測井防噴管內儀器定位裝置的研制

蔣瑜 蔣昕 李軍 歐陽文娟

摘 要：在油田測試生產中，需要使用鋼絲或電纜懸掛儀器進行起下作業，特別是上起儀器進入防噴管后，為了保證測試儀器的安全，必須進行探閘板操作后，才能完全關閉測試閘門這一操，但是在現場實際應用時，受到環境和嘈雜聲音的影響，需要一定的工作經驗，而且經常出現誤判，并且對測試儀器損傷較大，特別是在井內壓力影響下，儀器會被頂在防噴堵頭下方無法下行，不能判斷儀器是否進入防噴管，對測試施工的影響很大。

關鍵詞：測試;鋼絲;儀器;油田;定位

1.研發背景

目前，在采油測試井測試施工過程中，當儀器進入防噴管后，為了保證測試儀器的安全，在關閉測試閘門2/3后，需要進行探測閘板操作，即聽到儀器撞擊閘門閘板的聲音后，才能完全關閉測試閘門，這一操作方法沿用至今，由于采取探測閘板法需要一定的工作經驗，在現場實際應用時還是經常出現誤判，如果施工環境聲音嘈雜也會影響操作人員判斷的準確度。另外，該方法對測試儀器損傷較大，特別是在高溫井測試時由于井內壓力與溫度影響，經常發生儀器或工具在井內壓力的作用下被頂在防噴堵頭下方無法下行，不能進行閘板探測，無法判斷儀器是否進入防噴管，此時，操作人員只能靠碰運氣來關閉測試閘門，經常出現儀器在測試閘門下面，被測試閘門關斷鋼絲，造成儀器落井事故，嚴重的影響了油田生產。所以，研制一種使用方便，結構簡單，工作可靠的測井防噴管內儀器定位裝置，避免發生儀器落井事故，是一項比較急迫的工作。

通過對目前采油測試行業現場測試裝備的了解，發現目前使用的都是鋁合金和鈦鋼材質的防噴管，這兩類材質有一共同的特性，就是不能被磁鐵吸附。而使用的儀器與加重桿和附件基本上是鋼質材料，它們對磁鐵都比較敏感，通過以上調查結合現場使用環境，設計出了測井防噴管內儀器定位裝置。

2.結構

該測井防噴管內儀器定位裝置由：固定環、頂緊手輪、磁鋼、磁鋼壓蓋、磁鋼盒、連桿、磁鋼盒外套、指示拉環等組成（見下圖）。

測井防噴管內儀器定位裝置本體采用不能被磁鐵吸附的黃銅或不銹鋼材料;磁鋼盒選用導磁性好的純鐵;磁鐵采用釹鐵硼磁鐵，磁鋼盒與防噴管的接觸面采用弧面設計，以提高磁鋼的吸附效果，帶拉環的連接桿伸出的距離與磁鋼盒弧面至防噴管的長度相同，可以方便操作人員進行觀察判斷。

3.工作原理

使用時，將測井防噴管內儀器定位裝置本體套在防噴管上（具體部位在防噴管內的儀器或工具方便磁鐵吸附處）（見下圖）;擰緊頂緊手輪，固定好定位指示裝置，當儀器放人防噴管后，調整好定位指示器的安裝位置;向外拉顯示桿，使磁鋼盒離開防噴，磁鋼盒、連桿及拉環伸出磁鋼盒外套外，放開磁鋼盒拉環，試驗吸附效果;下放儀器后，再次向外拉磁鋼盒拉環，使磁鋼盒離開防噴外壁，然后放開磁鋼盒拉環，此時連接磁鋼盒的連桿與拉環伸出磁鋼盒外套，當上起儀器至防噴管內后磁鋼盒在感知儀器或工具時，即刻向防噴管靠攏，此時磁鋼盒連桿進入磁鋼盒外套，僅有拉環露在磁鋼盒外套外面，操作人員即可確認儀器進人防噴管，無須探測閘板，即可以關閉測試閘門。

4.使用要求

（1）測井防噴管內儀器定位裝置要安裝于測試防噴管的防噴盒下部，使用時要根據測試儀器的規格，使用統一的純鐵繩帽短接，以提高靈敏度。

（2）打開測試閘門時要操作平穩，不能猛然打開，避免液流猛烈沖擊儀器，造成采油測試儀器定位指示裝置誤工作。

（3） 測井防噴管內儀器定位裝置在安裝與拆卸時，要注意對磁報警器的保護。

5.試驗及現場使用情況

2018年10-2019年2月，我們在施工水井現場進行了30次的采油測試儀器定位指示裝置的現場試驗。

測井防噴管內儀器定位裝置研制成功后，2018年10-2019年2月份在油藏動態監測中心濱南監測大隊使用，2019年3月在油藏動態監測中心推廣使用。

由表1看出： 4口井測試時，由于使用了測井防噴管內儀器定位裝置，儀器位置得到準確判斷，防止了儀器落井事故，避免了經濟損失的發生。2018年10-2019年4月份共測試175井次，未發生儀器落井事故。

6.實施效果

通過測井防噴管內儀器定位裝置在生產中的實施，消除了儀器落井事故隱患，解決了采油測試施工中儀器位置判斷不精準的難題，實施效果顯著，并獲得國家實用新型專利;全國能源化學地質系統優秀職工技術創新成果三等獎;勝利油田技能人才創新成果一等獎;勝利油田設備管理成果二等獎。

7.經濟效益

7.1直接經濟效益

（1）購買1支儀器平均需要投資15萬元，此次研發采油測試儀器定位指示裝置費用0.02萬元。（2）在研發測井防噴管內儀器定位裝置前，因判斷儀器位置不精準，經常出現儀器被測試閘門夾壞或儀器落井事故，平均每年出現儀器落井事故6起，儀器夾壞5起左右，每支儀器維修費用1萬元左右。在使用采油測試儀器定位指示裝置后，避免了上述事故，增加利潤95萬元。

年凈效益計算結果：6*15+5*1=95萬元

7.2社會效益

測井防噴管內儀器定位裝置應用實施后，消除了安全隱患，解決了判斷儀器位置不精準的難題，改善了儀器使用環境，延長了儀器的使用壽命，提高了生產效率，測試施工安全得到了保障，節約了儀器采購方面的資金投入。

經地面試驗及現場使用證明，測井防噴管內儀器定位裝置的結構簡單，造價低廉，操作方便，易于保養。使用測井防噴管內儀器定位裝置后，能夠準確判斷儀器位置，有效的防止儀器落井，提高了測試一次成功率，減少經濟損失的發生，降低了生產成本。同時，使用效果明顯，安全性能高，有效的消除了不安全隱患，可以推廣使用。

作者簡介：

李軍（1973—），男，采油高級技師，從事油田開發技術工作。