李拉毛才旦 宋維春 楊喜彥 余萬林

（中國石油青海油田天然氣開發(fā)公司，青海 格爾木 816000）

回聲液面探測儀在澀北氣田的應(yīng)用

李拉毛才旦 宋維春 楊喜彥 余萬林

（中國石油青海油田天然氣開發(fā)公司，青海 格爾木 816000）

針對澀北氣田出水日益嚴(yán)重、積液井井?dāng)?shù)逐年增多的問題，為預(yù)防氣井因積液排出不及時(shí)而導(dǎo)致停躺，及時(shí)掌握井筒內(nèi)的積液情況，在總結(jié)了氣田曾采用的壓力梯度測試法和油套壓差分析法存在的在特殊工藝井不適用且測試費(fèi)用高的缺點(diǎn)后，利用美國得克薩斯州ECHOMETER公司的回聲液面探側(cè)儀對澀北氣田的一些氣井進(jìn)行測試應(yīng)用，對回聲液面探側(cè)儀的儀器結(jié)構(gòu)做了說明并闡述了儀器的工作原理，將該儀器對氣田的13口井進(jìn)行了積液測試，獲得了第一手資料。通過實(shí)際探測和數(shù)據(jù)分析，表明回聲液面探側(cè)儀探測液面的方法除去油套環(huán)空與油管內(nèi)液面差的因素外，吻合率達(dá)到76.9%，準(zhǔn)確率較高。

澀北氣田 積液井 油套壓差分析法 回聲液面探測儀 接箍

0 引言

澀北氣田近年來出水井不斷增多，氣田部分含氣面積較小的層組整體出水嚴(yán)重，積液井?dāng)?shù)呈現(xiàn)逐年上升的趨勢［1］。為了能及時(shí)地掌握氣井的井筒積液情況，充分利用各種液面測試手段掌握井筒中液面的情況就顯得尤為重要。筆者擬就利用回聲液面探測儀在澀北氣田積液井的應(yīng)用及效果作探討分析。

1 氣田概況

澀北氣田年產(chǎn)水氣比由2007年的30.03m3／106m3上升至2012年的69.06m3／106m3，具體情況見圖1。氣田部分含氣面積較小的層組整體出水嚴(yán)重，部分層組逐步進(jìn)入氣水同產(chǎn)階段，積液井?dāng)?shù)逐年增多，截至2012年12月底氣田積液井?dāng)?shù)已達(dá)到75口，占總井?dāng)?shù)的12.4%。為預(yù)防出水井因井底積液不及時(shí)排出而停躺，目前氣田主要通過油套壓差分析法［2-3］、流靜壓壓力梯度分析法來判斷井筒積液情況，但存在井下氣嘴井積液判斷困難、測試費(fèi)用高等問題，因此采用回聲液面探測儀解決這些問題，在今后開發(fā)過程中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

圖1 澀北氣田歷年水氣比變化趨勢圖

2 回聲探測儀結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 儀器結(jié)構(gòu)

回聲液面探測儀由井分析儀器和TMW軟件兩部分組成，其中井分析儀器包括遙控點(diǎn)火式氣槍、壓力傳感器、麥克風(fēng)采集電纜、壓力信號傳輸電纜、電源裝置及筆記本電腦，見圖2。

2.2 工作原理

在保證儀器密封性的同時(shí)，采用套管氣作為發(fā)聲能源，通過控制放氣閥釋放氣體，從而產(chǎn)生液面測試所需要的頻率較為集中的聲波［4］。聲波通過井

筒的過程中遇到接箍反射回來，再通過接收裝置形成波圖形（圖3），在經(jīng)過井筒到達(dá)井底積液液面反射回來的過程中低頻聲波能量較為充足，液面反射波清晰可辨［5］。最后利用超聲波在井筒中發(fā)生的反射現(xiàn)象，運(yùn)用計(jì)算機(jī)等設(shè)備，計(jì)算聲波在介質(zhì)中的傳播時(shí)間，從而獲取井筒內(nèi)液面的位置，并通過綜合氣井的一些基本參數(shù)，計(jì)算出井筒積液的液面位置，并通過直觀的圖示法顯示井筒內(nèi)液面位置、流壓、靜壓、井口以及井底的數(shù)據(jù)。

