海上油田油井多相流测量面临的困难及对策

针对海上油田大斜度油井的多相流测量问题,首先分析海上油田油井多相流测量面临的困难,阐述测试施工、资料解释所采取的对策以及测试仪器在大斜度井中的实验结果,最后介绍油井多参数测试仪器在渤海油田中的测量应用情况.     

大斜度和水平井的生产测井

大斜度、水平井中多相流状态发生了变化，出现了分层现象，油气趋于顶部，而水贴于油井的底部，传统的生产测井仪器已经不能反映流体的流态。文章介绍了5种大斜度、水平井生产测井平台及相对应的几种特殊的持率、流量及饱和度等仪器的原理和技术指标。     

产出剖面测井在渤海锦州油田的初步应用

海上油田油井产出剖面测井面临的困难是井斜度大，管柱结构复杂。利用研制的集流型油井多参数测井仪和引进的生产测井组合仪，在渤海锦州油田进行了生产测井尝试。测井结果显示，用集流型油井多参数测井仪点测，能定量测准大段油组的生产情况。用生产测井组合仪器连续测量，可以探讨各油组小层的生产情况，但尚不能进行定量解释。     

电容阵列仪在大斜度井中的实验研究

大斜度井中多相流持率计算一直是困绕人们的技术难题,流态及流型判定是影响持率计算的主控因素.常规测井仪器大多为居中测量.很难准确地测量评价整个井筒流动情况.综合分析不同流量及测量方式对持率的影响,结合测量特点,选用电容阵列多相持率测井仪CAT(Capacitance Array Tool),建立适用的解释模型,从不同流量、角度进行实验研究,确定大斜度井中多相流持率计算方法.根据实验测井资料分析解释,建立了适用于大斜度井中持率计算方法,提高了持率计算的准确度.     

多相流量计——改进了当代采油生产测量和油井测试

本文介绍了多相流流量测量技术的基本原理和发展趋势。重点描述了四种商业化的多相流量计的技术特点。对多相流量计在采油生产油井计量和测井测试中的应用价值和性能评估做了阐述。另外 ,文章还对多相流量计在海洋和陆上油田的应用前景进行了展望。     

Vx多相流量测试技术研究与应用

从Vx多相流量测试技术的流量计结构组成、工作原理以及流量计的标定入手,介绍了流量计近期在渤海油田流量测试中的应用及效果。实际应用表明,Vx多相流量测试技术能够有效应用于常规三相分离器无法准确测量的稠油、段塞流、泡沫流或高温高压下的乳状液等测试,在海上油田应用中具有优势和好的应用前景。     

多相流管道输送技术

多相流管道输送技术ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｏｆＭｕｌｔｉｐｈａｓｅＦｌｕｉｄｓ油井生产出的流体是含有原油、伴生气、水和杂质的多相流体。近十多年来，为了开发海上油田，许多国外公司和政府投入很大力量发展多相流长距离输送的技术：采用这种...     

动态结蜡剖面评价试验装置设计与建设

为了准确预测海上大斜度井井筒结蜡剖面规律,选取有效的清防蜡工艺,基于井筒动态结蜡机理和现有模拟蜡沉积试验装置的优点,设计了一套模拟大斜度油井实际生产过程中油井井筒内壁动态结蜡规律的试验装置。该试验装置装配了3路高精度温度控制系统,测试井筒段可更换,井筒倾斜角多级调控,配备了高精度超声波测厚装置,研发了配套数据监控及绘图软件。在渤海某油田A01的现场试验中,当井筒流体温度低于析蜡点温度时,井筒内开始出现蜡沉积现象,沿井底至井口方向,井筒结蜡厚度呈现先增大后减小的趋势,在井筒某一深度处存在最大值。该试验装置与实际状况匹配度高,易操作且数据处理便捷,可为建立适用于海上油田大斜度油井结蜡预测模型研究提供数据支持。     

国外多相流计量技术发展近况

在石油开发过程中,多相流流量计量一直是使人困惑的难题。近几年来,随着边际油田的开发和海上采油的发展,国外各公司对油井的油气水混合物计量产生了浓厚的兴趣,相继开发出一系列多相流质量流量计。本文将介绍国外多相流流量计量技术的发展状况,以供广大科技人员参考。     

