沈鴻圖,孫 蓬

(大慶油田有限責(zé)任公司測試技術(shù)服務(wù)分公司 黑龍江 大慶 163000)

0 引 言

傳統(tǒng)分層測壓工藝是用投撈器先將配水器中的堵塞器拔出，再將雙通道堵塞式壓力計投入到配水器的偏孔中進(jìn)行測壓[1-2]。雙通道堵塞式壓力計有兩路壓力傳感器，可以分別記錄油管內(nèi)壓力和偏孔對應(yīng)的地層壓力。標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)的壓力-時間恢復(fù)曲線中，地層壓力曲線會因為停止注水而逐漸向下恢復(fù)直至平穩(wěn)，不會受油管壓力的影響而變化。當(dāng)壓力計外密封圈完全脫落或封隔器不封或管柱滲漏時，油管和地層相連通，則地層壓力曲線會跟隨油管壓力變化，不會有向下恢復(fù)的形態(tài)。當(dāng)堵塞器外密封圈刮損后僅有微小滲漏時，地層壓力曲線也會出現(xiàn)極小幅度的恢復(fù)形態(tài)，但肉眼很難辨別，極易造成技術(shù)人員誤判，計算出錯誤的地層壓力，使得測壓效果大打折扣。為了提高分層測壓的精準(zhǔn)度，克服傳統(tǒng)分層測壓工藝的弊端，研制出一款帶有檢測滲漏功能的新型電子式井下壓力計。壓力計內(nèi)集成有振動傳感器，在檢測壓力和溫度的同時還能探測振動量，利用了泄漏水流和管壁摩擦?xí)a(chǎn)生振動信號的原理[3-4]，通過監(jiān)測振動可以達(dá)到判斷井下滲漏的目的，從而解決了傳統(tǒng)分層測壓工藝的困擾。

1 新型電子式井下壓力計(帶有檢測滲漏功能)

“新型電子式井下壓力計(帶有檢測滲漏功能)”是“雙通道堵塞式壓力計”和“雙通道驗封壓力計”的升級產(chǎn)品，其尺寸短小、投撈容易[5]，與常用的測試密封段均可以直接配接使用(如圖1)。通過內(nèi)置振動傳感器檢測振動信號，就可以判斷堵塞式儀器外壁是否滲漏，也可以判斷測試密封段皮碗是否有滲漏。通過人工泄漏模擬試驗得到了定量判斷滲漏情況的標(biāo)準(zhǔn)：1)振動量小于0.3 N/kg時，判斷為無滲漏；2)振動量在0.3～1 N/kg時，判斷為微滲漏；3)振動量在1～3 N/kg時，判斷為小滲漏；4)振動量大于3.0 N/kg時，判斷為大滲漏(其中1 N/kg=1 m/s2)。

圖1 壓力計在井下實際測量示意圖

2 實際振動信號試驗

為了判斷人工泄漏模擬試驗所得到的判斷滲漏情況定量標(biāo)準(zhǔn)是否能適用于實際生產(chǎn)中，進(jìn)行了實際振動信號試驗。通過改變下井速度、流量大小、密封圈過盈量等參數(shù)，針對X6試驗井做振動信號試驗，得到以下5點試驗結(jié)果。

1)儀器在下入過程中振動量達(dá)到10～60 N/kg，下入速度越快振動越大。

2)從配水器中撈出或投入時振動很大，其他層段中已投入的儀器也能感知到管柱傳導(dǎo)過來的振動，峰值達(dá)到40～60 N/kg。

3)流壓測試過程儀器是懸停在油管中，此時油管中的流體流動對儀器產(chǎn)生的振動量在0.1～0.3 N/kg之間。

4)儀器投入后靠外壁密封圈扶正固定在偏孔中，與配水器沒有剛性接觸，油管及其他層段的注水振動不易被儀器檢測到。

5)投入后堵塞嚴(yán)密無滲漏，儀器振動值小于0.3 N/kg。

結(jié)合實際振動信號試驗結(jié)果分析，人工泄漏模擬試驗得到的定量判斷滲漏情況標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確，可以應(yīng)用到生產(chǎn)實際中。

