液面的计算与识别分析.pptx
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1、液面的识别与计算液面的识别与计算提提纲纲一、油井测液面的目的和意义一、油井测液面的目的和意义二、二、液面曲线的识别与计算液面曲线的识别与计算三、液面测试中的影响因素及对策三、液面测试中的影响因素及对策动液面动液面:抽油井正常生产过程中测得的油套管环形空间中的液面深度。抽油井正常生产过程中测得的油套管环形空间中的液面深度。静液面静液面:抽油井关井后,油套管环形空间液面逐渐上升,当上升到一定抽油井关井后,油套管环形空间液面逐渐上升,当上升到一定位置并稳定下来时测得的液面深度。位置并稳定下来时测得的液面深度。测试目的测试目的:了解油井的液面高度,确定泵挂深度,分析深井泵工作情况及了解油井的液面高度,
2、确定泵挂深度,分析深井泵工作情况及油井供液能力,并根据液面的高低和液体的相对密度,来确定抽油油井供液能力,并根据液面的高低和液体的相对密度,来确定抽油泵的沉没度、流压和静压。泵的沉没度、流压和静压。一、油井测液面的目的和意义一、油井测液面的目的和意义(一)油田几种常用的回声仪一)油田几种常用的回声仪1 1、CJCJ系列回声仪系列回声仪是精确测量抽油机井油管内原油的液面深度及套是精确测量抽油机井油管内原油的液面深度及套管内压力的精密仪器,可对所测液面曲线和套管压力数据存贮、显管内压力的精密仪器,可对所测液面曲线和套管压力数据存贮、显示、绘制、通讯、打印等,整套仪器由井深记录仪、井口连接器和示、绘
3、制、通讯、打印等,整套仪器由井深记录仪、井口连接器和充电器组成。充电器组成。CJ-1型回声仪 CJ-6型回声仪 CJ-1型回声仪配用井口连接器型回声仪配用井口连接器CJ-6型回声仪配用井口连接器型回声仪配用井口连接器JLJL系列井口连接器系列井口连接器是发声和声波接收装置。该装置有声弹发是发声和声波接收装置。该装置有声弹发声和气体发声两种方式,微音器将感受的声压转换成电压信号输出声和气体发声两种方式,微音器将感受的声压转换成电压信号输出给井深记录仪,不同型号的井口连接器根据需要和井深记录仪配套给井深记录仪,不同型号的井口连接器根据需要和井深记录仪配套使用。套管压力的测量是通过安装在井口连接器上
4、的压力传感器将使用。套管压力的测量是通过安装在井口连接器上的压力传感器将感受到的压力信号转换成电信号,井深记录仪对此电信号进行采集,感受到的压力信号转换成电信号,井深记录仪对此电信号进行采集,然后显示并存储在仪器中。然后显示并存储在仪器中。2 2、SH4A-2SH4A-2回声仪回声仪 特点:特点:操作简单、小巧轻便、测深能力强、操作简单、小巧轻便、测深能力强、接箍分辨率高。接箍分辨率高。技术指标:技术指标:(1)一次仪表工作压力一次仪表工作压力(MPa):10(2)一次表击发成功率一次表击发成功率(%):100;(3)二次仪表走纸速度二次仪表走纸速度(mm/s):100(0.5);(4)二次仪
5、表走纸不稳定度二次仪表走纸不稳定度(%):0.2;(5)可测液面深度可测液面深度(米米):2500(井口套压井口套压0.5MPa)3000(井口套压井口套压0.5MPa);(6 6)可测井口套压范围)可测井口套压范围(MPa)(MPa):0 010(10(精度精度1.5%F.S)1.5%F.S);(7 7)仪器外形尺寸)仪器外形尺寸(mm)(mm)、重量、重量(kg)(kg):一次仪表:一次仪表61612606161260、3kg3kg 二次仪表二次仪表380260160380260160、7 kg7 kg;(8 8)充足电可连续测)充足电可连续测100100井次井次(配有专用充电器配有专用充
6、电器)3 3、ZJYZJY系列液面自动监测仪系列液面自动监测仪ZJYZJY系列液面自动监测仪主要用于油井的静液面恢复测试。系列液面自动监测仪主要用于油井的静液面恢复测试。特点:特点:可以长期放置在抽油井上无人自动监测环空液面深度和井口套压,由此获可以长期放置在抽油井上无人自动监测环空液面深度和井口套压,由此获得井下压力恢复曲线得井下压力恢复曲线 安全、省电、功能强、自动化程度高安全、省电、功能强、自动化程度高 集成式液面自动监测仪可同时监测集成式液面自动监测仪可同时监测4 4口油井,每口油井距离可达口油井,每口油井距离可达100100米,监米,监测控制仪与监控室距离可达测控制仪与监控室距离可达