海洋石油平台多相流量计改造优化研究

某海上井口平台为了准确计量油井产液情况为油田科学提供数据支持,特采用占地空间小计量准确成熟的多相流量计。但多相流量计投用后,发现由于油田油水密度差异较大,导致流体在多相流量计流型调整器内部分层严重,从而导致测试含水率和实际含水率差异较大。为解决面临难题,平台通过对多相流量计工艺流程小改造,成功解决了流型调整器分层严重问题,大大提高了油井计量准确度。     

随钻测量系统在波浪水平井中的应用

肇66-平21井是大庆油田第1口难度最大的波浪水平井。该井存在随钻测量信息滞后,地质情况复杂多变,探油顶与预测有一定的误差,波浪段轨迹控制要求精度高、波浪段摆工具面难度大,钻具和套管通过能力低、摩阻和扭矩较大,容易卡钻,波浪段导向钻进比例小等难点。随钻MPR测量系统属于多相测量电阻率仪器,具有32条原始电阻率曲线及8条补偿后的曲线,能够提高测量精度。利用随钻MPR系统建立了地层倾角、井眼形状和钻头处井眼数据等预测方法,并将该预测方法成功地应用在肇66-平21井中,实现了在0.6 m断块超薄油藏内钻成垂向降5 m、井斜角86~92.86°、波浪段长度567 m的波浪水平井,提高了薄油层水平井钻井技术水平。     

轴向速度组合的陀螺随钻测量方法研究

受到成本及井下空间的限制,采用低成本小体积的惯性器件对井眼轨迹进行随钻测量存在长时间误差积累较大的问题。提出引入井口轴向速度进行组合修正的方法,定量研究只有钻杆轴向速度组合的闭环卡尔曼滤波方法及其效果。模拟水平井随钻测量的半物理仿真验证,定量分析该组合方法对纯惯性测量的改进效果。采用速度组合方法,进行1°/h常值漂移的陀螺测量,方位角和井斜角的测量误差在3.5h仿真时间内保持在1°和0.1°,仿真精度达到0.1°/h常值漂移陀螺的测量水平,可有效降低惯性测井的成本和体积。     

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塔里木轮南地区碳酸盐岩裂缝性油气藏地层压力系数与地层破裂压力系数相近,钻井液安全密度窗口小于循环压耗,钻井过程中井漏和溢流经常同时发生,无法进行正常钻进和起下钻作业。针对喷漏共存以及碳酸盐岩不能实现稳产等难题,通过对解放１２８水平井和轮古２大斜度井的欠平衡钻井实践,总结分析了水平井、大斜度井欠平衡钻井的准备及其相关钻井技术。采用了环空打一个重“泥浆帽”,关井,钻具内用清水作为冷却液边漏边钻,顺利地完成了一口造斜点５０６０ｍ,斜深５７５０．３０ｍ（垂深５３４１．７３ｍ）,水平段长２５９．４７ｍ的水平井;使用边喷边钻钻井工艺,成功地钻成了一口造斜点５１０２ｍ,斜深５５００ｍ（垂深５３６８．１３ｍ）,水平位移２７７．２ｍ的大斜度井（井斜６６°）。利用“吊罐”起下钻技术,解决了井漏情况下的换钻头、测斜、中测、电测、完井等作业。     

水平井井眼轨迹的模拟

为解决井眼轨迹模拟的问题,采用了最小二乘法与三次样条插值原理相结合来确定井眼轨迹。为降低测试误差,采用最小二乘法对实测数据进行拟合修匀,利用样条插值函数计算井眼轴线上任意一点的井斜角、方位角、曲率,并确定该点的空间坐标。利用该方法编写了井眼轨迹模拟软件,计算结果表明,用该方法计算出来的未知测点的井斜角和方位角与实测值相比,误差很小,满足实际井眼轨迹计算的要求,并且利用该方法可以增大测量间距,减少测点个数,降低成本。     

液控式同心双管分层注水技术

为了解决大斜度定向井分层注水投捞困难、分层注水分不开、测不准以及可洗井封隔器可靠性差、分层合格率低等问题,研制了液控式同心双管分层注水管柱。管柱由外油管、内油管、水力锚、液控封隔器、带孔管、密封插入、丝堵和液控管线组成。该注水技术具有免测调、可进行分质分压注水、停注时层间不窜流以及无需验封、分层可靠等特点。4口井的现场应用表明,在139.7mm套管井内,最大井斜63.7°,封隔器控制压力12MPa,单井最大注入压差8.8MPa,配注合格率与分层合格率均为100%。     

