油气井出砂在线监测技术

为解决油气井开采过程中的出砂问题,延长油气井使用寿命,从油气井出砂监测技术的运行机理入手,对出砂监测技术的系统模型构建、技术优化、软件系统构成、监测技术测试与评价等方面进行系统化研究,形成了完善的油气井测试在线出砂监测方案。以监测数据为导向,完整的油气井测试分析机制可以对油气井出砂监测技术的调整方案进行系统分析。通过必要的测试评价手段,还可以对油气井出砂监测技术的实用性进行考量,实现对油气井出砂的准确监测与有效控制。完善的油气井测试在线出砂监测方案能够满足实际油气井生产要求,为现阶段油气井生产、管理创造条件。     

基于LabVIEW的污水生化处理在线监测平台设计

设计了一种污水生化处理在线装置平台监测系统。该系统以LabVIEW软件为平台,应用NI CompactRIO、工业I/0模块、溶解氧检测仪器、氨氮检测仪、COD检测仪和工业PC等实现对水质COD、氨氮、PH及溶解氧等指标的实时在线监测,对提高生化装置自动化操作具有重要意义。     

欠平衡作业用井下隔离服务系统的研制

随着对欠平衡技术的研究和应用逐步深入,油田现场开始引入全过程欠平衡作业工艺,以更好地保护油气储层和提高油气井产能。为此,研制开发了欠平衡作业用井下隔离服务系统,该系统由液压操纵的井下控制阀(DCV)和配套系统组成。借助自行开发的试验台架,对井下隔离服务系统进行了测试,测试内容包括井下控制阀的密封性、开关功能、管体强度等,并成功进行了整体系统联调。测试结果表明,该系统各项指标达到了设计要求,能够满足全过程欠平衡作业的工艺需要。     

智能完井技术研究进展

智能完井技术是一种通过实时监测井下（储层）信息,经分析决策并遥控油气井最优化生产,实现提高采收率的完井技术。此技术主要的作用是优化油气井的生产和在最大限度地降低作业费用与生产风险的同时最大程度地提高油田采收率,降低生产成本,加速资金流动。智能完井技术是通过智能完井系统来实现的。本文将介绍国外几种典型智能井系统及智能井的研究进展情况,最后就国内开展智能完井技术研究提出一些看法。     

智能完井技术研究进展

智能完井技术是一种通过实时监测井下(储层)信息,经分析决策并遥控油气井最优化生产,实现提高采收率的完井技术。此技术主要的作用是优化油气井的生产和在最大限度地降低作业费用与生产风险的同时最大程度地提高油田采收率,降低生产成本,加速资金流动[1]。智能完井技术是通过智能完井系统来实现的。本文将介绍国外几种典型智能井系统及智能井的研究进展情况,最后就国内开展智能完井技术研究提出一些看法。     

油气井联网智能开采 井身结构设计及研究

为提高开发页岩、致密或低渗透油气藏微纳孔隙介质储层的采收率,基于"井联网"智能增产技术,设计油气井身结构,研究智能开采工艺技术。通过研究油气"井联网"条件下的智能开采井身结构,设计了井下实时计量、监测和调控油气产层温度、压力、产量和声波的光纤传感器安置方法和井身结构,以实现井下油气产层生产数据的实时传输。在此基础上,研究智能开采工艺生产技术,用3D数字仿真再现这种生产工艺,实现虚拟增强现实数字可视化。认为用油气"井联网"智能开采技术,能够动态监测井间剩余油,达到智能增产和提高采收率的目的。     

80C196KC单片机在VXI总线PCM测井模块中的应用

文章介绍了80C196KC单片机性能特点，以VXI总线PCM测井模块为例，分析了单片机应用系统的组成、结构框图、汇编程序设计。在测试中接入模拟电缆和实际测井电缆，完成了和井下遥测仪器的联调配接。     

超深高温油气井永久式光纤监测新技术及应用

常规温度计及压力计难以满足塔里木盆地东河油田超深高温的井下条件,且仅能监测单点的温度和压力。鉴于此,引进了永久式光电复合缆监测新技术。该技术中的监测系统主要包括井下光电缆、井下压力计、封隔器、地面系统四大部分及相应配件,创新性地将温度监测光纤与压力监测电缆一体化封装、捆绑在油管柱下入,实现了全井筒温度及部分井段压力的实时动态监测。试验结果表明:井下永久式压力计监测结果与梯度测试结果误差小于0. 5%,光纤温度监测剖面与梯度测试温度剖面很接近;根据永久式光纤温度监测系统的井筒温度分布解释结果可反演油井的产气剖面,从而指导注气开发动态调整。永久式光电复合缆监测新技术解决了超深高温油气井动态资料录取困难的问题,可满足生产井和水平注气井等井不同类型的监测需求,具有极为广阔的应用前景。     