7、150150米米 二、液面的识别与计算二、液面的识别与计算 静液面(静液面(L Ls s或或H Hs s):):对应于对应于油藏压力。油藏压力。动液面(动液面(L Lf f或或H Hf f):):对应于井底压力对应于井底压力流压。流压。生产压差生产压差P Pf f:与静液面和动液面之差与静液面和动液面之差相对应的压力差。相对应的压力差。沉没度沉没度h hs s:根据气油比和原油进泵压根据气油比和原油进泵压力损失而定。力损失而定。静液面与动液面的位置静液面与动液面的位置1.液面曲线的识别液面曲线的识别波形波形B B是声波脉冲由井口传播至回音标,又反射到井口记录是声波脉冲由井口传播至回音标,又反射
8、到井口记录下的脉冲信号。下的脉冲信号。波形波形C C是声波脉冲由井口传播到液面,再由液面反射到井口是声波脉冲由井口传播到液面,再由液面反射到井口记录下的脉冲信号。记录下的脉冲信号。波形波形A A是在井口记录下来的声波脉冲发生器发出的脉冲信号。是在井口记录下来的声波脉冲发生器发出的脉冲信号。1.液面曲线的识别液面曲线的识别1.液面曲线的识别液面曲线的识别LsLs表示电磁笔从井口波到音标反射波在记录纸带上所走的距表示电磁笔从井口波到音标反射波在记录纸带上所走的距离,单位离,单位mmmm。LeLe表示电磁笔从井口波到液面反射波在记录纸带上所走的距表示电磁笔从井口波到液面反射波在记录纸带上所走的距离离
9、,单位单位mmmm。LsLe波形波形A A为井口波,波形为井口波,波形B B,C C分别为回音标、液面分别为回音标、液面反射波形。反射波形。b b、c c、d d为油管接箍波形。为油管接箍波形。1、液面曲线的识别、液面曲线的识别井口波液面波接箍波2.2.不合格液面曲线原因分析不合格液面曲线原因分析(a)有偶然干扰的曲线(b)仪器自激液面曲线(c)液面重复反射(d)回音标重复反射(e)游离泡沫液面影响记录曲线(1 1)有干扰波的曲线)有干扰波的曲线 图(图(a a)产生原因:产生原因:仪器本身问题,井筒不干净仪器本身问题,井筒不干净及蜡堵等。及蜡堵等。(2 2)自激液面曲线)自激液面曲线 图(图
10、(b b)产生原因:产生原因:抽油机工作时引起的井口震抽油机工作时引起的井口震动,仪器性能不稳,灵敏度调动,仪器性能不稳,灵敏度调节不当等。节不当等。2.2.不合格液面曲线原因分析不合格液面曲线原因分析(a)有偶然干扰的曲线(b)仪器自激液面曲线(c)液面重复反射(d)回音标重复反射(e)游离泡沫液面影响记录曲线(3 3)回音标淹没记录曲线)回音标淹没记录曲线 图(图(c c)产生原因:产生原因:井内无音标或油层供液能力井内无音标或油层供液能力强,抽油参数不当,音标被液强,抽油参数不当,音标被液面淹没。面淹没。(4 4)回音标重复反射曲线)回音标重复反射曲线 图(图(d d)产生原因:产生原因
11、:回音标离井口过近。回音标离井口过近。2.不合格液面曲线原因分析不合格液面曲线原因分析(a)有偶然干扰的曲线(b)仪器自激液面曲线(c)液面重复反射(d)回音标重复反射(e)游离泡沫液面影响记录曲线(5 5)游离泡沫液面影响曲线)游离泡沫液面影响曲线 图(图(e e)产生原因:产生原因:产气较多的油井,在环空形产气较多的油井,在环空形成泡沫段,由于泡沫液面时升成泡沫段,由于泡沫液面时升时降所致。时降所致。3、液面计算方法、液面计算方法 利用声波在环形空间中的传播速度和测得的反射利用声波在环形空间中的传播速度和测得的反射时间来计算其位置。时间来计算其位置。式中:液面深度,液面深度,m声波传播速度
12、声波传播速度,m/s声波从井口到液面后再返回到井口声波从井口到液面后再返回到井口 所需要的时间,所需要的时间,s s(1 1)利用回音标计算液面深度)利用回音标计算液面深度上式中:液面深度,液面深度,m音标下入深度,音标下入深度,m声波脉冲自井口至液面、音标后,声波脉冲自井口至液面、音标后,又返回到井口所需要的时间,又返回到井口所需要的时间,s声波脉冲信号在油套环形空间声波脉冲信号在油套环形空间中的传播速度,中的传播速度,m/sLeLs式中:音标下入深度音标下入深度,m例题一 某井测得动液面曲线如下图,已知音标深某井测得动液面曲线如下图,已知音标深度度400m400m,泵挂深度,泵挂深度100
13、0m1000m,求沉没度。,求沉没度。Le=300mmLs=240mm解:沉没度答:沉没度为500米。(2 2)利用油管接箍数计算液面深度)利用油管接箍数计算液面深度 油管接箍波自井口到液面波之间反射明显,能分辩每油管接箍波自井口到液面波之间反射明显,能分辩每个油管接箍波峰。如下图所示:个油管接箍波峰。如下图所示:a a、以井口波峰为起点,至液面波峰起始点为终点,用专、以井口波峰为起点,至液面波峰起始点为终点,用专用卡规测量出油管根数,查阅作业记录,计算出液面深度。用卡规测量出油管根数,查阅作业记录,计算出液面深度。b b、用油管平均长度计算、用油管平均长度计算式中:油管接箍数平均油管长度,m
