傳感器的測(cè)井技術(shù)在石油測(cè)井中的應(yīng)用初探

湯旭

(西安方元能源工程有限責(zé)任公司,陜西西安 710201)

傳感器的測(cè)井技術(shù)在石油測(cè)井中的應(yīng)用初探

湯旭

(西安方元能源工程有限責(zé)任公司,陜西西安 710201)

近些年來(lái),隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市對(duì)于能源的需求量日益增大,石油企業(yè)為了滿(mǎn)足我國(guó)對(duì)于石油的需求,必須要在很多開(kāi)發(fā)難度較大的地區(qū)開(kāi)發(fā)石油,石油企業(yè)面臨的開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)越來(lái)越大,因此,石油企業(yè)需要進(jìn)一步發(fā)展石油開(kāi)采技術(shù),提高企業(yè)石油開(kāi)采水平。本文就目前我國(guó)石油開(kāi)發(fā)的現(xiàn)狀和傳感器在石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用進(jìn)行了必要的探究。

測(cè)井技術(shù) 傳感器 應(yīng)用

石油企業(yè)在每個(gè)石油開(kāi)發(fā)過(guò)程中都會(huì)使用石油測(cè)井技術(shù)，傳感器測(cè)井技術(shù)經(jīng)常被用于生產(chǎn)測(cè)井和油井工程測(cè)井，利用聲音，電力等等專(zhuān)業(yè)技術(shù)可以測(cè)試工程井和地面的重負(fù)儀器，這樣能提高測(cè)量的精度。而這些技術(shù)的關(guān)鍵在于一定要準(zhǔn)確無(wú)誤的確定油氣層的位置，然后再利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)，進(jìn)而高效率的開(kāi)發(fā)油井。

1 石油測(cè)井技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著石油業(yè)的飛速發(fā)展，相關(guān)的石油業(yè)務(wù)也在不斷增加，相關(guān)工作者要把握好機(jī)會(huì)，加快石油測(cè)井技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)而來(lái)提高在石油業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。

1.1 很多油井在進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候環(huán)境復(fù)雜

很多油井在測(cè)試的時(shí)候，會(huì)因?yàn)榄h(huán)境的因素，要不斷對(duì)探測(cè)對(duì)象的方式進(jìn)行加強(qiáng)，在對(duì)油井進(jìn)行的測(cè)量是一種被動(dòng)的手段，不能改變測(cè)量的位置與測(cè)量的尺度，這樣這方面就不能得到探析。

1.2 油氣藏勘探開(kāi)發(fā)更加困難

由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多原來(lái)的石油開(kāi)發(fā)地區(qū)的石油快要枯竭了，需要立即對(duì)開(kāi)發(fā)新地區(qū)的石油，目前沒(méi)有開(kāi)發(fā)石油的地區(qū)都是一些開(kāi)發(fā)比較困難的地區(qū)，這對(duì)開(kāi)發(fā)人員給予了巨大的挑戰(zhàn)。例如有些地區(qū)油井中的碳酸鹽巖和火成巖的結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，很多企業(yè)要在油氣空間儲(chǔ)藏量和石油深度方面提高技術(shù)水平，尤其是測(cè)量階段性的低油氣儲(chǔ)藏精度的方面更要加強(qiáng)。另外，相關(guān)工作人員還要大大的加強(qiáng)油井技術(shù)在勘探方面的應(yīng)用。[1]

1.3 測(cè)井裝備需要加大研發(fā)力度

在對(duì)油井進(jìn)行測(cè)井的過(guò)程中，很多技術(shù)都得不到很好地應(yīng)用，因此，要加強(qiáng)在這方面的研發(fā)力度，在我國(guó)目前的形式下，測(cè)井的過(guò)程將可能遇到很多突發(fā)狀況，測(cè)井儀器、環(huán)境以及油井自身的結(jié)構(gòu)都發(fā)生了變化，原先的測(cè)井儀器已經(jīng)不能再用于當(dāng)前復(fù)雜多變的環(huán)境了，并且很多早前引進(jìn)的許多設(shè)備老化情況嚴(yán)重，已經(jīng)不能滿(mǎn)足現(xiàn)在石油測(cè)井的要求。

2 其他測(cè)井技術(shù)分析

2.1 核測(cè)井技術(shù)

核測(cè)井技術(shù)必須要在油井中施行，其原理是依據(jù)巖石和其孔隙流體物理方面的特點(diǎn)，然后對(duì)油井的地質(zhì)剖面進(jìn)行探究，進(jìn)而勘探出天然氣、煤、石油以及金屬和非金屬礦物質(zhì)。這種技術(shù)是一種核物理方法，可以用來(lái)研究地質(zhì)、油井工程以及對(duì)油井進(jìn)行開(kāi)發(fā)，核測(cè)井技術(shù)也被稱(chēng)之為放射性測(cè)井法，在進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中一般使用人工同位素的方法研究。

2.2 井下流量計(jì)法

井下測(cè)量流量的方式主要分為兩種，一種是計(jì)分渦輪流量計(jì)，另一種是示蹤流量計(jì)。渦輪流量計(jì)的用途較廣，可以用在注水井和生產(chǎn)井中。例如注水井，流量計(jì)法實(shí)際上是對(duì)流體的速度和流向等等方面，以確保注水井能注入到剖面，然后再根據(jù)次序或者是中等流量對(duì)其進(jìn)行測(cè)量。最后這些測(cè)量的信號(hào)通過(guò)電纜可以到地面，地面的儀器接收這些信號(hào)并計(jì)算出渦輪每秒的轉(zhuǎn)速。[2]

