logo
专注油气领域
与独立思考者同行

远程激发 实时监测 完美测射联作

远程激发 实时监测 完美测射联作

油管传输射孔(TCP)与地层测试工具(DST)联合作业是80年代初从国外引进的一项比较先进的试油工艺技术,基本工作原理是将射孔枪及其引爆系统、减震系统与地层测试工具系统一起下入井下预定位置,通过校深使射孔枪对准目的层;坐封封隔器,使目的层与环空压井液隔离;打开井下测试阀,用特定的方式引爆射孔枪;地层流体直接进入测试管柱进行地层测试;测试完成后将所有的下井工具全部起出。

这种工艺技术可在任何复杂油气井(如大斜度井、定向井、高温高压井、硫化氢井等)中实施,井筒不用掏空即可实现负压射孔,能够避免或减少地层和地面污染,缩短试油周期,节约施工成本,提高地层产能,在当今试油工艺中,是试油周期短、资料质量高、具有较高推广应用价值的试油工艺技术。

油管传输射孔以其特有的优势在现场得到广泛应用。但随着油管传输工作量的增加,受各种因素的影响,其起爆装置和方式仍存在不少安全隐患。例如,油管传输射孔施工中枪身不起爆或部分起爆等问题,这有可能由于传统点火方式为压力激发,但当压力加不上去或出现其他问题时,就容易引发安全隐患。且为了判断油管传输射孔是否起爆,需要监测井下各种信号,并从中鉴别出起爆特征信号,作为判断射孔枪起爆标准。

为了取代传统的压力激发信号并监测井下动态,斯伦贝谢公司将IRIS智能遥控系统和Muzic无线遥测系统这两项成熟技术融合到点火头上,形成了一个新技术—e-Fire-TCP油管传输射孔电子点火头技术。与传统方法使用压力传递信号不同,e-Fire-TCP技术是通过声音信号来激发射孔枪的,主要通过集成传感器、电池、微处理器和控制开关来实现,取代了传统方法中使用的破裂盘、剪切销钉和一些机械激活装置等。这也保证了射孔前地层保持在最佳欠平衡状态。该技术还具有许多特点和优势,下面一一进行介绍。

无线控制 高效点火 信息冗余

e-Fire-TCP点火头分为两个部分。上部为Muzic遥测部分,包括一个的压力传感器总成,有Muzic遥测调制解调器就安装在这个总成上。下部为eFire-TCP点火头部分,包括点火头和电池,它们能在高达330°F和20,000psi的环境下工作100小时。

地面的Muzic遥测装置一旦接收到无线信号,就会传输给井下点火头。点火指令通过Muzic遥测装置传输到点火头后,将会向地面反馈,确定射孔枪已发射。

e-Fire-TCP技术也可以采用液体脉冲来激发射孔管柱压力。通过压力传感器向点火头传递信息,检测到点火指令后,激发装置激发射孔枪。

采用无线遥测技术完成射孔

声音信号激发eFire-TCP点火头后,射孔作业就会迅速高效地完成,不再需要使用压力脉冲。Signature压力计可以实时传输井底压力数据,保证射孔前达到最佳欠平衡状态。

压力恢复后井底流体流出,同一管柱底部的第二个无线点火头被激活,进行测试。接收到eFire-TCP点火头无线传输来的反馈信息和工具状态就能确认射孔枪已经激发,几分钟之后井底压力的监测系统就能确认是否射孔成功。

实时双向通信能够得到更多的信息,可以帮助作业者做出正确的决定,同时能够验证作业目标是否实现。

适用范围

1.加压范围很小的井;

2.斜井/定向井;

3.多层射孔;石油圈原创www.oilsns.com

4.选择性射孔;

优点

1.没有移动部分,可靠性较高;

2.激发点火头时不需要压力;

3.通过无线遥测技术或者液体脉冲信号(应急方案)进行操作;

4.接收到点火指令时会进行确认;

5.与其他机械和电子点火头一起下入。

特点

1.双向通信,能够从油藏和射孔管柱得到信息反馈;

2.射孔作业能够安全进行;

3.实现欠平衡控制;石油圈原创www.oilsns.com

4.简化复杂的射孔点火配置。

案例分析

鉴于eFire-TCP技术的优良性能,Wintershall Norway公司决定在其作业现场采用该技术进行射孔作业。

射孔中实时获取井下压力数据

Wintershall Norway公司想要在TCP—测试联作过程中实时监测井下数据。测试作业十分复杂,需要实时获取准确的井底压力数据以监测油井动态,制定相应的方案,优化测试时间。实时井底压力资料对优化射孔前的欠平衡状态也非常有价值。

设计方案以eFire-TCP点火头为特点

斯伦贝谢建议Wintershall Norway公司下入采用Muzic无线遥测技术激发的eFire-TCP点火头,因为这种技术将IRIS智能遥控系统和Muzic遥测这两项现场应用成熟的技术融合到一个点火头上,具有良好的应用前景。

解决方案

为了连续获取井下压力,将eFire-TCP和Signature石英压力计(均由Muzic无线遥测技术控制)下入井内,然后激发射孔枪,监测DST数据。

应用效果

1.通过声波点火指令快速安全地激发了点火头;

2.在最优欠平衡条件下进行了射孔作业,射孔效果良好;

3.通过井下实时压力监测装置确认射孔枪已成功激发;

4.采用无线遥测技术完成了业内首例射孔后二次激发;

5.将无线遥测技术成功应用于多层射孔作业中。

从上面的描述可以看出,将两种成熟技术融合到测射联作中后,能够遥控井下射孔作业、遥测井下压力数据,可以提高射孔质量和成功率,并根据井下实时油井动态调整方案,有利于实现安全高效作业。

来自/Schlumberger  译者/王凯  编辑/张永君

英文原文请点击 (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章:

白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。