一种精确确定封隔器坐封位置的方法

20 0 5

年

8

月

油

气

井

测

试

4卷第 1

第

4

期

一种精确确定封隔器坐封位置的方法田红政(中石化华东分公司采油厂江苏泰州 2 2 5 3 0 0 ),

摘要

管柱入井后将受温度压力自重以及浮力的共同作用,

、

、

这些作用分别对管柱长度所产

生的影响可通过相关公式精确计算考虑了上述各形变量所配备的入井座封管柱可以在井筒任何位置精确座封关键词。

封隔器

坐封

管柱

长度变化2.

压力变化引起的管柱长度变化,。

,

前

二血决

曰

管柱在地面时管柱内外都处于大气压下,、

下

井后管柱内外将分别受到管柱内静液柱压力及环封隔器是用来封隔井筒内上下地层的常用工具通常都要求施工人员准确确定封隔器在井下的实际坐封位置避开套管接箍以保证封隔器坐封严密封隔夹层较薄的层位从取得准确真实的被测试层资料,,,

空静液柱压力的作用 (见图 1图 2 )从而产生纵向,

上的伸长或收缩即ZL V△LZ

,

,

=

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、

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,

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),

(2 )

。

Z式中:△L,

一般在下封隔器之前要预先选定一个卡封位置然后根据预定的坐封位置来配套下井管柱,,

。

而

配备管柱所依据的管柱或仪器长度数据是在地面丈量获得的数据管柱下井后所处的环境发生了变化其长度也将发生变化,。

—管柱在地面的长度缩)管柱外——径与内径的比值管柱内平均压力变化 (当—管柱内充满液柱时取管柱中部静液柱压力否则,

管柱受静液柱压力产生的伸长 (或收m; R;△p,

m; L

。

;

,

分段计算柱压力为

△p

。

) kg/ c,

m

,

;

△p,

这样管柱在下井后封。,

,

,

变化 (当环空内充满液体时△p.

—取环空中部深度处静液,

‘

环空内平均压力m;

隔器实际坐封位置与预定坐封位置就产生了差距,

‘;

否则分段计算 ) kg/ cE

为保证封隔器准确地坐封于预定位置在配备

松比 (钢为 0106

3。

);

管柱时必须考虑管柱人井后因其所处的各种条件发生变化而产生的管柱长度上的变化。

) k g/,

e

m

,

—

—钢的弹性模量值为 (2.

,

V

泊x

l

不同条件下管柱长度变化1.

温度变化引起的管柱长度变化,

管柱从地面下到井筒中其所处的环境温度

发生了变化根据热胀冷缩原理其长度也会改变即△Ll,,

,

润 l试阀或排液凡尔

待测试层预座封位置,

=

L△T月

) (ll 242.

式中

:

△L

l

m;卢

—平均温度与地面温度的差值作者简介」田红政男仁,,

℃

— ));

钢的热膨胀系数 (值为,

—

管柱长度因温度增加产生的增量x

l0

一

’

m/ (m

已钡l J试层

L

管柱在地面的长度℃。

,

m;△T

—

井筒

图1

不带测试阀或排液凡尔的管柱受力简图

图2

…已测试层

预座封位置

待测试层

尔或测试阀力简图

19 6 8

年出生工程师,

,

19 8 8

年毕业于南京大学地球科学系现从事油气井作业管理工作,

。

油3.

气

井

测

试Z (2 )计算△L

2 00 5

年

8

月

管柱在自重作用下的伸长,

管柱在自重作}月下其产生的伸长量为: L3

由 (2 )式

,

:其中,

△几

。

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△乙l一 (

—一侮米油管重量一管柱截面积,,

管柱在自重作用下的伸长,

△L

。

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3 (3 )计算△L,由 (3 )式计算得△ L,,

浮力对管柱长度的影响

=

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m

管柱在炸中要受到井内液体的浮力从而部分管柱产牛八:缩形变即么

(4 )计算,

△L

4

A E凡一,

(4 ):

由 (4 )式其中:

F

二

二D

枷4.

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4

=

8 5 9 2 4 3 kg

式中

:

么去4F

(式中 z

,,,

=

O)

一一浮力产生形变量川管柱所受浮力F=,

在图

—条件下l‘,,

kg

。

计算得△L

4

=

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0

.

72 m

根据以上计算则管柱下井后总形变量为_

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Z

+

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3

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.

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(5 )

因此下井管柱在地面的长度应为乙‘

式中

:

D

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-

一钱柱外

一

内径

( n l

;,

二

封位

一

油补距

一

形变量 (△ L )=,

2053

.

4川

。,,

在图 2条件下户’

一

管柱底部静液柱压力

kg/

c

m

:说明¹本文在计算过程中把测试工具 (或其

它仪器 )和油管看作具有同样物理性能的物体这样,

二

兀D

,

少瓜 4

二

斌p4

。

虽然使计算结果有误差但误差可以忽略不计因为 (6 )

,

,

仪器的长度及重量与井内油管柱总长及总重相比均非常小;º在现场丈量油管和测试工具 (或其它仪器

)时必须准确每根的端部所留丝扣数要适当应,,

式中

:

p

一环空静液柱压力心一一管柱内静液柱压力应用实例

、

一

,

kg,

c/

m

Z

;

k g/

c

耐

大致等于实际能上紧的扣数以保证管柱长度的准确性。

,

参

考.

文

献.

某井测试层与被测试层之间的夹层为坐封位置定十夹层中

l Z m.

,

部 20 5 6 5 0 m. . .

、

处,

已知油补距

l

:采油技术手册》编写组采油技术手册北京石油化学《

为 2 35,

,,1

,

油管管牛 t外径为 7 3

e。,

内径 6

.

2

C

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工业2

出版社,.

,

19 7 7,. .

:张琪万仁溥编著采油 L程方案设计北京石油

}

、

, l]

月井液为比垂等于 ! 0的清水;地面温度为 1 0弋、,月仄的地温梯度为 2 6℃八 0 0 l;油管内不加液垫.

出版社 20 0 2

计算此条件卜应下月管柱 (包括测试 L具 )在地面的长 )变 ( 1)计算,

:本文收稿日期

20 0 5

一

1 0

一

4 1

编辑许兰婷

:

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.

百件 ( l )式其中。、

:

乙

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.

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一

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=

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.

15

(为管柱在井下的应有长度这里作为计算管柱形

变的长度基数 )己 I

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