高溫高產(chǎn)氣井測井氣體渦輪流量計轉(zhuǎn)子應(yīng)用分析
點擊次數(shù)：2899 發(fā)布時間：2021-01-13 17:36:16
摘要：文章講述了高溫高產(chǎn)氣井電纜生產(chǎn)測井找水儀器中氣體渦輪流量計的現(xiàn)場應(yīng)用及問題處理分析。測井儀底部轉(zhuǎn)子在四上四下測井任務(wù)中轉(zhuǎn)速過快，同時需長時間滯留在產(chǎn)層位置進行流壓測試操作，容易導(dǎo)致轉(zhuǎn)子在高溫高流速的極限工作環(huán)境下發(fā)生脫落，這種類似處理經(jīng)驗極為少見。
1 生產(chǎn)測井環(huán)境及要求
南海海域某井的井底溫度180°C,日產(chǎn)氣量90X104m3,生產(chǎn)套管7",生產(chǎn)測井工作深度3969m。該井生產(chǎn)流體中二氧化碳含量較高,為7.869%~11.725%,硫化氫*高含量為30ppm。測井要求如下:(1)在正常生產(chǎn)工作制度下進行產(chǎn)出剖面生產(chǎn)測井,測試內(nèi)容包括自然伽瑪、磁定位、流量、密度、溫度、壓力、持水率;測出各層系流量、流體成分、壓力、溫度等參數(shù),評價地層產(chǎn)出特性;(2)產(chǎn)出剖面測試完成后,要求盡可能在上提過程中測試流壓梯度，流壓梯度測試由深至淺進行;(3)測出各層系.流量、流體成分壓力、溫度等參數(shù),評價地層產(chǎn)出特性;(4)生產(chǎn)測井期間同時按每半小時記錄一次井口壓力井口溫度、油嘴尺寸和油氣水產(chǎn)量等有關(guān)測試數(shù)據(jù)。現(xiàn)場數(shù)據(jù)錄取。
測井工具串組合:1-3/8"馬籠頭+1-3/8"變扣+2-1/8"加重桿X3+2-1/16"GR/CCL+1-11/16光學(xué)探針+2-1/16密度計+1-11/16流量計,總長52.4ft,總重量430lbf。控制工具串下放速度在40m/min以內(nèi)，確認井內(nèi)流壓穩(wěn)定合格后,分別以36m/min、27m/min.18m/min.9m/min的速度在測試井段進行四上四下測試,同時錄取數(shù)據(jù)。
2 氣體渦輪流量計脫落問題分析
測井儀底部氣體渦輪流量計在四上四下測井任務(wù)中轉(zhuǎn)速過快,地面直讀顯示該轉(zhuǎn)子的*高轉(zhuǎn)速達到260rps,超過了轉(zhuǎn)子的安全工作轉(zhuǎn)速.上限200rps,同時需長時間滯留在產(chǎn)層位置進行流壓測試操作,因此直接原因為轉(zhuǎn)子在高溫高流速的極限工作環(huán)境下發(fā)生脫落,影響了測井數(shù)據(jù)的錄取,如圖1所示。
間接原因為：該氣井產(chǎn)量較高井內(nèi)氣體流速高，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子速度過快，且高溫環(huán)境容易造成轉(zhuǎn)子發(fā)熱，轉(zhuǎn)子連接處發(fā)燙容易松動脫扣。
3 現(xiàn)場應(yīng)用處理措施
(1)調(diào)節(jié)井內(nèi)天然氣流速，控制氣體渦輪流量計轉(zhuǎn)速。在非測試井段，通過調(diào)小生產(chǎn)流程氣嘴(現(xiàn)場調(diào)節(jié)氣嘴開度為50%)控制井內(nèi)天然氣流速，達到減慢轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，盡可能地縮短轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)的時間;
(2)使用小尺寸轉(zhuǎn)子，減小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。在轉(zhuǎn)速滿足生產(chǎn)測井要求的原則下將3-1/2”使用2-1/2”轉(zhuǎn)子，從而減小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;
(3)在轉(zhuǎn)子與測井儀連接螺紋處涂上絲扣膠水，再上緊轉(zhuǎn)子，加固轉(zhuǎn)子與測井儀的連接;
(4)減少工具入井時間，保持對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施。在保證測試得到的流壓穩(wěn)定，即流壓波動差值不超過2個psi的前提下，盡量減少流壓測量時間，由30min流壓點測時間減少至10min，10min流壓點測時間減少至2min。實踐證明現(xiàn)場應(yīng)用采取的措施有效解決了氣體渦輪流量計脫落的問題。
4 結(jié)語