SAGD成对水平井磁导向测距仪研制与应用

在稠油开发中,SAGD（蒸汽辅助重力燃油）成对平行井是两口间距固定,且保持在同一垂直剖面上的平行水平井,上部为注气井,下部为生产井。为保证注气井钻井施工的顺利进行,在注气井钻井过程中,必须实时掌握准确的井间距和井间扫描角信息。常规MWD测量工具受邻井套管或筛管的磁干扰影响,无法提供准确的井间距和井间扫描角数据,无法保证成对水平井的间距。利用旋转磁场的定向和测距特性,研制出一种磁导向测距仪,利用幅度解调和角度扫描算法实现井眼间距和井间扫描角的直接测量。实现了井眼间距测量范围3~10 m,测量精度0.3 m,井眼高边偏离角测量范围±180°,测量精度2°。数值模拟试验、室内地面试验验证了该仪器测量结果的准确性,现场试验及应用进一步证明该仪器在成对水平井定向服务的可行性。     

埋弧焊钢管焊缝过渡角复型测量方法研究

为了更准确便捷地测量螺旋埋弧焊管焊缝过渡角,通过分析焊缝过渡角的外观形状、控制要求、测量要求以及传统的测量方法,指出了传统检测方法在现场检测应用的难点,并提出了一种采用复型（自然脱落的焊剂药皮）技术进行焊缝过渡角无损间接测量的方法。对比分析表明,该方法具有破坏性小、检测效率高、测量准确性高、测量区域广等优点。经现场测量验证,该方法可以迅速完成现场埋弧焊焊缝过渡角测量的检测,且检测具有随时性、便捷性和高效性。     

高韧性管线钢止裂韧性参数CTOA测试方法研究进展

裂纹尖端张开角（CTOA）已被应用于高韧性管线钢的止裂韧性评定。简要介绍了裂纹尖端张开角CTOA的定义,详细介绍了目前使用较广的4种CTOA测试方法,即稳态撕裂时直接测量法（光学显微和数值图像相关方法）、试验后测量（显微形貌法）、有限元法和通过δ5间接测量法,并对这几种方法的适用性及存在的问题进行了探讨,为CTOA测试方法的推广应用及今后进一步的丰富与完善打下了基础。     

福山油田流一段精细分层注水工艺技术研究

福山油田流一段受油层埋藏深、井斜大、水质差、腐蚀结垢严重、层间矛盾突出等客观因素制约,常规分注技术存在投捞测配遇阻、测调效率不高、管柱有效期短等问题。优选出适用于不同油藏特征的同心双管、桥式偏心、桥式同心3种主要精细分注技术。对配套的封隔器洗井通道进行改进,可避免固相颗粒进入洗井通道,造成封隔器失效,提高了其在福山油田的技术适应性。同时对分注工艺管柱配套的水井双向锚的承载性能进行模拟计算,在管柱蠕动载荷作用下,水井双向锚轴向最大位移为0.02 mm,能够满足工程要求。     

面向目标的叠前角度道集提取策略

为解决三维叠前角度道集的生成和存储问题,在局部谐波分解思路的基础上,将二维情形下的角度道集生成技术推广到三维情形。方法的基本原理是:通过定义局部角度变换、波数和空间域滤波因子,给出入射波及散射波的角度域表达形式;利用上(下)行波的角度道集三角展开系数,结合相关成像条件,生成反射系数角度道集的三角展开系数体,并由指数映射,获得反射系数角度道集。在具体实现时,利用面向目标的大步长波场延拓,实现快速、准确,针对目标层的偏移成像,同时,在角度域计算谐波分解三角展开系数;采用炮域并行思路,将主节点和各节点的计算加以分解,以节省各节点中间环节的角度道集存储空间,各节点只计算三角展开系数,在主节点回收并生成系数数据体;然后,根据具体目标需求,输出相应的角度道集。由此,极大地减少了角度道集数据存储量,解决了计算效率及存储空间问题。利用中国东部某油田的三维地震资料对方法进行了测试,结果表明方法可行实用。