井下温度压力动态监测工艺技术简介.ppt

水平井、直井井下温度和压力水平井、直井井下温度和压力动态监测工艺技术简介动态监测工艺技术简介新疆油田公司工程技术研究院 2012年11月水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术1 1）能够准确了解井下蒸汽运移方向和突破位置，直观指导生产制）能够准确了解井下蒸汽运移方向和突破位置，直观指导生产制 度的调整，防止生产井段出现度的调整，防止生产井段出现“闪蒸闪蒸”现象；现象；2 2）判断注汽效果，为分析地层供液能力、调整注汽井网、合理制）判断注汽效果，为分析地层供液能力、调整注汽井网、合理制 定生产制度提供直接的监测数据，起到井下定生产制度提供直接的监测数据，起到井下“眼睛眼睛”的作用；的作用；3 3）对于水平注汽井，可以实时监测井下的蒸汽温度压力动态变）对于水平注汽井，可以实时监测井下的蒸汽温度压力动态变 化，分析蒸汽相态、注汽效果、闪蒸情况、水平段热连通状化，分析蒸汽相态、注汽效果、闪蒸情况、水平段热连通状 况，从而进行注采参数调整与优化。况，从而进行注采参数调整与优化。1、井下温度压力动态监测技术的作用 瑞利散射Anti-StokesAnti-Stokes光光StokesStokes光光布里渊散射拉曼散射拉曼散射波长波长強強 度度高温高温时时低温低温时时散射光光谱散射光光谱水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术 2、光纤测温测压系统工控机测温主机压力解调仪多路转换开关感温光缆 压力传感器温压监测软件压力传感器光缆数据传输测温主机压力解调仪（控制口）工控机多路转换开关系系系系 统统统统 组组组组 成成成成 光源向光纤发射一个激光脉冲。当这个光脉冲沿着光纤穿行时，由光光纤纤表面温度表面温度变变化化产生一个带带温度信息的反射信号温度信息的反射信号，顺着感测光纤返回。利用激光探测器对这个反射信号进行处理后进行温度测量。同时比较光脉冲的发射时间和反射光的到达时间，由此可确定待待测测点的位置点的位置。返程光的幅度是随着返程光的幅度是随着测测量点量点处处温度的温度的变变化而化而变变化化。通过设备的高速信号处理器分析处理信号的变化幅度,从而记录沿整个光纤方向每米处的温度分布。测测测测 温温温温 原原原原 理理理理水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术 2、光纤测温测压系统 光纤压力传感器采用非本征型法布里腔结构，通过特殊的微加工技术，将两根光纤与毛细管热熔接在一起，光纤端面与空气隙形成法布里腔。基于波动光学中平行平面反射镜间的多光束干涉，利用光纤法布里腔干涉仪对微小腔长变化的敏感性来感知和测量外界压力变化。测测测测 压压压压 原原原原 理理理理computeramplifierBroadbandLEDprobe coupler Thermal bond points alignment capillaryinterferometer cavity filter c1 c2 水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术 2、光纤测温测压系统 热电偶测温的基本原理是由两种不同成份的均质导体组成闭合回路,当两端存在温度梯度时,回路中就会有电流通过，此时两端之间就存在热电动势，而热电势的大小与组成热电偶的材料，所处的工作端温度和冷端温度等有关，根据热电动势与温度的函数关系,制成热电偶分度表，在热电偶材料已定的情况下，若保持冷端温度不变，则根据热电动势的大小就能推算出被测温度的数值。3、热电偶测温、毛细管测压系统水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术测测测测 温温温温 原原原原 理理理理 高压氮气通过井口控制装置、毛细管进入井下传压筒，使其充满氮气，当氮气压力与油层压力平衡时，这一平衡力通过毛细管传到地面压力传感器，传感器输出信号到数据采集系统，经过计算，深度补偿修正得到标准压力值，进行显示、记录、存储，实现实时压力监控及数据网上共享。井下井下传压筒传压筒毛细管毛细管井口控井口控制装置制装置压力传感器压力传感器数数 据据 采采 集集 系系 统统高压氮气高压氮气油层压力油层压力水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术 3、热电偶测温、毛细管测压系统测测测测 压压压压 原原原原 理理理理 光纤测温、测压工艺p监测系统：光缆、压力传感器、光端机、解调仪p已形成地面预置、起下、井口密封保护、测试、数据存取等系列工艺；4、水平井井下温压动态监测技术技术参数：温度范围：0300 温度测试点：全井段压力范围：020MPa 压力测试点：1 个 水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术光光 缆缆压力传感器压力传感器技术参数：温度范围：0300 温度测试点：6 12个 压力范围：020MPa 压力测试点：1 2个 热电偶测温、毛细管测压工艺p监测系统：热电偶、毛细管、监测仪表p已形成地面预置、起下、井口密封保护、测试、数据存取等系列工艺；4、水平井井下温压动态监测技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术连续管（内置热电偶、毛细管）下测压点深度井下监测系统总长 上测压点深度剩余长度水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术测试连续管封装工艺p多组热电偶按一定间隔预制到毛细管内组成热电偶缆p在地面将毛细管、热电偶电缆预制到连续油管内；4、水平井井下温压动态监测技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术测试连续管封装工艺p测试连续油管入井后，封装井口，通过井口密封装置引出毛细管电缆p与地面配套数据采集监测系统连接，实时监测井下多点温度、压力数据；4、水平井井下温压动态监测技术 光纤测温、测压工艺p测试系统：光缆、压力传感器、光端机p主管生产，副管下光纤测温测压p技术特点：全井段温度、单点压力监测；不压井提下光缆作业。技术参数温度范围 0300温度分辨率 1压力范围 020MPa压力精度 0.1%地面数据远传装置主管7in油层套管 副管水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术井口密封悬挂装置井口密封悬挂装置压力传感器压力传感器光端机光端机 5、直井井下温压动态监测技术光缆光缆 热电偶测温、毛细管测压工艺p测试系统：热电偶、毛细管、监测仪表p主管生产，副管热电偶测温、毛细管测压p技术特点：测温点位置可调，不压井提下 测试缆作业技术参数测温范围 0700测温精度 1 压力范围 020MPa压力精度 0.1%地面数据远传装置主管7in油层套管 副管水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术井口密封悬挂装置井口密封悬挂装置热电偶热电偶监测仪表监测仪表 5、直井井下温压动态监测技术毛细管毛细管水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术 6、水平井、直井井下温压动态监测曲线 水平井监测曲线 直井监测曲线水平井1测温光端机压力调制解调仪光纤测试控制终端数据传输光缆水平井2水平井3水平井4水平井5观察井1测温光端机压力调制解调仪光纤测试控制终端数据传输光缆观察井2观察井3观察井4观察井5 中控室（光端机、解调仪）手孔箱 通信光缆 压力传感器光缆 通过光纤架设或敷设引入现场监测房，实现多井集中监测，通过GPRS无线传输终端传输数据至信息中心，网上发布数据，实现数据共享。水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术水平井、直井温度和压力动态监测工艺技术7、井下温压数据采集及远传