地面测试工艺

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1、地面测试工艺第1节 地面测试工艺 第2节 地面测试工艺流程 第3节 地面测试设备规范、结构及工作原理第4节 地面测试作业准备 第5节 水下控制系统 第6节 分离器测试仪表校验 第7节 分离器、加热器控制系统检查与 功能试验 第8节 地面测试资料录取与处理 附 图 目录1.1地层测试的意义地层测试是指钻井中途和建井之后，沟通地层到井底的通道，将地层流体诱 流到地面，按一定的程序进行测试，搞清地层流体产能、性质、地层压力、温度 及动态特征的整个工艺过程。其目的在于，为油气层评价和科学制定油气田开发 方案提供可靠的资料和参数，以进一步加快勘探速度，提高勘探成功率，降低成 本，增加效率。地层测试可以直

2、接取得地层产能、地层压力及温度、压力恢复曲线及地层流 体样品等四项资料。通过地层达到以下目的： a. 证实所钻构造是否存在工业油气层； b. 探明油气田的含油面积及油水或气水界面； c. 结合电缆地层测试资料探明气、油、水层的纵向分布及是动力系统； d. 搞清油、气层的产能、压力、温度及渗透率等动态特征参数； e. 搞清井下及地面地层流体性质； f. 观察地层压力衰减，探明油（气）层连通范围，估算单井控制储量； g. 观察边界显示，计算不渗透边界距离； h. 搞清油气层受损害的程度，计算理想产能； i. 搞清地层水性质为测井解释提供参数。1.2地面测试的目的和工艺简介测试是石油勘探开发的一个重

3、要组成部分，是认识油田，验证地震、测井、 录井等资料准确性的最直接、有效的手段。通过测试可以得到油气层的压力、温 度等动态数据，据此进行试井分析；同时可以计量出产层的油、气、水产量；测 取流体粘度、成份等各项资料；了解油、 第1节 地面测试工艺气层的产能，采油指数等数据；为油田开发提供可靠的依据。地面测试 是整个测试过程中的一个重要部分，通过地面测试设备，可以记录井口压力 、温度，测量油气比重及油、气、水产量数据，对流体性质做出分析。因此 搞好地面测试，取全取准测试资料，对油田的勘探开发有着重要的意义。 地面测试工艺主要是利用地面测试设备，实现安全控制、测取各项数据 ，主要设备及工艺流程参见图

4、1.1、图1.2。地层流体流经水下试油 树、地面 试油树、油咀管汇和数据管汇等设备，实现安全控制并测取地面压力、温度 数据，经加热器对流体加热后，进入分离器进行三相分离，分离后的油、气 、水经各自的计量仪表计量产量。分离后的原油可进计量罐计量(产量低时进 罐计量)，也可直接流经分配管汇到燃烧器处燃 烧。计量罐计量后的原油可以 用输油泵打到燃烧器燃烧，分离器分离出的水可以排放到海里(必须达到排放 标准)或排放到污水罐内，分离器分 离出的天然气直接流经分配管汇到燃烧器 处燃烧。为了保证油、气燃烧时能燃烧完全，还配备了压风机，以供给燃烧 雾化用的压缩空气。在燃烧器上还配备了冷却水管线，从平台上供给冷

5、却水 以便对燃烧器冷却。 通过地面测试计量仪表及数据采集系统，可以测取流体到地面后的压力 、温度，油、气、水密度，流体含水、含杂质，油、气、水产量及油气比等 数据，最终提供地面测试报告。2.1 地面测试工艺流程（见流程图） 典型的地面测试工艺流程主要由下述设备组成： 2.1.1 水下试油树(包括防喷阀，地面绞车，控制盘等)1套 2.1.2 地面试油树(包括一套控制盘)1套 2.1.3 除砂器 1套 2.1.4 数据管汇1套 2.1.5 油咀管汇1套 2.1.6 加热器1套 2.1.7 分离器1套 2.1.8 计量罐 1套 2.1.9 输油泵1套 2.1.10 燃烧器分配管汇2套 2.1.11