2.3 井溫測(cè)井法

井溫測(cè)井法實(shí)際上是測(cè)量某點(diǎn)的溫度，一般情況下，隨著深度的變化，溫度也會(huì)隨之而變化，注入和流出的流體的溫度也就會(huì)不同，這就是井溫測(cè)井法的原理。其中井溫梯度測(cè)井法測(cè)量的是井中流體沿井身的溫度變化，微差井溫測(cè)井測(cè)的是一段距離中某兩點(diǎn)的距離，這種方法實(shí)際上可以測(cè)出儲(chǔ)油層中的儲(chǔ)油量是否飽和。

2.4 聲波測(cè)井法

聲波測(cè)井法在測(cè)量油層的時(shí)候，發(fā)出的聲波信號(hào)首先經(jīng)過(guò)含水、含油。含氣的巖石層，聲波的頻率和幅度都會(huì)隨著發(fā)生變化，因此，可以根據(jù)聲波頻率和幅度的變化進(jìn)而判斷出聲波經(jīng)過(guò)的巖層是否含有油。

3 傳感器技術(shù)在測(cè)井中的運(yùn)用

目前我國(guó)可以實(shí)現(xiàn)的測(cè)井方法有很多，除了上文介紹的幾種之外，還有幾種運(yùn)用傳感器技術(shù)的測(cè)井方法，應(yīng)用最多的是光纖傳感器和電子基傳感器。但是在油井中某些例如高溫高溫、腐蝕等等這樣的惡劣環(huán)境中，電子基傳感器不能應(yīng)用，因此，光纖傳感器和某些新型傳感器逐漸取代了傳統(tǒng)的電子基傳感器。

3.1 光纖傳感器技術(shù)在測(cè)井中的應(yīng)用

二十世紀(jì)七十年代，光纖技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，光纖傳感技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái)，光纖傳感器可以抗電磁干擾，并且高溫高壓或者強(qiáng)烈的振動(dòng)都不會(huì)影響光纖傳感器，因此其可以很好的測(cè)量出井筒和井場(chǎng)的環(huán)境狀況，同時(shí)，光纖傳感器還可以分布式測(cè)量，例如可以測(cè)量出某部分的空間分布和剖面信息。光纖傳感器還具有體積小，不占空間的優(yōu)點(diǎn)。光纖技術(shù)與激光技術(shù)結(jié)合起來(lái)就形成了激光光纖核測(cè)井技術(shù)，此種技術(shù)被用于測(cè)量具有原漿和泥漿這樣的不透明液體的井中。激光光纖核傳感器是基于光纖傳感器和光纖通信的基礎(chǔ)的，利用光致?lián)p耗和光致發(fā)光這兩個(gè)物理效應(yīng)，因此，其相對(duì)于普通探測(cè)器而言具有更多的優(yōu)點(diǎn)。光纖還具有高速率、傳輸容量大，并且其還能順帶井下其它儀器的信號(hào)。[3]

3.2 網(wǎng)絡(luò)傳感器技術(shù)在測(cè)井中的運(yùn)用

目前我國(guó)測(cè)井技術(shù)正需要變革，隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，測(cè)井技術(shù)也在不斷的引進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，第五代測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)采集系統(tǒng)正是依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的，其具有高速、可靠、信息共享等等優(yōu)點(diǎn)。與之對(duì)應(yīng)，井下儀器提供的觀(guān)測(cè)信息也應(yīng)該適合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和油藏實(shí)時(shí)解決方案的要求。因此，某些以物理性質(zhì)為基礎(chǔ)的，并且能夠準(zhǔn)確提供地層流體和地質(zhì)信息的方法會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。在新一代測(cè)井技術(shù)中，聲電圖像、脈沖中子、核磁共振等等方法將會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。[4]

4 石油測(cè)井技術(shù)展望

石油測(cè)井技術(shù)在十幾年的不斷發(fā)展中，在油氣勘探中已經(jīng)無(wú)可替代，科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也在不斷推動(dòng)著測(cè)井技術(shù)的發(fā)展，目前，我國(guó)的測(cè)井技術(shù)正在進(jìn)一步走向高精度、高效率，傳感技術(shù)也在不斷的應(yīng)用到測(cè)井中。我國(guó)相關(guān)工作人員要以提高測(cè)井效率、降低測(cè)井成本為目標(biāo)，協(xié)心同力，使測(cè)井技術(shù)得到更為快遞的發(fā)展。

[1]鐘彩霞.基于傳感器的測(cè)井技術(shù)在石油測(cè)井中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2010,06:24+26.

[2]黃玉亮.基于傳感器的測(cè)井技術(shù)在石油測(cè)井中的應(yīng)用[J].化工管理,2013,(14):88-88.

[3]王志力.試論傳感技術(shù)在石油測(cè)井中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)? 2014,(7):79-79.

[4]楊振宇.測(cè)井技術(shù)在石油勘探中的應(yīng)用[J].硅谷,2013,(11):107-107,39.