低产井测试系统
——一种可行的解决边缘井的测试办法
2010-11-15编译张华光王亚娟长庆油田公司油气工艺研究院
编译:张华光 王亚娟 (长庆油田公司油气工艺研究院)
张华涛 (长庆油田公司第三采气厂)
冯长青 (长庆油田公司油气工艺研究院)
审校:张文星 李旭梅 (长庆油田公司油气工艺研究院)
低产井测试系统
——一种可行的解决边缘井的测试办法
编译:张华光 王亚娟 (长庆油田公司油气工艺研究院)
张华涛 (长庆油田公司第三采气厂)
冯长青 (长庆油田公司油气工艺研究院)
审校:张文星 李旭梅 (长庆油田公司油气工艺研究院)
在过去几年里,阿曼石油开发有限责任公司 (PDO)利用多相流量计进行油井测试作业。尽管该技术给 PDO创造了很大的效益,但是这种仪表主要是利用文丘里管的原理来进行测量,它有一个最小的流量限制,液体流量不能低于20~25 m3/d。因此,大多产液量较低的井没有进行测试或者利用比较陈旧的常规测试系统进行测试,但是该常规测试系统的测量结果不太可靠。为产量低于20 m3/d的井提供一种测试方法,PDO研制了一套以滑架为基础的移动设备,这套设备可以测试液体流量的标准范围为3~25 m3/d,最高可以测试产液量达到100 m3/d的油井。这套设备可以在含水量或者含气量为0~100%的范围内适用。随着南部特许地区引进并使用了该套设备后,它除了满足以往多相流量计不能测试的产液量低于20 m3/d的井的测试要求外,还解决了黏度超过试井参数的油井试井问题。并且测试结果良好,取得了100%的有效数据。
低产井 测试 多相流 产液量
10.3969/j.issn.1002-641X.2010.3.017
大多数多相流量计可以测量流量在60 m3/d以上的井。个别厂家的最低流量可以达到20 m3/d。然而,目前陆上大多数油井的产量只有10 bbl/d(1 bbl/d=0.159 m3/d),这些井大部分没有试井或者利用原始常规测试系统,该系统测试的数据不太准确。该项技术旨在发明一种既准确而且价格也相对较低的测试系统。
1 低产井测试系统 (LPT)装置
基本设计参数:
设计压力 ANSI 300#
液体流率 0~100 m3/d(图1)
最大段塞流体流率 250 m3/d
液体中的含水率 0~100%
气体体积分数 0~100%
工作温度 20~80℃
图1 LPT的工作曲线 (2相图)
通过测量可以得到以下参数:
◇总的液体流量
◇气产量
◇含水率
◇温度
◇压力
通过计算可以得到以下结果:
◇纯油产量
◇气体体积分数
◇含水量
◇气油比
测量精度:
◇液体流量 ≤±10%(相对)
◇气产量 ≤±10%(相对)
◇含水率 ±2%(绝对)
2 工作原理 (图2)
多相流体通过除砂系统后进入滑架系统,然后进入两相立式分离器,将气液两相分离。立式分离器有液体累积装置来满足低产油井和间歇出水井的计量问题。
在液相累积的过程中,液相调节阀门处于关闭状态;气体调节阀门处于开启状态,直接通过涡旋
流量计计算累计产气量。
表1 低产井测试装置测试的数据表
图2 LPT的工作原理图
液体通过安装在累积装置底部的科里奥利流量计计量。液体的出口阀门通过电子逻辑液位控制开关控制,可以保证只有单相流液体通过。在流体的下部安装了液流量表和水含量表,用于测量总液量和含水率。
当排放液体的时候,气体阀门需要关闭。
将具有外部设备箱的流量计算器固定在导板上,收集分析来自现场仪表和传感器的数据,并进行流量计量计算。
流量计算器有两个RS485串行端口,一个端口用于MODBUS远距离遥测装置传输原始数据;另一个作为备用以校准现场传感器数据。
供应商为每个导板提供了装有专用软件的便携式电脑,用于就地显示、仪表校准以及故障检修
总体来说,LPT测试系统同常规测试系统相似,不同之处在于它能对小流量进行精确测量。该系统消除了常规测试系统损失测量精度的因素,同时又保持了对小流量井的测量能力。
3 数据分析
随着在PDO的南部区块引用了该套装置,以往多相流量计没有测试的井成功开展了测试,该套装置不止突破了20 m3/d的限制,而且可以测试以往设备不能测试的高黏度油井,尤其在Marmul的Rahab以及Rima的Tayfut区块。测试的数据比较可靠,有39个可靠数据,仅有3个数据不太可靠(表1),可能是流程被颠倒的原因。
2006年10月第一口井测试改革后,PDO在过去几年里利用该套低产井测试系统开展了多口井的测试。目前在PDO的井区有两套低产井测试系统。
4 总结
(1)低产井测试系统同常规测试系统相似,不同之处在于它能对小流量进行精确测量。该系统消除了常规测试系统损失测量精度的常见因素,同时又保持了对小流量井的测量能力。
(2)这种装置作为一种附加的试井手段,于2007年4月被编入移动试井合同之内。
(3)该装置可以为低产井提供可靠的数据,并且可以测试其他方法不能测试的高黏度油井。
(4)该装置局限用于产液量较低的井 (通常小于60 m3/d)。
资料来源于美国《SPE 118248》
2008-12-26)