油田产出剖面测试技术研究与现场应用

油井产出剖面测试技术作为油气井动态监测的一种重要方法，能够深化地质认识，优化开发方案，提高单井产量，起到油气田开发降本增效的作用。对生产测井技术、分布式光纤监测技术、智能示踪剂监测技术的测试原理、测试工艺和资料解释方面及适用条件、优缺点进行分析。但出于现场实施难度，本文利用抽汲泵抽汲法对定4197A-2井进行测试。研究表明，定4197A-2井第1段射孔层日产液1.74方，产水0.41方，产油1.33方，综合含水23.56%，为产油水层；第2段射孔层日产液1.41方，产水0.21方，产油1.20方，综合含水14.89%，为产油水层，建议对对应的注水井的对应层系采取分层控制注水等措施，对该测试井对应的注水井保持稳定注水提高采收率。     

水平井连续油管测试系统研发及应用

受水平井测试工艺技术落后的制约,开发动态分析资料欠缺,动态分析手段不全,导致增产措施选择及实施无依据,影响开发效果。水平井连续油管测试装备系统由地面动力系统、井口密封防喷系统、井下测试仪器系统、地面数据采集系统组成,该系统在水平井长时实时监测、测试仪器保护等方面有较大的技术创新。水平井连续油管测试装备系统的研制及成功应用,解决了水平井动态监测技术难题,为提高水平井开发效果奠定了基础。     

智能完井技术与装备的研究和现场试验

智能完井技术是一项集动态监测、实时控制与生产优化为一体的系统技术,在复杂结构井、油气藏复杂井和海上油气井的优化生产、控制开采、减少修井作业及提高采收率等方面具有显著的优势。在介绍智能完井技术的工作原理、装备结构和特点基础上,重点就研制的关键技术装备,包括井下多级液控遥控阀、穿越式封隔器、动态监测系统等进行了阐述。现场试验结果表明,研制的智能完井系统可以实现井下动态实时监测及各层段流量控制,井下液控阀可以实现遥控功能,多级调节流量的效果明显;光纤动态监测系统读取数据准确、稳定、可靠,满足现场要求;智能完井管柱顺利下井并投产,完井工艺通过了现场检验。     

井下安全监控系统设计与实现

针对目前国内井下故障频发,而预警效率低、安全监测技术较为滞后的问题,设计研制了一种具有自主知识产权的井下安全监控系统。该系统可以直接测量近钻头力学参数和工程参数,利用钻井液脉冲将所测参数实时传输至钻井风险分析评估模块,该模块通过分析计算接收到的数据判断钻井风险类型,并评估风险等级。现场试验表明,井下安全监控系统功能完善、性能稳定,风险评估准确率大于95%,部分技术指标达到了国外同类监测系统的水平。研究表明,井下安全监控系统可以降低深部复杂地层钻井风险和钻井成本、解决深部复杂地层井下故障预警效率低等问题,可以产生较大的经济效益。      

井下微地震裂缝监测设计及压裂效果评价

井下微地震监测技术作为监测压裂效果的有效手段之一,首次在长庆油田的庄19井区得到了应用。本文在简要介绍井下微地震压裂监测技术的基础上,论述了选井选层设计、测震传感器的布置优化、井筒体液设计和压裂设计,并利用微地震压裂监测结果分析了压裂井的裂缝展布特征,验证了压裂施工效果。该方法对于验证传统方法的准确性、提高裂缝测试水平及油田开发效果具有重要意义。     

存储直读式钻杆地层远程遥测研究

准确获取井下压力、温度是油气井测试的重要组成部分，综合比较目前不同油气井测试方式的特点，提出了一种基于无铁芯电磁耦合原理，可与全通径井下测试工具配合，应用于井下恶劣环境的存储直读式钻杆地层遥测方法。该方法交替控制直读式压力计和存储式压力计，实时准确测量阀上和阀下参数。井下数据调制能量信号，沿电缆远程传输，实现地面读取，并结合传感器特性给出实际压力、温度值求解方法。实验结果表明无铁芯电磁耦合能够在套管屏蔽下正常通讯。该系统可在井下125 ℃、70 MPa的条件下连续工作240 h以上，已在陆地井试井测试中成功应用。     