6、燃烧器(包括电打火装置) 2套 2.1.12 压风机1套 2.113 油、气、水计量分析仪器 1套 2.1.14 静压、压差、温度校验仪器1套 2.1.15 操作间 1套 2.1.16 管线、接头、阀门、工具按需要准备第2节 地面测试流程地面测试流程图2.2 主要地面设备用途 2.2.1 水下试油树：主要用于半潜式钻井平台作业，当应急弃井时，可 以脱开测试管柱，在水下 关闭球阀，实现安全撤离的要求。 2.2.2 防喷阀：在测试过程中，可以为钢丝、电缆测压作业提供一个腔 室， 使钢丝作业、测压作 业更容易实施。 2.2.3 软管绞车和控制盘：绞车用于水下试油树，防喷阀液压管线的收 放， 控制盘用

7、于控制水下 试油树及防喷阀的开关。 2.2.4 地面试油树：用于提升测试管柱，在紧急情况下，可实现自动或 手动的关断，保证作业安 全。 2.2.5 除砂器：主要用于将流体的砂过滤掉。 2.2.6 数据管汇：用于连接地面记录仪、压力计、静重试验仪、化学注 入泵、试压泵等设备，也 可在此处取样。 2.2.7 油咀管汇：由五个3“闸板阀提供了三条流体流动通道，可调油咀 通道用于开井放喷时，控 制调节地面压力，固定油咀通道用于提供一定尺寸流体流经的通道，以控制压力及流量，测试出 稳定的产量。旁通用于提供一个大尺寸(3“)通道，以便测试后对流程清洗和冲扫。 2.2.8 加热器：可用于对井内生产的流体加热

8、，降低其粘度，主要用于 气井 ， 防止水化物结冰堵 塞管线。 2.2.9 分离器：利用油、气、水比重的不同，经分离器内分离元件将油 、气 、水分离，利用外部 的油、气、水计量仪器对其产量进行计量。 2.2.10 计量罐：用于计量低产量时的日产油量及测试前对三相分离器流 量计的校正。 2.2.11 输油泵：主要用于将计量罐内的原油输送到燃烧器燃烧，或输 送到储油罐内。 2.2.12 燃烧器分配管汇：燃烧器分配管汇有两个，可根据风向变化将 井内产出的流体切换到顺风 向的燃烧器上燃烧。这种分配管汇也可用三通代替。 2.2.13 燃烧器(包括燃烧臂和电打火装置)：主要用于将井内产出的流体 烧掉 。 2

9、.2.14 压风机：主要用于提供燃烧器原油燃烧时需要的助燃空气。3.1 水下控制系统 3.1.1 技术规范 3.1.1.1 水下试油树工作压力10000psi最高温度2500F服务环境防硫连接上接头5“-4TPI Stub Acme 公扣 下接头5“-4TPI Stub Acme 公扣 最大拉伸力634000 lbs 最小内经3.0“ 最大外经12.5“ 全长(锁住)49.0 全长(开锁)41.5“ 切断绕性油管能力 1.75“ 化学剂注入可以注入 最大水深2000 ft 3.1.1.2 水下防喷阀 工作压力10000psi 最高温度2500F 服务环境防硫 最大拉伸力634000lbs 最小

10、内径3.0“ 最大外径12.5“辅助设施可泵入全长46.0“ 连接上接头5“-4TPI Stub Acme 公扣第3节 地面设备技术规范下接头5“-4TPI Stub Acme 公扣 3.1.1.3 控制盘和绞车 排出压力10000psi (最大工作压力) 供气压力150psi 油箱40加伦 软管耐压10000psi 软管最高耐温2100F (在最大工作压力下) 软管最大外径1.6“ 软管破裂压力20000psi 软管长度(SSTT)1000feet 软管长度( lub Valve)250feet 3.1.1.4 调节接头 最高耐压10000psi 最高耐温3500F 连接上接头 5“-4TP