3 實例分析

增加振動值這個參數(shù)后，可以通過研究振動值的大小，確認(rèn)注入井分層測壓[2]的井下真實測試狀況，針對大滲漏、小滲漏、無滲漏的層位分別做了實例分析，不僅為解釋人員做出正確的測壓判斷、合理解釋提供幫助，還能為地質(zhì)修改設(shè)計方案、解決不合格測壓問題提供可靠的依據(jù)。

3.1 大滲漏曲線分析

圖2為X6-2號井偏一層位的曲線。該井所有的3個層段，都投入堵塞式壓力計后，全井仍有流量流入，地層壓力曲線(紅色)無向下恢復(fù)形態(tài)，儀器取出后外壁的4個密封圈均無刮損，無脫落。若壓力計沒有滲漏檢測功能，則無法解釋此狀況。添加振動檢測功能后，偏一(偏心配水器一)振動檢測曲線(綠色)振動量很大，在7～9 N/kg之間，說明有大量滲漏，這是地面仍有流量注水的原因，也是地層壓力曲線(紅色)無恢復(fù)形態(tài)的原因。儀器取出后外壁的4個密封圈均無刮損，無脫落，分析是偏心配水器的偏心孔徑尺寸略大造成的。

圖2 X6-2號井偏一壓力振動曲線示意圖

3.2 無滲漏正常曲線分析

圖3為X6-2號井偏二層段的測試曲線。

圖3 X6-2號井偏二壓力振動曲線示意圖

該井所有的3個層段都投入堵塞式壓力計后，全井仍有流量流入，地層壓力曲線(紅色)恢復(fù)形態(tài)正常，資料解釋合格。振動信號曲線(綠色)波動非常小，說明堵塞嚴(yán)密無滲漏，地層壓力向下恢復(fù)合理。

3.3 無滲漏異常曲線分析

圖4為X6-2號井偏三層段的測試曲線。該井所有的3個層段都投入堵塞式壓力計后，全井仍有流量流入，地層壓力曲線(紅色)無恢復(fù)形態(tài)且混亂不堪，如果無振動信號的話，無法分析原因。添加振動檢測功能后，偏一振動檢測曲線(綠色)振動量始終很小，說明堵塞器處無滲漏。同時，其上面的偏二層段的地層壓力曲線恢復(fù)正常無干擾，說明偏二偏三之間的封隔器密封很好，偏三為最下層段，故分析原因為油管底部球座漏失的可能性最大，這也是全井仍有注水的原因。

圖4 X6-2號井偏三壓力振動曲線示意圖

3.4 小滲漏曲線分析

圖5為X4號井偏二層段的測試曲線，該井有4個層段，偏三為光油管，投入3支堵塞式壓力計后，全井仍有小量流量流入，偏一偏四地層壓力恢復(fù)正常。地層壓力曲線(紅色)無明顯恢復(fù)形態(tài)，壓力混亂，有反復(fù)現(xiàn)象。無振動信號的話，無法找到原因。添加振動檢測功能后，從振動檢測曲線(綠色)分析，是堵塞器外壁密封圈被刮壞，堵塞不嚴(yán)且漏失不穩(wěn)定，始終有微小滲漏，偶爾還有較大滲漏產(chǎn)生，造成地層壓力不穩(wěn)定。

圖5 X4號井偏二壓力振動曲線示意圖

4 結(jié) 論

1)采用內(nèi)部集成振動傳感器的新型電子式井下壓力計，在檢測壓力和溫度的同時，可以檢測因壓力計外壁流體流動造成的振動，根據(jù)振動值的大小可以確定滲漏的程度。

2)滲漏檢測壓力計儀器外形、使用方法、軟件操作及數(shù)據(jù)格式與傳統(tǒng)儀器完全相同，方便使用并且無需改變原有的施工工藝。

3)通過研究振動值曲線，對照定量判斷滲漏情況的標(biāo)準(zhǔn)就可以確定滲漏的程度，方便解釋人員針對注入井分層測壓給出準(zhǔn)確的解釋。