原创 井下绳索作业过程中张力、深度、速度实时采集系统

井下绳索作业过程中张力、深度、速度实时采集系统<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

（中国石油西南油气田分公司重庆气矿油气井测试站）

摘要：为及时发现油气井在井下绳索时，工具串在油管中的阻卡情况，本采集系统引入在下压力计和其他绳索作业过程中对张力、深度、速度进行连续实时数字采集，软件跟踪显示井下仪器或工具串的动态状况，有效的防止仪器或工具串的落井事故。

    关键词：钢丝或电缆、井下工具串

在油气井动态监测中，下压力计是主要手段之一，由于井下情况复杂，压力计或井下工具串在油管内的间隙很小，在操作中，压力计或井下工具串因严重阻卡而落井事故时有发生，直接影响油气井的正常生产。若配上张力、深度、速度实时采集系统，落井事故就可大大减少。在油管内径规则、管壁基本清洁的情况下，张力与深度的变化应为线性关系，但井下油管复杂，在采气过程中，油管壁受到残留泥浆、硫化氢等各种污染、腐蚀，压力计或工具串在油管内上下运动时，将接触管壁上不同程度的污染物，这是压力计或井下工具串遇到阻卡的根本原因，由于污染物在管壁内分布的不规则性，仅凭操作员的经验和手感，不可能及时发现压力计或工具串在油管中运动的轻微阻卡情况，等到发现严重阻卡时，为时已晚。        

 本采集系统引入下井钢丝的张力、深度、速度连续实时数据采集，经计算机软件处理，跟踪显示井下仪器或工具串，在动态状况下，实时绘制显示张力、深度的关系曲线，及时提示判别张力出现异常和相应井深，即使有轻微的变化，也有明显的变化，操作人员可及时发现、了解井下仪器或工具串运行和阻卡情况，及时采取有效措施，对减少井下仪器或工具串阻卡落井事故起到了预示作用。

通过计算机对张力、深度、速度进行实时采集，可以将张力、深度以图形的形式提供给操作人员，显示100米或200米以内张力的变化，这个变化应该是线性变化，因为随作深度的增加绳索的长度也增加，重量增加张力自然增加，所以在计算机上还可以产生一个理论上的张力值来与实际值相对比，这样就可以使操作人员通过张力、深度、速度实时采集系统在计算机上连续的张力、深度变化图形来判断井下情况。

平时，仅凭操作员的经验和手感来感受拉力的大小，这样对拉力的估计不准，而且反映时间慢，往往是井下遇阻后十几米，地面才有感觉，上提遇阻时油压表的压力不断增加或绞车拉不动了才发现，上提的过程中遇阻，一般来说是井下工具串被卡住或井下油管壁沾稠物太多，还有一种可能就是附着在钢丝上的脏物被带入控制头，在控制头处钢丝被卡住，如果通过张力的变化能及时发现，就可避免井下工具串或钢丝被卡死，避免钢丝被拉断及井下工具串落入井下的事故。

在试井作业过程中遇到的几种井下情况介绍一下：

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在图一的情况下，由于井下油管已断裂，由于油管与套管之间有足够的空间让井下工具串或井下仪器正常下放，但在下入到断裂处地面的张力将发生改变，在上提的过程中才发现井下工具串或井下仪器已遇卡。在图二的情况下，由于井下工具串或井下仪器不断地下放，钢丝或电缆不断地与腐蚀得很严重的油管壁摩擦，锈蚀的铁屑自由落体向井底落下，导致井下工具串或井下仪器卡铁屑中。在图三的情况下，由于油管壁上有许多稠状物体（如缓蚀剂），在上提或下放的作业过程中发现遇阻，这时，必须实时观察张力或液压绞车油压的变化。以上几种情况，在我们在实际的作业中已经遇见。

目前，新的国产试井车基本上装备了电子张力、深度和机械深度测量装置，能即时显示电缆或钢丝承受的张力和下入井内的深度，帮助判断井下情况，完成作业或事故处理。但是，我们目前使用的仪表都是机械仪表或电子直接显示的仪表，不能自动记录全作业过程中的张力、深度、速度的变化数据，也不能进行在线分析和资料处理，忽略了许多在作业过程中地面感测得到的井下信息，使操作人员不能定量的对井下情况进行判断，及时发现问题，预防事故的发生。

本采集系统的最大优势就是在作业过程中能将张力、深度、速度的变化全部数字化，由计算机进行实时采集和处理，就能得到许多有用的资料，实现智能判断，及时提醒绞车操作人员采取措施，预防事故的发生，减少或避免损失，这样的数据实时采集系统必将成为操作人员的得力助手，是试井和绞车记录仪器的必然发展方向。

本采集系统专为试井车现场作业设计，设备简单、易操作，在川东的各类油气井中，已现场试验多次，都获得了满意的结果。

以下是“张力、深度、速度实时采集”系统在实际的作业过程中采集的数据

以上的测试是在油管壁比较干净的情况下获得

该图是井下电子压力计遇阻时的图形，以下是遇阻时采集的数据

通过计算机对下压力计作业过程中的张力、深度、速度的实时采集和处理，我们将能得到：

1、准确的确定井下遇阻位置深度、液面深度；

2、区分不同性质的遇阻和遇卡情况；

3、在下井下工具时能准确的判断井下工具的丢手情况；

4、能实时绘制作业过程中的张力与深度、时间与深度、时间与速度、压力与深度等曲线；

5、测试完毕后，能绘制全作业过程中的张力与深度、时间与深度、时间与速度、压力与深度等曲线；

6、对比同井历次作业过程中的测试资料，掌握井下的变化情况；

7、及时预防井下事故；

如需提供本人开发的此套设备请联系：

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