【7A文】井下监控测试系统研究.ppt

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1、井下监控测试系统研究汇报提纲一、项目概要二、主要研究内容三、取得的认识项目来源：项目名称：井下监控测试系统研究研究目的：针对压裂作业过程的井下压力、温度测量要求，研究适用的测量技术，开发研制相应的测量系统。承担单位：协作单位:起止年限：一、项目概要研究目标：应达到如下主要技术指标(1)系统完成井下压力、温度的测量和数据存储；(2)测压范围：0～100MPa；(3)最高耐压：125MPa；(4)井下仪器工作温度范围：-30℃～125℃；(5)井下仪器极限温度：150℃；(6)压力精度：±0.01MPa；

2、(7)温度精度：±0.1℃；(8)电池一次工作时间：30天；(9)存储容量：4MB。(1)国内外应用研究调研查新（检索了17个文献库）;(2)系统方案设计（完成了3套方案）;(3)井下测试仪器设计制造（制造了2套）(4)测试单元结构设计制造（制造了2套）;(5)测试单元工艺设计编制（编制了1套）(6)地面回放系统软件编制（完成了1套回放软件）;(7)实验室测试试验（完成了20余项实验室测试）;(8)现场应用试验（完成1口井的测试，庄161-47井）。项目完成的主要工作量二、主要研究内容（一）国内外最新

3、研究进展调研（二）压裂过程的井下参数测试技术研究（三）井下测试仪器研制（四）地面回放系统研制（五）实验室测试试验（六）压裂现场测试试验（一）国内外最新研究进展调研能用于压裂过程井下参数测量的主要是电子存储式测井。这是一种随同压裂管柱将仪器放入井下进行测试的测井作业方式。其测量程序在测井前预制并写入井下微处理器中，测井作业中的测量数据则储存在井下仪器的存储器里，测井结束后，将仪器提出地面，然后进行数据回放，给出类似常规测井的曲线或数据表。我们对其国、内外研究与应用情况进行了文献检索与调研，检索范围包括E

4、I，SPE等17个文献资料库，也访问了国际知名厂商的网站。国外几家主要测井公司在该领域具有明显技术优势，其典型产品情况如下表：预制测井程序测井仪器下井测量、存储提出地面回放存储式测井过程产品性能参数哈里伯顿MPL先锋公司PPS28Micro_SmartSG-100研制目标最高压力103MPa137MPa68MPa100MPa压力精度0.02%FS0.02%FS0.05%FS±0.01MPa最高温度177℃150℃149℃125℃温度精度±0.01℃±0.01℃±0.3℃±0.1℃存储容量8MB50,0

5、00点12,000点4MB国内外研究与应用情况调研表明最新的进口测量仪器能够满足测量范围、精度和存储要求；多支测量仪器布置采用管串结构，存在测量位置误差；井下仪器安装托筒存在偏心，作业中可能会出现挂卡问题；需要解决多联作作业井下参数测试技术与作业工艺的配合问题；压裂过程的井下参数测量工艺技术需要深入研究。国内从事存储式测井研制、仿制和应用研究的石油仪器公司主要有：江汉石油仪器仪表有限公司、北京华油先锋石油装备技术有限公司(PSE)、成都四方石油科技开发公司、沈阳天宇测控技术有限公司、上海神开科技工程有

6、限公司(原上海石油仪器厂)等。（二）压裂过程的井下参数测试技术研究为了采全、录准压裂作业过程的井下参数，要解决如下问题：测试仪器能随同压裂管柱一同起下井；压裂作业时间段的测量要准确，记录要全；测井仪器的现场设定要简单、易行；起下作业方便，无挂卡现象；与压裂工艺管柱连接简单，作业方便；仪器应满足井下的高温、高压要求。经过研究，提出的压裂、测井、排液三联作管柱结构如下图：筛管接头减震器托砂皮碗定位短节滑套水力泵压力计点火头封隔器人工井底测试层枪身压力计TCP、MFE与JET三联作管柱结构压力计筛管非旋转扶

7、正器NAVI泵压力计压力计封隔器人工井底传压孔扶正器循环阀伸缩接头NAVI与MFE、TCP三联作管柱结构图托砂皮碗滑套水力泵压力计封隔器人工井底压裂层压裂、测试与排液三联作管柱结构水力锚为保证采全录准资料，设计测试结构为：采用双测试仪器测试、记录；两支井下测试仪器平行布置；仪器托筒内、外有足够环空，以顺畅过流；仪器托筒与油管连接符合标准要求；托筒与油管之间过渡平滑，作业中不出现挂卡。仪器托筒仪器A仪器B油管连接头连接头压裂过程测试作业设计（三）井下测试仪器研制井下测试仪器是测试系统的核心，它以单片微机

8、为内核，完成井下参数的测量、信号处理、数据存储等功能。仪器由传感器、单片微机与电子电路、电源等三个主要部分，以及接口、仪器壳体等构成一个数据采集与存储系统。其原理结构如图。仪器可安装在托筒内、也可单独下井测试。压力传感器温度传感器微计算机与信号处理电路电源接口仪器壳体井下测试仪器结构原理图井下仪器系统方案设计我们分别考察了三种系统设计方案：（1）一体化设计方案将井下仪器的三个部分组装在一个短节套筒内，各部分之间直接焊线连接。优点：电气连接稳定可靠，密封较