11、I Stub Acme 母扣上接头 5“-4TPI Stub Acme 公扣 服务环境防硫 最小内径3.0“ 防喷器密封处外经 5.0“ 最大拉伸力634000lbs 3.1.1.5 工作间 外型尺寸20ft 8ft9ft 重量10000kgs 内部设施 a 焊接的5“-4SA公扣试压堵头 b 小航吊2个 c 1.0T倒链2个 d 工具夹4个e 管柱架 f 变扣接头架 g G型台钻 h 工作台 i 工作台小台钻 j 小接头柜 k 消耗品 l 带状钳、链钳架等 m 软管收集装置 n 手工具箱 o 大小头及备用接头 p 12、36“、48“、60“管钳各2把。 3.1.1.6 接头 5“钻杆41/

12、2IF扣 19.5 lbs/ft 级别 N80 41/2座落管、31/2 New Vam扣 3.1.2 水下控制系统结构及工作原理（参见第5节 水下控制系统） 3.2 MCEVOY地面试油树(包括控制盘) 3.2.1 地面试油树技术规范 管线内径：77.8mm 耐压：680.5Atm (10000psi) 服务环境：防硫 最低防硫温度：-28.90C(-200F) 最大拉伸力：113398kg 重量：1360kg 外型尺寸：163412601200两翼接头：3“Weco 1502油壬 上接头扣型：4-1/2“ Reed Acme带O环母扣 下接头扣型：4-1/2“ Reed Acme 带O环公

13、扣 3.2.2 CAC控制盘技术规范（图3.2b） 正常供气压力：250psi 低设置点重复性：全刻度1 高设置点重复性：全刻度1 滞后：D-100, D-1000, D-2000型滞后2D-4000型滞后3 D-10000型滞后5适应温度：标准型和防硫、防二氧化碳型1800F( 820C)- -200F(-28.90C)北极型 1800F(820C)- -750F(-600C) 3.2.3MCEVOY闸板阀特性（图3.2、3.2a） 3.2.3.1自密封特性： A、游动活塞将存在于阀室的压力传递到B室内的密封脂上。 B、B室内盛有的Rockwell-MCEVOY密封脂足可以维持在恶劣条 件下

14、操 作阀100 次的用量。 C、密封脂从B室流到阀座的D槽内。 D、只有当闸板阀关闭时，在闸板和闸板座之间的密封槽D才能通过跨 接线G得 到密封脂。 E、在阀体和闸板座之间的槽口D内有了密封脂后，必然防止了闸板座上游的漏 失。 F、F是密封脂从阀处注入到B室的通道。 G、当阀关闭时，在闸板上的跨接线G形成环路，使密封脂从B室流到密封槽D。 注：当阀从关闭位置移开时，跨接线使环形通路断开以防止密封脂的浪费。3.2.3.2结构特性： 1、轴承黄油封环，可以隔绝灰尘和潮气。 2、滚柱式止推轴承，由于滚珠大，使操作更轻便。 3、轴承保护座保持轴承润滑油，防止杂质进入，使操作灵便，寿命延 长 。 4、开

15、孔帽使盘根挤压产生的压力能够直接释放而不进入轴承。 5、球形放泄阀用于检查杆的回压密封。 6、 杆的导向靠背座衬套是可更换的杆的。 7、轴杆丝扣和提升帽使操作轻便，寿命延长。 8、现场可更换闸板座。 9、V型槽密封环路可以产生自清洁及低成本维护(保养)下的密封性能。 10、有缘闸板座顺导槽向上、向下延伸，使之在摩擦接触操作中总能保护闸板座和闸板表面 。 11、两闸板之间的除杂环使杂物进不了阀体并保持阀体内的充满物。 12、有弹力的闸板，使之与闸板座一直保持密封，保持其良好的摩擦及自清洁作用。 13、接头：使阀体在阀至少部分打开时可以注入填充物(润滑油)。 14、在阀体内的单流阀起安全作用。3.3 数据管汇（图3.3） 3.3.1 数据管汇技术规范 管线内径76.2mm(3“) 耐压680.5Atm(10000psi) 服务环境：防硫 最低防硫温度：-28.90C(-200F) 3.3.2 数据管汇结构 这个数据头配备了76.2mm(3“)管汇，可适用于680.5Atm(10.000psi) 工作压力并防硫。带有可 接井下压力计的接头， (Calibration-sub