低產井測試系統
——一種可行的解決邊緣井的測試辦法

編譯:張華光 王亞娟 (長慶油田公司油氣工藝研究院)

張華濤 (長慶油田公司第三采氣廠)

馮長青 (長慶油田公司油氣工藝研究院)

審校:張文星 李旭梅 (長慶油田公司油氣工藝研究院)

低產井測試系統
——一種可行的解決邊緣井的測試辦法

編譯:張華光 王亞娟 (長慶油田公司油氣工藝研究院)

張華濤 (長慶油田公司第三采氣廠)

馮長青 (長慶油田公司油氣工藝研究院)

審校:張文星 李旭梅 (長慶油田公司油氣工藝研究院)

在過去幾年里,阿曼石油開發有限責任公司 (PDO)利用多相流量計進行油井測試作業。盡管該技術給 PDO創造了很大的效益,但是這種儀表主要是利用文丘里管的原理來進行測量,它有一個最小的流量限制,液體流量不能低于20～25 m3/d。因此,大多產液量較低的井沒有進行測試或者利用比較陳舊的常規測試系統進行測試,但是該常規測試系統的測量結果不太可靠。為產量低于20 m3/d的井提供一種測試方法,PDO研制了一套以滑架為基礎的移動設備,這套設備可以測試液體流量的標準范圍為3～25 m3/d,最高可以測試產液量達到100 m3/d的油井。這套設備可以在含水量或者含氣量為0～100%的范圍內適用。隨著南部特許地區引進并使用了該套設備后,它除了滿足以往多相流量計不能測試的產液量低于20 m3/d的井的測試要求外,還解決了黏度超過試井參數的油井試井問題。并且測試結果良好,取得了100%的有效數據。

低產井 測試 多相流 產液量

10.3969/j.issn.1002-641X.2010.3.017

大多數多相流量計可以測量流量在60 m3/d以上的井。個別廠家的最低流量可以達到20 m3/d。然而,目前陸上大多數油井的產量只有10 bbl/d(1 bbl/d=0.159 m3/d),這些井大部分沒有試井或者利用原始常規測試系統,該系統測試的數據不太準確。該項技術旨在發明一種既準確而且價格也相對較低的測試系統。

1 低產井測試系統 (LPT)裝置

基本設計參數:

設計壓力 ANSI 300#

液體流率 0～100 m3/d(圖1)

最大段塞流體流率 250 m3/d

液體中的含水率 0～100%

氣體體積分數 0～100%

工作溫度 20～80℃

圖1 LPT的工作曲線 (2相圖)

通過測量可以得到以下參數:

◇總的液體流量

◇氣產量

◇含水率

◇溫度

◇壓力

通過計算可以得到以下結果:

◇純油產量

◇氣體體積分數

◇含水量

◇氣油比

測量精度:

◇液體流量 ≤±10%(相對)

◇氣產量 ≤±10%(相對)

◇含水率 ±2%(絕對)

2 工作原理 (圖2)

多相流體通過除砂系統后進入滑架系統,然后進入兩相立式分離器,將氣液兩相分離。立式分離器有液體累積裝置來滿足低產油井和間歇出水井的計量問題。

在液相累積的過程中,液相調節閥門處于關閉狀態;氣體調節閥門處于開啟狀態,直接通過渦旋

流量計計算累計產氣量。

表1 低產井測試裝置測試的數據表

圖2 LPT的工作原理圖

液體通過安裝在累積裝置底部的科里奧利流量計計量。液體的出口閥門通過電子邏輯液位控制開關控制,可以保證只有單相流液體通過。在流體的下部安裝了液流量表和水含量表,用于測量總液量和含水率。

當排放液體的時候,氣體閥門需要關閉。

將具有外部設備箱的流量計算器固定在導板上,收集分析來自現場儀表和傳感器的數據,并進行流量計量計算。

流量計算器有兩個RS485串行端口,一個端口用于MODBUS遠距離遙測裝置傳輸原始數據;另一個作為備用以校準現場傳感器數據。

供應商為每個導板提供了裝有專用軟件的便攜式電腦,用于就地顯示、儀表校準以及故障檢修

總體來說,LPT測試系統同常規測試系統相似,不同之處在于它能對小流量進行精確測量。該系統消除了常規測試系統損失測量精度的因素,同時又保持了對小流量井的測量能力。

3 數據分析

隨著在PDO的南部區塊引用了該套裝置,以往多相流量計沒有測試的井成功開展了測試,該套裝置不止突破了20 m3/d的限制,而且可以測試以往設備不能測試的高黏度油井,尤其在Marmul的Rahab以及Rima的Tayfut區塊。測試的數據比較可靠,有39個可靠數據,僅有3個數據不太可靠(表1),可能是流程被顛倒的原因。

2006年10月第一口井測試改革后,PDO在過去幾年里利用該套低產井測試系統開展了多口井的測試。目前在PDO的井區有兩套低產井測試系統。

4 總結

(1)低產井測試系統同常規測試系統相似,不同之處在于它能對小流量進行精確測量。該系統消除了常規測試系統損失測量精度的常見因素,同時又保持了對小流量井的測量能力。

(2)這種裝置作為一種附加的試井手段,于2007年4月被編入移動試井合同之內。

(3)該裝置可以為低產井提供可靠的數據,并且可以測試其他方法不能測試的高黏度油井。

(4)該裝置局限用于產液量較低的井 (通常小于60 m3/d)。

資料來源于美國《SPE 118248》

2008-12-26)