截面空間被封閉，向上流動的油、水兩相在集流傘下方匯聚，由于密度差異和重力的分離作用，由上而下依次為油相分離段和水相分離段，油相分離段和水相分離段之間存在油水界面。油水界面測量電極處于水相分離段時,其與儀器外殼之間構成的回路導通，測量信號輸出高電平;隨著油相不斷累積，油水界面不斷下移，油水界面測量電極依次處于油相分離段，其與儀器

8、外殼之間構成的回路截止,測量信號輸出低電平。由油水界面測量電極輸出信號的高低電平的時間差，即可求出油流量。1.3集流器的設計儀器直徑小型化最難實現的部分即為集流器的設計，由于直徑的限制，將血8mm傘式集流器按比例縮小的辦法行不通，而影響儀器直徑最關鍵的部件是直流電機的直徑。028mm儀器采用少19mm直流電機，目前能采購到的直流電機最小中為16mm,只能在采用。28mm儀器的通用絲杠的基礎上做改制。傳動絲杠沒有小直徑產品，只能在采用28mm儀器的通用絲杠的基礎上做改制，以加長軸向長度的辦法解決徑向尺寸的縮小。集流器傳動部分如圖3所示。磁定位(mV)m715608525880890900910伽

9、馬(API)伽馬(API)圖4/22mm伽馬與38mm伽馬對比圖2.2油水流與油流標定為了刻度圖版和驗證儀器響應情況，在三采模擬井對小直徑產出剖面測井儀進行了室內實驗。選用4支儀器進行綜合細化的標定實驗，給定油流量，調整水流量,記錄不同配比下油流量響應數據。油流量分別設定為：0.5、1、2、3、4、5、6m'/d,油水總流量上限設定為1。m3/do如圖5、圖6所示。圖3集流器傳動部分示意圖1-23-33-41-3一2-41-42標定情況2.1伽馬標定油田測試需用伽馬進行校深，為此研制的中22mm圖5油流量刻度圖版從圖5可以看出隨著油流量的增加，陣列電極傳感器任意兩電極組合油相累積時間越

10、短。因此只要在測井曲線中確定四個電極環(huán)中任意一對組合的油相累積時間，便可以解釋計算出油相的體積流量。渦輪圖版時間，便可以解釋計算出油相的體積流量。渦輪圖版101520253035頻率/Hz0864(PE)、藉圖6渦輪刻度圖版3現場應用對于產液量低于10m3/d的低產液油井，使用小直徑產出剖面測井儀均可錄取到較為理想的數據,提供準確的解釋成果。以某油田躍XXXX井為例，該井一共有8個射孔層位,當天井口量油結果為產液2.6m3/d，含水27%。如圖7和圖8所示為第一測量層位渦輪響應曲線和油流量測量曲線，從圖中可以看出，渦輪轉動良好,油流量四個測量臺階明顯，經后期解釋計算,產液量2.89m3/d,油

11、流量2.28m3/do50.045.0深度1515.0m,產液量2.89m7dO5.3.o.oe.0.0.o0.5.0.5.0.5.32211時間/min圖7第1測點渦輪響應曲線01234時間/min圖8第1測點油流量測量曲線ZH、#®如圖9和圖10所示為第二測量層位渦輪響應曲線和油流量測量曲線，從油流量測量曲線看,四個測量臺階抬升時間比第一測點變長，說明第一測點有產油量,經后期解釋計算，總產液量為2.13n?/油流量為1.68m3/d0圖9第2測點渦輪響應曲線時間/min圖10第2測點油流量測量曲線如圖11和圖12所示分別為第七測量層位和第八測量層位的油流量測量曲線，經后期解釋計算

12、，總產液量為2.13n?/d,油流量為1.68m7do圖11第7測點油流量測量曲線10000.09000.08000.07000.06000.0*5000.04000.03000.02000.0】000.00深度1749.0m.油流量0.00m'/d123456789【011時間/min圖12第8測點油流量測量曲線成果表1中給出躍XXXX井總產液量為2.89n?/d,含水為21.1%,與當天井口量油結果（產液2.6m3/d,含水9000.08000.07000.06000.0t5000.02000.0j1000.0(0時間/min4000.0|3000.0i27%）基本吻合，驗證了儀器

13、的可靠性。為2.7m'/d,含水為19.01%。如圖13和圖14所示為儀再以某油田烏北XX-XXXX為例。當日井口量油器在第一和第二測量層位測得的油流量臺階。表1躍XXXX井解釋成果表測量進段:480-,1784m2015年8月19日序號層位射孔井段/m層厚/m油產量/(rr?-d'1)水產量/(n?-d-')總產液量/（n?-）含水率/%完井測井解釋結論產出剖面?zhèn)渥⒔忉尳Y論命'11-41517.61518.91.30.600.160.7621.05差油層次產2I-41520.41521.81.40.000.000.000.00差油層不產3in-i1628.8-

14、1631.42.60.310.000.310.00差油層次產4Iff-51638.21640.22.00.18油層5ni-31643.1645.52.40.000.451.8224.73差油層主產1745.01747.02.00.476IV-51747.01749.02.00.72油水同層1749.0-1750.91.90.000.000.000.00不產合計15.62.280.612.8921.1110000.010000.0I>9000.0j8000.07000.0!6000.0!<5()000I400。：。jpFF叩fTTT3000.0Ir2000.0；ffiooo.orn0

15、1234時間/min圖13第1測點油流量測量曲線圖14第1測點油流量漩I量曲線從成果表2中可直觀看出V-14層為主產層，烏北XX-XXXX井總產液量為3.03m3/d,含水為24.75%,與當天井口量油結果（產液2.7m3/d,含水19.01%）基本吻合，再次驗證了儀器的可靠性。表2烏北XX-XXXX井解釋成果表測量進段：20542172m2015年8月16日序號層位射孔井段/m層厚/m油產量/(n?d'1)水產量/(m3d")總產液量/(m3,d1)含水率/%完井測井解釋結論產出剖面窯洋解釋結論甫作1V-32015.42107.62.20.340.260.643.33油層次產2V-52111.72114.22.50.77油層次產3V-132147.62149.72.10.000.492.4210.16油層不產4V-142151.6-2153.41.81.17差油層主產合計8.62.280.753.0324.755結論小直徑產出剖面測井儀外徑較常規(guī)環(huán)空儀器縮減6mm,在油田一些管套空間狹窄的生產井中可以成功起下。獨特的陣列式四電極傳感器設計通過重力油水分離可獲取點測油流量。儀器在油田的成功測試表明，該方法為小環(huán)套空間低產液井產出剖面測量提供了另一種新的技術手段。參考文獻11吳錫令.生產測井原理M.北京:石