14、例题二 某井的动液面测试资料如下图所示,查该井作业某井的动液面测试资料如下图所示,查该井作业油管记录如表油管记录如表1 1,计算液面深度。,计算液面深度。11095.41112096.45213096.06314096.49415095.65516096.35617096.42718096.02819.64表表表表1 1 1 1 某井作业油管数据某井作业油管数据某井作业油管数据某井作业油管数据 油管序号油管长度,m解:解:液面深度液面深度用专用卡规测量动液面曲线资料,从用专用卡规测量动液面曲线资料,从井口波到液面波共井口波到液面波共8181根油管,通过查根油管,通过查阅作业记录,可得阅作业记录
15、,可得答:该井动液面深度为答:该井动液面深度为778.5778.5米。米。2 2、利用油管接箍数计算液面深度、利用油管接箍数计算液面深度油管接箍波峰在液面曲线上只反映一部分。油管接箍波峰在液面曲线上只反映一部分。现场上,由于井筒条件、仪器、操作水平等多方面因素影响,现场上,由于井筒条件、仪器、操作水平等多方面因素影响,井筒中液面以上的接箍并不明显地全部反映在曲线上,如图所井筒中液面以上的接箍并不明显地全部反映在曲线上,如图所示,针对此情况可在曲线上选出不少于示,针对此情况可在曲线上选出不少于1010个分辨明显、连续均个分辨明显、连续均匀的接箍波进行计算。匀的接箍波进行计算。计算公式计算公式计算
16、公式计算公式:式中:式中:NN根油管接箍长度反映在记根油管接箍长度反映在记录纸带上的距离,录纸带上的距离,mmmm油管接箍数油管接箍数 m平均油管长度,平均油管长度,m例题三0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12S S箍箍S S液液 实测液面曲线如下图所示,油管平均长度实测液面曲线如下图所示,油管平均长度为为9.69.6米,试计算液面深度。米,试计算液面深度。Le=176mmL接56mm解解:由公式由公式可得可得答:测得液面深度答:测得液面深度352352米。米。(3 3)利用声速计算液面深度)利用声速计算液面深度 若在高频记录曲线上找不出均匀、连续的(若在高频记录曲线上找不
17、出均匀、连续的(1010个以上)接箍波,在低频记录曲线上也没有音标个以上)接箍波,在低频记录曲线上也没有音标波,但是能够反映出液面波,曲线如图所示。波,但是能够反映出液面波,曲线如图所示。LLe井口波液面波计算公式计算公式式中式中:液面深度,液面深度,m电磁笔从井口波到液面反射波在电磁笔从井口波到液面反射波在记录纸带上所走的距离记录纸带上所走的距离,单位单位mmmm记录纸快速走纸速度,记录纸快速走纸速度,声波在油、套环形空间的传播速度,声波在油、套环形空间的传播速度,(一般取(一般取420 420 )例题四 某井测得动液面曲线如下图,试计某井测得动液面曲线如下图,试计算动液面深度。算动液面深度
18、。Le176mmAB解解:由公式由公式答:动液面深度为答:动液面深度为369.6369.6米。米。三、液面测试中的影响因素及对策三、液面测试中的影响因素及对策液面曲线的应用:液面曲线的应用:1、确定抽油泵的沉没度,根据抽油井的下泵深度和动液面深度就可确定抽油泵的沉没度,根据抽油井的下泵深度和动液面深度就可以计算出泵的沉没度:以计算出泵的沉没度:2、计算油层中部的流动压力;、计算油层中部的流动压力;3、计算油层中部的静压;、计算油层中部的静压;4、利用动液面与示功图综合分析深井泵工作状态;、利用动液面与示功图综合分析深井泵工作状态;5、对于注水开发油田,根据油井液面的变化,能够判断油井是否见对于
19、注水开发油田,根据油井液面的变化,能够判断油井是否见到注水效果,为了调整注水层段注水量和抽汲参数提供依据;到注水效果,为了调整注水层段注水量和抽汲参数提供依据;6、根据液面曲线计算出的动液面、静液面深度是单井动态分析和井根据液面曲线计算出的动液面、静液面深度是单井动态分析和井组动态分析不可缺少的资料。组动态分析不可缺少的资料。(一一)影响液面测试质量的主要因素影响液面测试质量的主要因素 液面测试的原理、测试曲线的判断识别前面已经进行了详细的液面测试的原理、测试曲线的判断识别前面已经进行了详细的讲解,大家看到的一些曲线都比较好,节箍波、液面波很清晰,干讲解,大家看到的一些曲线都比较好,节箍波、液
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