圖2 氣井分析儀的組成部分和軟件系統(tǒng)實(shí)物圖

3 探測儀在澀北氣田的應(yīng)用情況

2012年澀北氣田用ECHOMETER公司的回聲液面探測儀結(jié)合氣田地質(zhì)、井筒及井口裝置的實(shí)際問題，針對氣井處于不同的生產(chǎn)狀態(tài)、特殊井筒工藝、井筒積砂等情況，在測試過程中選取澀2-18、澀1-7-2等13口井進(jìn)行了液面測試試驗(yàn)，見表1。

圖3 回聲液面探測儀的測試原理示意圖

該試驗(yàn)是通過現(xiàn)場測試取得的第一手資料，在室內(nèi)應(yīng)用TMW軟件解釋出測試結(jié)果。通過測試發(fā)現(xiàn)：氣井處于開井狀態(tài)時(shí)由于井筒中氣液兩相的運(yùn)動(dòng)，液面是動(dòng)態(tài)變化的［6］，但是較油管內(nèi)的液面，油套環(huán)空中液面的變化很小，因而對于測取油套環(huán)空中液面的測試方法來說影響不大；針對特殊工藝

井，如泡排井澀1-7-2井，油套環(huán)空中注入的發(fā)泡劑雖然對聲波在套管中的傳播速度有一定影響，但是通過在解釋過程中采用接箍法避開了這個(gè)問題。從表1的測試結(jié)果不難看出，回聲液面探測儀測試液面的方法除去油套環(huán)空和油管內(nèi)液面差的因素外，吻合率達(dá)到約76.9%，準(zhǔn)確率較高。

表1 回聲液面探測儀用于液面測試結(jié)果表

4 結(jié)論

通過回聲液面探測儀在澀北氣田的應(yīng)用試驗(yàn)，得出如下3個(gè)結(jié)論：

1）通過試測表明該測試結(jié)果受井筒及采氣工藝的影響，但是滿足生產(chǎn)分析的需要。

2）該儀器測試與流靜壓壓力梯度法來判斷液面位置相比，具有程序簡單、工作效率高、節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)。

3）該測試方法可以很好地解決有井下氣嘴氣井井筒積液判斷的難題，將對澀北氣田氣井井筒積液情況的判斷發(fā)揮其獨(dú)特的作用，為制定單井出水治理的措施提供可靠數(shù)據(jù)。

［1］張立會.澀北氣田產(chǎn)水特征分析［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)，2012，34（9）：308-312.

［2］周銓.井筒積液方法研究與應(yīng)用［J］.石油儀器，2009，23（5）：70-72.

［3］趙春立，楊志，張正祖.氣井井筒積液及其高度研究［J］.重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，13（5）：93-97.

［4］魏佳超，田新民，能學(xué)春.新型動(dòng)液面測試設(shè)備的試驗(yàn)與應(yīng)用［J］.設(shè)備管理與維修，2011，32（S1）：84-86.

［5］Thomas，Hankinson，Phillips.Determination of Acoustic Velocities for NaturalGas［J］.Journal of Petroleum Technology，1970，22（7）：889-895.

［6］穆林，王麗麗，溫艷軍.氣井積液動(dòng)態(tài)分布研究［J］.石油天然氣學(xué)報(bào)：原江漢石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，27（2）：406-410.

（編輯：蔣龍）

鳴謝

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B

2095-1132（2014）01-0027-03

10.3969／j.issn.2095-1132.2014.01.008

2013-06-23

2014-01-08

李拉毛才旦（1986-），助理工程師，從事天然氣開發(fā)工作。E-mail：2005lamaocaidan@163.com。