高溫高產(chǎn)氣井生產(chǎn)測井作業(yè)中涉及到的氣體渦輪流量計等儀器轉(zhuǎn)子部件，容易因產(chǎn)量及溫度過高導(dǎo)致轉(zhuǎn)子脫落，影響了井下的正常作業(yè)。為此需要注意：(1)在作業(yè)前有必要做好充分考慮，滿足數(shù)據(jù)采集要求的情況下盡量調(diào)節(jié)氣井的生產(chǎn)工作制度來限制氣體的高流速影響;(2)采用小尺寸的轉(zhuǎn)子，降低轉(zhuǎn)子帶來的離心力負作用;(3)減少工具的入井時間，降低儀器轉(zhuǎn)子在高溫環(huán)境下的不利影響;(4)考慮備用測井儀器，減少多次海上動員儀器的成本;(5)在設(shè)計階段優(yōu)化氣體渦輪流量計的設(shè)計，參考制定超出流量計上限時的自動處理措施。
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測井工具串組合:1-3/8"馬籠頭+1-3/8"變扣+2-1/8"加重桿X3+2-1/16"GR/CCL+1-11/16光學(xué)探針+2-1/16密度計+1-11/16流量計,總長52.4ft,總重量430lbf。控制工具串下放速度在40m/min以內(nèi)，確認井內(nèi)流壓穩(wěn)定合格后,分別以36m/min、27m/min.18m/min.9m/min的速度在測試井段進行四上四下測試,同時錄取數(shù)據(jù)。
2 氣體渦輪流量計脫落問題分析
測井儀底部氣體渦輪流量計在四上四下測井任務(wù)中轉(zhuǎn)速過快,地面直讀顯示該轉(zhuǎn)子的*高轉(zhuǎn)速達到260rps,超過了轉(zhuǎn)子的安全工作轉(zhuǎn)速.上限200rps,同時需長時間滯留在產(chǎn)層位置進行流壓測試操作,因此直接原因為轉(zhuǎn)子在高溫高流速的極限工作環(huán)境下發(fā)生脫落,影響了測井數(shù)據(jù)的錄取,如圖1所示。
間接原因為：該氣井產(chǎn)量較高井內(nèi)氣體流速高，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子速度過快，且高溫環(huán)境容易造成轉(zhuǎn)子發(fā)熱，轉(zhuǎn)子連接處發(fā)燙容易松動脫扣。
3 現(xiàn)場應(yīng)用處理措施
(1)調(diào)節(jié)井內(nèi)天然氣流速，控制氣體渦輪流量計轉(zhuǎn)速。在非測試井段，通過調(diào)小生產(chǎn)流程氣嘴(現(xiàn)場調(diào)節(jié)氣嘴開度為50%)控制井內(nèi)天然氣流速，達到減慢轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，盡可能地縮短轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)的時間;
(2)使用小尺寸轉(zhuǎn)子，減小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。在轉(zhuǎn)速滿足生產(chǎn)測井要求的原則下將3-1/2”使用2-1/2”轉(zhuǎn)子，從而減小轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;
(3)在轉(zhuǎn)子與測井儀連接螺紋處涂上絲扣膠水，再上緊轉(zhuǎn)子，加固轉(zhuǎn)子與測井儀的連接;
(4)減少工具入井時間，保持對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施。在保證測試得到的流壓穩(wěn)定，即流壓波動差值不超過2個psi的前提下，盡量減少流壓測量時間，由30min流壓點測時間減少至10min，10min流壓點測時間減少至2min。實踐證明現(xiàn)場應(yīng)用采取的措施有效解決了氣體渦輪流量計脫落的問題。
4 結(jié)語
高溫高產(chǎn)氣井生產(chǎn)測井作業(yè)中涉及到的氣體渦輪流量計等儀器轉(zhuǎn)子部件，容易因產(chǎn)量及溫度過高導(dǎo)致轉(zhuǎn)子脫落，影響了井下的正常作業(yè)。為此需要注意：(1)在作業(yè)前有必要做好充分考慮，滿足數(shù)據(jù)采集要求的情況下盡量調(diào)節(jié)氣井的生產(chǎn)工作制度來限制氣體的高流速影響;(2)采用小尺寸的轉(zhuǎn)子，降低轉(zhuǎn)子帶來的離心力負作用;(3)減少工具的入井時間，降低儀器轉(zhuǎn)子在高溫環(huán)境下的不利影響;(4)考慮備用測井儀器，減少多次海上動員儀器的成本;(5)在設(shè)計階段優(yōu)化氣體渦輪流量計的設(shè)計，參考制定超出流量計上限時的自動處理措施。
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