油田電纜帶壓直讀技術(shù)研究

郭勇 梁海龍 唐澤軍

摘要：主要為了及時取得油田套管分段注入壓裂后的井下數(shù)據(jù)。有效并且合理的指導氣井后期的工作，使用電纜帶壓直讀技術(shù)，把光面電纜以及鋼絲作業(yè)結(jié)合在一起，充分實現(xiàn)井口自動密封，不需要人工操作注脂密封，可以解決鎧裝防噴效果不理想的問題;處于帶壓條件下，能快速有效取得井下的油管數(shù)據(jù)，充分實現(xiàn)資料的實時評價，完善工作制度。

關(guān)鍵詞：油田;電纜;帶壓直讀技術(shù)

前言：

水平井在壓裂以后基本上都屬于自噴階段，在試油測試階段使用井下電子壓力計設撈技術(shù)，等地面對儲存壓力計進入編程階段，隨后進入電池，將存儲壓力計安裝在壓力計托筒內(nèi)部，借助鋼絲把壓力機托筒放到井內(nèi)管柱縮徑處或者在懸掛器的位置。這項技術(shù)可以雖然可以測試井流動的壓力，還需要經(jīng)過地面處理資料、在分析以后反饋給有關(guān)部門，但是資料的分析以及評價會有一定的滯后性，關(guān)于井流動壓力的資料不能及時獲取，導致不能及時調(diào)整設計方案，與此同時，為了確保施工的成功率，一次作業(yè)需要使用兩支壓力計。為了可以及時取得井下有關(guān)數(shù)據(jù)資料，有效、科學指導壓裂以后油、氣井后期的施工，使用電纜帶壓直讀技術(shù)，處于帶壓條件下借助光面鋼管電纜將壓力計下入井內(nèi)，然后地面上可以直接獲取有關(guān)數(shù)據(jù)，為制定精準的設計方案打下基礎。

一、電纜直讀技術(shù)的原理以及特征

在開發(fā)油田的時候，有些油井需要長期測試底層的壓力，尤其是試采資料井。電纜有線地面直讀技術(shù)是使用電纜下放直讀壓力計到井內(nèi)，通過直讀壓力計測量的溫度以及壓力數(shù)據(jù)借助電纜傳輸?shù)降孛鎯x器以及計算機上，然后計算機經(jīng)過軟件實時顯示有關(guān)數(shù)據(jù)并且自動繪制成曲線[1]。使用這項技術(shù)可以長期、實時監(jiān)測井內(nèi)的壓力變化，可以使有關(guān)工作人員及時發(fā)現(xiàn)井中的數(shù)值變化，然后將這些數(shù)據(jù)作為調(diào)整方案的證據(jù)，為了降低投入成本。傳統(tǒng)的電纜有線地面直讀技術(shù)使用的是鎧裝電纜，因為鎧裝的材料是鋼絲麻面，并且表面粗糙，防噴效果不理想，為了減少對環(huán)境造成的污染，還需要工作人員注脂密封。使用電纜直讀技術(shù)是傳統(tǒng)技術(shù)的兩倍以上，并且操作的費用也會降低五分之一，同時減少工作人員的勞動量，減少操作需要的費用。

二、電纜帶壓直讀工具的構(gòu)造

由直讀電力計、光面鋼管電纜以及地面數(shù)據(jù)處理設備、井口密封裝置、地面驅(qū)動設備組成的就是電纜帶壓直讀工具。

（一）光面鋼管電纜

對于傳統(tǒng)鎧裝電纜帶壓條件下防噴性能的缺點，還是又選了光面鋼管電纜。光面鋼管電纜主要用于有密封作業(yè)要求的井中;外層的鋼管使用的是316不銹鋼合金材料，擁有一定的防腐性;一般情況下，電纜的整體破斷拉力會高于6KN，在長期井下檢測以及連續(xù)油管密封操作中經(jīng)常使用;另外電纜在井下的壓強可以承受在70MPa之內(nèi)。