光纤温度测试技术在油井中的应用

光纤传感器具有体积小、高灵敏、抗干扰的优点,在油井井下测试中的应用日趋广泛。介绍了分布式光纤温度测试技术和光纤光栅测温技术。现场应用表明：光纤温度测试技术能够实现井下固定点及剖面的永久温度监测,为油藏监测、工艺措施的有效实施和提高采收率打下基础。     

采油井电动分层配产器测控系统的设计

为实现井上工控计算机对电潜泵井分层配产器参数的监测和控制,研制了以MSP430F149为核心,以步进电动机为执行机构,以流量检测模块和压力检测模块为数据采集单元的测控系统。整个系统分为工控计算机、井上单片机系统和井下单片机系统3部分。工控计算机与井上单片机通过RS232接口实现通信,而井上单片机和井下单片机通过电力载波技术实现通信,电力载波采用星点通信方式。该测控系统在地面试验中取得了良好效果,验证了设计原理的正确性。     

新型高压水射流试验系统的研制与测试

针对水射流研究领域试验设备存在的不足,研制了一套集试验及控制功能于一体的高压水射流室内试验系统。该系统主要由高压水射流试验台、磨料供给系统、3DPIV测试系统、模拟井下围压测试系统、高压水射流试验状态监测与压力流量采集系统等子模块组成。通过不同模块组合,该系统可用于新型喷嘴设计开发,喷嘴性能测试与结构优化,非淹没条件下射流破碎靶体性能分析,模拟井下围压环境下射流冲蚀靶体性能评价,射流辅助钻井等钻进相似模拟试验与性能测试,射流发生系统结构设计、优化与性能测试,以及新型射流形成机理与射流结构分析。初步试验结果表明:该系统功能齐全、操作简单、安全性高。新型高压水射流试验系统的成功研制,为高压水射流技术在石油工程中的应用奠定了基础。     

固井水泥车智能监测系统的设计和实现

针对传统固井水泥车测试系统的局限性，以嵌入式硬件TPC和MCGS通用监控系统软件为核心，设计和开发具有高性价比的固井水泥车智能监测系统，实现了固井数据采集与实时监测技术的自动化和智能化。实际运行表明，该系统满足了用户的实际需要，提高了固井性能。     

光纤传感推动油藏地球物理技术智能创新发展

针对油气藏评价、油气田开发与油气藏生产阶段提出的如何发现残余油和剩余油,如何提高采收率等问题,应用大规模布设的分布式传感光纤,采集井中地震数据,实时收集油气藏储层参数与油气井动态生产数据,进行智能化处理,实现油气藏智能描述、模拟和监测,来优化调整油气藏的开发方案和发现剩余油气资源,最终达到提高油气藏采收率的终极目标。基于分布式光纤传感的油藏地球物理技术,将能够直接感知油气藏储层和油气生产井下声波、温度、压力、应变、流体类型等参数的铠装传感光缆布设到沿井孔或油气藏储层内水平井中,实现对整个油气藏的智能描述和监测。近几年中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司主导创新发展了基于分布式光纤声波传感技术的uDAS?地震仪及其配套的井中地震数据采集装备,大力推动光纤井中地震技术、光纤井中—地面联合立体勘探技术、水力压裂光纤微地震及精准储层改造工程监测技术、光纤井下长期动态监测技术在国内大部分油田的规模化推广应用,促进并引领了油藏地球物理光纤智能技术的跨越式创新发展。     

基于LabVIEW平台的空气钻井井下安全分析系统

近年来空气钻井在国内的应用越来越广泛,而井下燃爆问题是使其大规模推广应用受到限制的重要因素之一。国内在井下燃爆方面的监测软件系统目前只实现了实时数据的显示,燃爆判断还需要人工进行。提出了井下气体浓度原始数据标准化原则,用多种聚类分析方法对数据进行分类,结合LabVIEW软件平台设计了一套集数据预处理、数据显示、井下安全报警、数据存储及查询和报表自动生成5个模块于一体的井下燃爆监测软件系统,并分别进行了实例验证。结果表明,5个模块设计合理,结果准确,与现场实例相符合。