液面和功图
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回音标法
这种计算方法在现场具体操作使用过程中存在的问题主要表现在以 下几个方面: 有些井没有安装音标,无法采用此方法计算液面深度。 由检泵等原因造成作业后音标位置可能有所改变,需要及时记录更新, 否则计算时就会产生很大误差。 音标位置下入的深度普遍较浅,一般在几十米至一百米左右,当液面 较深时,计算精度无法保证。理想的音标位置应该在液面深度的9/10, 一般情况下应保证在2/3处,由于煤层气井这种需要排水降压解吸出气 的特点,不可能将音标下深,淹没在水下就没有意义了。 不同测试设备对音标信号的测试波形的差异很大,有些设备不能很好 的测出音标,造成计算精度无法保证。 对于音标信号测试很清晰的曲线,在人工计算时由于定位位置原因, 也会产生很大误差。
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液面曲线波形的查看
在实际的液面测试过程中,由于存在各种因素的影响,所测试的每口井曲线 图形不一定会完全达到理想的标准化。有些资料中井口波处的向上走的那一段 波形,有的会出现峰值限幅(即所谓的井口波超宽现象)、有的会出现峰值未 超过中心线(即所谓的井口波半波现象);有些资料中曲线上的节箍波不清晰 (即节箍波杂乱);有些资料中液面波的峰值幅度小或下降沿处的拐点大;有 些资料中测试曲线的振幅中心会偏离中心线(即所谓的曲线漂移)等。造成以 上这些现象的原因,有的可能与测试设备有关,有的可能与井况有关。不论如 何应首先要看是否影响液面深度的计算,液面深度计算的准确才是目的。液面 曲线波形的查看尽管过去有标准,但每个人的理解有所不同。有的人只注重曲 线波形的好看,却否定了资料的真实性;有的人认为曲线波形达不到理想的标 准图形,就认为资料不合格,而不是看资料曲线的计算处理是否正确。一份合 格的资料应该是计算处理正确,表头参数齐全,报表清晰整洁。总之,录取和 保持液面测试曲线的真实性和完整性是必要的,在出现与常规测试资料有所不 同时,要具体问题、具体分析、具体对待,在不影响计算液面曲线深度时,重 点掌握好三要素,即准确选择井口波起点,正确选择 B通道曲线上清楚的节箍 波和节箍个数,合理选择液面波的起点,只有这样才能减少液面曲线计算的结 果与实际情况的误差。
综合以上各种状况,采用接箍法,液面的计算精度只能达 到2%--5%左右。
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室内回放
室内回放是将现场测试的资料作进一步的处理,得出正确可靠 的测试结果,并根据需要保存测试资料。具体方法有两种: 1)打印型回放,就是将测试的各种资料从打印机上打印出来。 打印前要连好打印机与仪器,并为打印机装好打印纸(打印功图 时,用宽行或窄行打印纸,打印液面曲线时,用宽行打印纸), 上电、联机。 (注意:打印液面曲线时,要先在“查询功能” 的“曲线显示”中计算动液面;打印功图时,可以先在“查询” 功能的“功图显示”中输入理论载荷线,先输上载荷线,后输 下载荷线)。 2)通讯型回放,就是用通讯电缆将仪器与计算机连好,并将记 录仪进入“通讯”状态,将资料送到计算机,用计算机的通讯 软件进行功图、液面曲线等的录取、显示、计算、打印和存盘。
声源与反射物之间距离。
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动液面测试的原理、方法
回声仪记录曲线示意图
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(二)测试仪器的组成
测试仪器主要由综合仪主机、载荷位移传感器组合、井口连接器组 成。 综合仪主机(即ZJU-2综合记录仪)主要由CPU板、滤波放大板、超 低温显示器、键盘、无线通讯模块、高能电池组等组成。综合仪主机具 有测试、查询及删除、仪器感器组合由载荷传感器、位移传感器、无线通讯模块和 信号处理电路等组成,用于测试抽油机的载荷、位移等参数。传感器组 合有三种型号供用户选择。卸载式载荷位移传感器组合测试精度较高 (1%F·S);不卸载液压式有两种安装尺寸,适用不同的抽油机;固定 式载荷传感器长期装置井上,接插上位移传感器即可进行功图测试,一 台主机可对接多台载荷传感器。 井口连接器由连接组件、击发装置、微音器和压力传感器组成,用 于测试抽油机液面深度和套管压力。
A. 装好井口连接器,将井口连接器的阀门打开,用勾扳手将井口装置拧紧。 B. 用液面测试电缆将井口连接器与主机连接好。 C. 对有套压的井进行测试时,将井口阀门缓慢打开,避免对声弹的井口装置 的微音器产生瞬间冲击,将井口连接器的阀门排空后关闭。 D. 打开电源,观察综合仪的显示菜单是否显示在“测试”位置。 E.“测试”功能,根据气井情况合理选择低频、宽频或高频,输入井号、日期 后再根据当地地理情况合理调节AB增益,进行曲线采集。 F. 测试曲线资料完成后,测试结束并确认资料合格,关闭主机电源,断开测 试连线,整理好工具和电缆,结束此井测试。
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(1)回音标法
回音标是套接在油管上的柱状短节,它的直径 大于油管,遮住油套环形空间间隙的50--70%,长 度为0.3--0.5米,用它来阻碍声音的直线传播, 使声音返回到井口并记录下来,便于准确地计算液 面深度。新井完井时或作业后,需要将音标下入的 准确位置做好记录。以便计算液面深度时采用(修 井监督的重要性)。假定油、套管环形空间传播速 度为一恒定值作为计算的基础,回音标位置下入深 度越接近实际液面,计算精度就越高,其计算公式 为: De = Ds (Le / Ls) 式中De ------液面深度,m; Ds ------音标下入深度,m; Ls -----自井口波峰至音标间测量其曲线上的距离; Le -----自井口波峰至液面波峰间测量曲线上的距离。