（二）井下電子壓力機

壓力傳感器、溫度傳感器、信號放大器、單片機系統(tǒng)、數(shù)字通訊接口電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、裝載于單片機系統(tǒng)等有關(guān)軟件組成的就是直讀式電子壓力計[2]?？梢允褂盟{寶石壓力傳感器，藍寶石壓力傳感器使用應變電阻式的工作機理，將硅-藍寶石作為半導體敏感元件，因為硅-藍寶石對溫度不敏感，就算在高溫環(huán)境中也可以保持良好的工作狀態(tài)。井下電子壓力計設計耐壓70MPa，承受溫度在150℃左右，保證壓力的精度在0.01MPa，壓力機的最大外徑在40毫米。

（三）處理地面數(shù)據(jù)的儀器設備

由通訊接口電路、顯示單元、數(shù)據(jù)存儲單元以及專用電源組成的就是地面數(shù)據(jù)處理單元。

三、電纜帶壓直讀機理

井下壓力計和單芯光面電纜連接在一起，使用鋼絲試井撬下入井內(nèi)，通過使用鋼絲試井撬及其防噴裝置，完成進口自動密封操作[3]。溫度壓力傳感器分別把溫度以及壓力轉(zhuǎn)變成電信號輸送出去，經(jīng)過信號放大以及模數(shù)轉(zhuǎn)變之后，通過單片機完成數(shù)據(jù)的實時采集以及儲存。

四、電纜電壓直讀技術(shù)的優(yōu)勢

傳統(tǒng)隨管柱下入直讀壓力機收集井下資料。這對于自噴井需要進行壓井作業(yè)或者使用不壓井方式下入管柱，投入的成本較高、儲層比較容易受到污染，對壓裂改造的成果有一定的影響。針對于傳統(tǒng)技術(shù)的缺點，研究出油田電纜帶壓直讀技術(shù)，這項技術(shù)的優(yōu)勢有：

第一、使用電纜帶壓直讀技術(shù)，因為它擁有簡單可靠、可實時獲取井下數(shù)據(jù)信息、快速安裝防噴裝置等優(yōu)勢。使用這項技術(shù)會降低安全、環(huán)保風險，可以快速、實時、準確獲取井下數(shù)據(jù)資料，可以提升采集井下數(shù)據(jù)的效率。

第二、電纜帶壓直讀技術(shù)適用于油、氣井套管分層壓裂的后期，井口帶壓條件下壓力、溫度梯度以及流動壓力的監(jiān)測。

第三、電纜帶壓直讀技術(shù)可以實時取得井下的數(shù)據(jù)資料，經(jīng)過和不同井下工具組合的形式，可以完成高壓物性取樣以及封層測試等工藝，擁有較好的發(fā)展前景。

第四、電纜帶壓直讀技術(shù)的工藝簡單可靠，不用起下測試管柱，在降低工作強度的同時還能防止壓井作業(yè)對儲層的損害、增加施工的成本。

第五、有效實現(xiàn)及時獲取井下數(shù)據(jù)資料以及儲存，給后期的施工提供了精準的施工信息資料，也能及時發(fā)現(xiàn)更優(yōu)化的施工方案。對于數(shù)據(jù)的存儲可以按照現(xiàn)實需要進行調(diào)整，對不同施工階段使用不同的采樣速度。

第六、快速安裝防噴裝置，安裝的時候不需要吊車長時間的工作，井下壓力機從地面專用電源進行供電，不需要使用電池供電，就可以長時間收集井下的數(shù)據(jù)資料，盡量減少起下施工。

結(jié)束語：

綜上所述，電纜帶壓直讀技術(shù)可以滿足帶壓條件下，及時獲取井下壓力、溫度等數(shù)據(jù)資料，減少環(huán)保風險，有效提升操作的效率;按照井下取得的實時數(shù)據(jù)可以完成資料的快速取得以及分析，然后有證據(jù)的指導現(xiàn)場的施工，這項技術(shù)對于油田的發(fā)展有重要的意義。

參考文獻：

[1]姜強. 海上油田分層注水井電纜永置智能測調(diào)新技術(shù)[J]. 中國石油和化工標準與質(zhì)量，2021，41（14）：174-175.

[2]李君君，姜丹，焦敘明等. 高密度海底電纜地震資料后SED評估分析——以渤海X油田為例[J]. 物探化探計算技術(shù)，2021，43（01）：8-14.

[3]穆貴鵬，張國強，等. 渤海油田電纜測井遇卡原因分析及預防措施[J]. 化工管理，2020，（33）：194-196.