集流伞保护器的研制与应用

集流伞保护器的研制与应用

何世浩 ,刘美红 ,许杰  ,田章, 李世军

中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司第三采油厂  河北 河间 062450

摘要：目前油田大部分油井采用抽油机开采，为实现控水增油，急需获取井下各油层的产液量和含水率等数据，为相关部门制定挖潜增效、验证堵水措施和调驱效果提供依据。为了便于下入仪器测取井下数据，部分油井安装了偏心井口，由于仪器串较长，为保证安全的将仪器下入和起出井口，现场测井时需要使用吊车悬挂天滑轮进行配合。本文主要介绍了为解决使用吊车导致增加测试成本所研制出的集流伞保护器的研制过程及应用效果。

关键词：仪器串；集流伞；保护器

一、前言

随着油田开发的不断深入，大部分油井采用抽油机开采，安装了抽油机的油井称为抽油机井，抽油机井的油管居中悬挂，且井口缺少能够下入仪器的测试孔，无法录取井下油层数据。由于油井井下有一个或多个油层，在地面可以通过示功图算产、井口量油称重算产、计量分离器量液算产、井口取样化验含水等方式得出该井日产液量和各油层总的含水率，无法掌握各油层的产液量和含水率。为了录取井下数据，部分油井安装了偏心井口，安装了偏心井口的油井称为偏心井，其油管挂在油层套管一侧，让出油管和油层套管之间的星月型环形空间，可下入直径19~25毫米的测井仪器，录取油层数据。

二、问题的提出

为了解偏心井各油层的产液量和含水率，就需要进行产液剖面测试，将与单芯铠装电缆相连接的多参数组合测试仪下入井内预定层位，多参数组合测试仪由电路部分、传感器、集流伞、电机驱动部分组成，集流伞位于中部，它能够同时录取流量、含水、温度、压力和磁定位共五个参数。将所测取的资料进行解释后，可以得到井下各油层的产液量和含水率，从而确定主产油层和主产水层，为相关部门提供制定措施的依据。

多参数组合测试仪长3.6米，加重杆长1.3米，仪器串总长4.9米，直径21毫米，集流伞中心杆外径13毫米，是整个仪器串中最为脆弱的部位，用人力无法安全的将仪器下入和起出井口，需要使用吊车悬挂天滑轮进行配合。现场测井时先用吊车吊钩悬挂好天滑轮，打开天滑轮侧板，将测井电缆放入后关闭侧板，吊车拔杆升高到足够高度，用人力拉起仪器直至从测试孔下入井内。吊车的使用导致测试成本的大量增加，成为急需解决的生产难题。

三、研制思路及措施

通过对测试现场进行了仔细观察和分析，找到了必须使用吊车进行配合的原因，一是仪器串较长，偏心井井口较低，操作人员无法站到高处；二是集流伞中心杆较细，在举起仪器串时左右摆动，中心杆容易发生弯曲和断裂现象，导致仪器损坏。根据分析结果，能否利用现场设备，具备升高和下降仪器串的功能，再给集流伞套入保护装置，使其在举起时不再受力就能够替代吊车的功能。

根据这一思路，发现抽油机具备吊车的功能，抽油机悬绳器到测试孔高度多为5～6米，大于仪器串长度，正好可以用于仪器的上升和下放。通过配电箱停止和启动按钮，配合使用刹车，可将抽油机停止在上死点和下死点，相当于吊车大钩上提和下放。用空心管套在集流伞外，其长度与集流伞相等，两端用顶杆螺栓顶紧，使仪器串在上、下移动时中心杆不再受力。

对集流伞长度进行测量后，进行了集流伞保护器的制作。在内径27毫米、长度550毫米的钢管上开一个能通过直径5.6毫米测试电缆的8毫米宽通槽，以便套入和取出保护器；钢管上下两侧各钻两通孔并焊上螺帽，拧动顶杆螺栓使螺栓正好顶在集流伞上、下方的扳手槽处，使在举起仪器时集流伞中心杆不再受力。保护器上焊有圆形挂环，可用于连接提拉绳。  

四、现场应用情况

集流伞保护器制作完成后，在多口偏心井产液剖面测试现场进行了应用实验，先将测井电缆和仪器连接并紧固后，把保护器穿过测井电缆套在集流伞外，拧紧顶杆螺栓。将抽油机停在下死点，将提拉绳穿过悬绳器与挂环相连，启动抽油机停在上死点，拉动提拉绳使仪器缓慢上升，当加重杆底端高于测试孔时缓慢松提拉绳将仪器从测试孔下入，在快下到保护器位置时停止，一人用手抓住仪器。另外一人卸松顶杆螺栓，再缓慢下放仪器，当仪器完全下入井内后，通过通槽取出保护器，把电缆放置在井口滑轮槽内开始下放仪器，测试结束后上起至井口时重复以上操作即可从取出仪器。通过观察，集流伞中心杆未发生变形，应用取得成功。

五、 结论

集流伞保护器结构简单，加工方便，实用性强，通过多次的现场应用，其与抽油机配合完全替代料吊车的功能，降低了测试成本，提高了测试效率。

[1] 李颖川.采油工程.石油工业出版社.2009.2 
[2] 吴锡令.生产测井原理.石油工业出版社.1997.1