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测试仪器的组成
液 面 测 试 仪
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(三)液面仪测试流程
1、上井前的准备
上井前要对测试动液面的综合仪进行检查: (1)检查仪器是否充足电、是否工作正常; (2)检查井口连接器是否正常; (3)检查相应的连接线是否完好。
2、现场操作方法
液面与功图
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授课提纲
液面测试的原理、方法 功图的测试与原理
示功图的分析和解释
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液面测试的原理、方法
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动液面测试的原理、方法
动液面的测定方法
动液面即煤层气井正常运行过程中测得的油套管环形空间中的液面深 度,用从煤层底板至液面的高度来表示。煤层气井动液面深度的测量 目前在国内主要有两种方式,一种是安装井下电子压力计;另一种是 采用回声测深仪。
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功图的测试与原理
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示功图原理
反映抽油机悬点载荷随其位移变化规律的图形称为光杆 (地面)示功图。它是示功仪在抽油机一个抽吸周期内测 取的封闭曲线。抽油机井示功图,实际上就是抽油机井在 一个完整冲程中的光杆负荷图,横轴代表光杆位移,纵轴 代表负荷。示功图是目前检查抽油泵工作状况的有效方法 之一。利用示功图,能够直接反映出光杆的最大、最小负 荷和冲程损失。根据对示功图的分析,可以掌握泵的工作 状态,判断砂、蜡、气等对抽油泵的影响、判断泵漏失、 油管漏失、抽油杆断脱等井下故障。
综合以上各种状况,采用音标法,液面的计算精度只 能达到5%左右(对排采起到参考作用)。
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(2)油管接箍法
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接箍法是国内普遍采用的液面深度计算方法,当井内没 有安装回音标或回音标被液面淹没时,就需要用油管接 箍来推算液面深度。在油管长度比较规范时,用此方法 求得音速所计算的液面深度比较准确。 但是我公司由于所选购的油管都不是同一规格的长度, 所以无法用此方法做到精确测量,因此在此只是做简答 的介绍
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油管接箍法原理
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公式:动液面深度=(B-A)*L*N/(D-C) 其中:A-井口位置;B-液面位置;C-参考节箍 波起点;D-参考节箍波终点;L-单节井管长度; N-介于C和D之间的参考节箍波的个数。
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油管接箍法
接箍法在现场具体操作使用过程中存在的问题主要表现在以下 几个方面: 有些螺杆泵井,振动干扰大,造成节箍波不清晰,无法计算。 有些井由于煤粉较多,很容易堆积在接箍处,造成节箍波不清 晰。 有些井由于井下有电子压力计或其它设备,如:电缆卡子等, 对信号影响很大,造成假的节箍信号。 选取同一口井的测试曲线上不同位置的节箍,计算结果不一致。 每口井的平均管长不一样,对计算结果影响很大。
(一)工作原理
利用回声仪来监测液面是目前最常用的方法。其基本原理是:安装 在井口上的测试仪器发出声波,声波沿油、套环形空间向井底传播, 遇到回音标、油管接箍和液面等发生反射。反射波传到井口被微音 器所接收,并将反射脉冲转化成电信号,电信号经放大、转换、运 算、显示和存储等处理,测出声波传播速度和反射时间,即可测出
即使接箍信号测试很清晰的曲线,利用接箍法计算时,也容易产生比较 大的误差。例如:选取的平均管长差0.1米,计算出来的音速就相差3.6米, 如果按1000米的井深计算,液面深度相差10米多。而实际煤层气井每口井的 平均管长都不一致,而且同一口井每一段的长度也不一样。有的油管9.8米 长,有的只有9.1米长。相差很大,造成接箍法计算时产生的误差远远大于 1% 。
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油管接箍法
这是同一口井的同一条测试曲线,只是计算时选取的平均管长相差 0.1米,造成了液面计算结果差了3.64米。 选取节箍平均管长9.6米,计算的音速为349.09m/s,液面深349.09米 选取节箍平均管长9.5米,计算的音速为345.45m/s,液面深345.45米
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回音标法
这是同 一条曲 线,只 是定位 音标的 位置稍 微移动 一点, 造成液 面深度 差了5.4 米,音 速相差 6.8m/s (稳压)。