智能分层测试技术研究与应用

论文摘要

本课题主要针对采油井新的测试技术开展研究。油气井测试一般分为两个过程,一个是油气井测试过程,一个是测试资料解释过程。本课题侧重于应用于前者的技术研究——即偏重于测试系统的研究、工程实现与应用,研究重点是测试系统的工程实现。油气井测试技术是油井增产增效的有效保障,但由于油井出砂、井况复杂及开发后期较高的水淹程度影响,现有分层测试手段难以取得齐全有效的油井产液剖面资料,并且施工费时、耗资,成本高昂。针对油井产液剖面的测试难题,本课题研究提出采用现代电子技术和精密机械设计技术相结合研究智能分层测试系统,在兼容现场采油工况的前提下,实现油井产液剖面的分层测试并且在测试结论的支持下实现卡堵水和分层采油。智能分层测试系统可以实现在地面编程或者井下遥控智能开关打开或关闭相应的产层,从而获得油井的产液剖面资料。(注:井下智能控制子系统、开关子系统、采集子系统统称井下智能分层测控仪)本论文用大量篇幅叙述智能分层测试系统具体实现地技术方案,就涉及智能分层测试系统实现的井下智能控制子系统、井下开关子系统展开重点研究,对井下采集子系统、地面控制子系统和工艺管柱等子系统作简要论述。应用实践证明,智能分层测试技术不但可以测量油井分层产出流体的产量和成分,还可以了解分层压力状况、流体性质及储层参数的变化;该技术节约作业时间,降低作业成本,避免了井筒干扰和压井液的影响。智能分层测试技术的提出和工程实现不但是对油井测试技术的突破和创新,而且可以直接应用该系统作为分层采油智能管柱,从而实现测试和采油系统的有机结合,对突破采油即采油、测试即测试的传统观念具有一定的理论意义。本研究最后给出了智能分层测试技术在吉林油田找水堵水的部分应用实例。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 1.本文研究的目的及意义
• 2.国内外研究进展情况
• 3.本文的研究内容和方法
• 第一章 智能分层测试技术的提出
• 1.1 产液剖面测试
• 1.2 现有产液剖面测试技术现状
• 1.2.1 国内产业剖面测试技术概述
• 1.2.2 国外产业剖面测试技术概述
• 1.3 产液剖面测试发展面临的机遇和挑战
• 1.3.1 狭义产液剖面测试技术
• 1.3.2 广义产液剖面测试技术
• 1.4 智能分层产液剖面测试技术
• 第二章 智能分层测试系统技术方案、组成及主要设计指标
• 2.1 技术方案
• 2.2 技术关键
• 2.3 智能分层测试系统主要组成
• 2.4 预期主要技术指标
• 第三章 井下开关子系统的设计
• 3.1 井下开关子系统的设计概述
• 3.2 开关子系统的两个开关方案
• 3.2.1 旋转式开关原理
• 3.2.2 往复式开关原理
• 3.3 往复式机械开关子系统的设计
• 3.3.1 井下高压密封设计
• 3.3.2 压力平衡装置设计
• 3.3.3 动力和传动机构的选型和设计
• 3.3.4 位置检测方案设计
• 3.3.5 流体流道结构及防砂措施
• 第四章 井下智能控制子系统的设计
• 4.1 井下智能控制子系统设计总的规划
• 4.1.1 引言
• 4.1.2 设计目标
• 4.1.3 设计原则
• 4.1.4 系统组成
• 4.1.5 系统工作流程概述
• 4.1.6 系统低功耗设计规划
• 4.2 单片机的选择
• 4.2.1 基本性能
• 4.2.2 外围电路特色
• 4.2.3 在线调试功能
• 4.2.4 在线仿真系统配置
• 4.2.5 调试环境MPLAB--IDE
• 4.3 硬件结构——电路模型
• 4.3.1 电源电路
• 4.3.2 电流检测电路
• 4.3.3 电机驱动电路
• 4.3.4 流动信号检测电路
• 4.3.5 位置检测电路
• 4.3.6 时钟电路
• 4.3.7 存储电路
• 4.3.8 复位电路
• 4.4 智能开关控制子系统软件设计
• 4.4.1 主程序流程
• 4.4.2 中断子程序流程图
• 4.4.3 时钟电路操作子程序
• 第五章 温度、压力采集子系统的概述
• 5.1 主要技术指标
• 5.2 原理简介
• 5.3 电路原理图
• 5.4 数据处理方法
• 5.4.1 石英晶体压力传感器的输入输出特性
• 0, λ₁ , λ₂ , λ₃ , λ₄ , λ₅ 的值'>5.4.2 确定λ₀, λ₁ , λ₂ , λ₃ , λ₄ , λ₅的值
• 第六章 地面控制、采集及井下管柱子系统概述
• 6.1 地面控制、采集系统概述
• 6.1.1 智能控制子系统编程软件简介
• 6.1.2 采集数据处理软件概述
• 6.2 井下管柱子系统
• 6.2.1 后投凡尔
• 6.2.2 伸缩管
• 6.2.3 沉砂装置
• 6.3 智能分层测试系统井下智能管柱组成
• 第七章 智能分层测试技术在吉林油田的找水应用
• 7.1 技术应用背景
• 7.2 智能分层测试技术在木152-23 井现场找水试验
• 7.2.1 木152-23 井油井基本情况
• 7.2.2 测试目的
• 7.2.3 测试层段划分
• 7.2.4 试验方案设计
• 7.2.5 测试方法
• 7.2.6 测试结果分析
• 7.2.7 堵水验证
• 7.3 结论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 详细摘要