第三节电子压力计测试工艺

《第三节电子压力计测试工艺》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三节电子压力计测试工艺（23页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、第三章 电子压力计测试工艺编写：李 伟审核：郭金明1997.4.8目 录1. 前言2. 电子压力计的结构及原理3. 电子压力计测压作业4. 电子压力计录取数据的质量控制1. 前言1.1 现代试井的内容70年代到80年代，随着科学技术的发展，特别是电子计算机的广泛 使用和高精度电子压力计的研制成功及推广使用，使试井技术产生了重 大突破，逐步发展成一整套以导数图版(布德图版)拟合分析方法的现代化试井技术，人们称此时的试井为“现代试井”。那么，现代试井包括哪些内容呢？主要有以下4方面：(1) 应用高精度的、可以在井下长时间工作的、数据录取的间隔以秒计的 井下仪表来录取压力数据。主要是指地面直读(SR

2、O)或井下储存式(MRO)电子压力计。(2) 与高精度的压力计配套的井下开关工具和井下测试工具。主要是指井 下开关阀或直读阀(SRO阀)和PCT，APR等井下测试工具。(3) 以图版拟合法为中心的现代试井解释理论和方法，主要是指以导数图 版(布德图版)拟合的分析方法。(4) 实现上述理论和方法的现代试井解释软件。从以上4个方面，我们可以看到高精度电子压力计的重要性，只有使用了高精度电子压力计才使计算实测压力对时间的导数成为可能。 这个问题我们在下面举例说明。1.2 现代试井方法的意义在现代试井方法中，由于使用了高精度的地面直读(SRO)或井下储存(MRO)电子压力计，可以作如下的工作：使用DS

3、T工具进行延长测试或是完井测试。这主要是利用地面直读 (SRO)电子压力计进行测试，可以对油层和油藏作业分析判断。使用电子压力计测取的压力数据，可以求出反映地层特性的导数曲线，不但可以确切地计算地层参数，并且可以作出地层储集空间非均质 性质、边界性质等分析判断，从而作出油藏初步评价。使用高精度地面直读(SRO)电子压力计，进行特殊项目测试，如井间干扰试井或脉冲试井，搞清储层结构(连通性)。1.3 压力计精度，分辨率对压力导数的影响为了便于比较，有必要将常用的电子压力计和机械或压力计主要性 能指标列出如下：表1GRC和PANEX电子压力计主要性能指标型号精度FS分辨率 FS数据记录最快速 率GR

4、C EMS-7xxEE0.040.09psi1SRGC EMS-7xxF0.040.09psi0.1SGRC QMS-700F0.020.01psi0.1SPANEX 2500 MRO0.0250.0002%0.5SPANEX 2500 SRO0.0250.0002%1S表2部分常用机械式压力计的主要性能指标型号精度FS分辨率 FS最长工作时间 hAmerada RPG-30.20.05360Kuster K-30.250.04120Johnston J-2000.250.25192可以看到，机械式压力计不论精度成分辨率均低于电子压力计，其中精度大约差10倍(一个数量级)，分辨率差100倍至几

5、百倍(二个数量级)；它在井下工作时间受钟机走时限制，不能很长；读卡片过程受各种人为 因素影响，时间录取间隔有限，并进一步降低了测压精度和分辨率。由于仪器精度低，分辨率低，导致压力导数点离散严重，以至无法运用 现代试井解释方法对径向流作出正确判断，也无法分析地层的非均质性 。例1某井的流量参数为下表3流量史图为图1表3某井流量参数流动段产量(m3/day)持续时间(hr)1232.80.47520.04.9003232.09.6004601.03.50051002.06.90060.050.000我们给定如下参数进行试井设计：(KAPPA试井解释软件)Pi=4903psiC=0.00268STB

6、/psiS=1.35K=160mdh=20m首先选用石英晶体式电子压力计，分辨率为0.02psi，得到如图2所示的双对数压力和压力导数曲线图。然后选用机械式压力计，分辨率为5psi，得到如图3所示的双对数压力和压力导数曲线图。从图2、图3中，我们注意到两图的压力对数曲线(上)完全一样，而压力导数曲线(下)就有很大的差别。其主要原因是：机械式压力计精度及分辨率低，造成压力导数点严重离散。图2中压力导数曲线很平滑，水平径向流段很明显，但图3中压力导数曲线很离散，水平经向流段也不明显，到最终段曲线下掉，容易造成错误判断。例2流量参数为下表4 其流量史及压力历史为图4我们给定如下参数用KAPPA试井解

7、释软件进行试井设计Pi=4903psiC=0.01STB/psiS=1.35k=160mdh=20m两条不渗透边界 L1=200m, L2=700m表4某井流动参数流动段流量(M3/day)持续时间(hr)1232.80.47520.04.9003232.09.6004601.03.50051002.06.90060.080.000首先用理想的压力计，行到如图5所示的压力及压力导数曲线图。然后用石项晶体式压力计，分辨率为0.02psi，得到如图6所示的压力及压力导数曲线图。再用应变式电子压力计，分辨率为0.5psi，得到如图7所示的压力及压力导数曲线图。最后用机械式压力计，分辨率为5psi，得

8、到如图8所示的压力及压力导数曲线图。从图5到图8，我们可以清楚地看到，石项晶体式电子压力计的导数曲线十分接近理想情况，应变式电子压力计的导数曲线已经开始离散， 而机械式压力计的导数曲线已严重离散，无法判断第二条不渗透边界的 开始点。因此，我们可以说，压力计的精度，分辨率越高，用测量到的 压力数据作出的压力导数曲线越接近实际情况。如果渗透率很低，则由于记录时钟有限，往往测不到边界反应。例3流量参数如下表5终关井360小时，已经达到机械式压力计最大记录时间。为了便于设计和说明问题，没有考虑下井时间、初开、初关时间及二开时间。我们给定如下参数用KAPPA试井解释软件进行试井设计。Pi=5662 ps

9、iC=0.01 STB/ psiS=2.52K=5.87 mdh=23m一条不渗透边界L=300m表5 某井流动参数流段产量(M3/day)持续时间(hr)1130.01.4820.08.003140.09.004180.05.0050.0360.0理想的压力计的压力及压力导数曲线如图9所示。石英晶体式(分辨率为0.02psi)电子压力计的压力及压力导数曲线如图10所示。机械式(分辨率为5psi)压力计的压力及压力导数曲线如图11所示。从图9、图10中，我们都不能判断出是否有边界，即关井时间不够长，才刚波及到边界(调查半径305m)。从图上的导数曲线判断似乎不是不渗透边界。而从图11的压力导数

10、曲线判断，好象可以求出不渗透边界的距 离。这是由于导数点严重离散造成的 。要作出正确的判断大约要关井60 天，如图12，图13所示。图13是理想 情况的压力及压力导数曲线。图13 是石英昌体式(分辨率为0.02psi)电子压力计的压力及压力导数曲线。综上所述，我们可以清楚地看到，使用高精度高分辨率的电子压力计录取压力数据是现代试井中必不可少的手段。2. 电子压力计的结构及原理2.1 电子压力计的分类一般情况下，电子压力计可按录取数据方式和传感器类型分类按录取数据方式可分为：井下储存式(MRO)和地面直读式(SRO)电子压力计。电子压力计按传感器类型可分为：(1) 应变式电子压力计其压力传感器采

11、用金属应变薄膜制成，结构见图14所示。结构与原理：它的感应元件是金属膜片，在膜片上固定有四个应变片， 膜片外部受压部分附有橡胶保护膜，四个应变片构成一测量电桥电路。 当被测压力作用在膜片上，膜片产生形变导致桥路电阻变化，电桥两端 电压随之变化，该电压经控制振荡器放大，并将直流电压转换成交变振 荡频率。特点：精度和分辨率一般，抗震性能较好。(2) 电容式电子压力计采用电容应变式压力传感器。代表产品：GRC公司的EMS系列电子压力计。 这种传感器的结构及特性将在后面详细叙述。(3) 石英晶体式电子压力计该种电子压力计传感器采用石英晶体切片做成。代表产品有GRC的QMS系列产品。该传感器的结构及特性