CN115199260A - 一种修井作业动液面监测控制方法 - Google Patents

Abstract

一种修井作业动液面监测控制方法，通过感应受压信号与定时控制动液面监测及适时自动转换控制方法、动液面探测过程异常数据取舍判别方法，控制动液面监测系统做适应于修井作业全过程运行。结合修井作业过程的特殊性与规律特征，提供一种规避声速干扰的感应受压信号监测控制与定时监测控制结合，并适时自动转换的控制方法，实际应用证明，可有效解决修井作业过程中井下动液面监测所面临的无法接收到动液面返回波、声速受干扰及无法实现作业全过程的动液面无缝自动监测等问题。

Description

一种修井作业动液面监测控制方法

技术领域

本发明涉及一种修井作业动液面监测控制方法，尤其涉及一种在修井作业领域的定时控制与受压信号触发控制及智能选择、切换和数据采信的动液面监测控制方法。

背景技术

掌控油气水井在生产或修井作业过程的动液面变化情况及趋势，对原油生产及保护储层和井控安全极为重要，它是分析、判断及制定相关工艺措施的依据，保护储层的最直接有效手段。修井作业过程的动液面监测是新兴技术，依靠成熟的动液面监测技术及控制方法，可以修改作业井控细则，实行主动井控，简化现行少慢差费的作业规程，有效地保护储层、自动遏制安全隐患，提高施工质量及效率。

低频声波动液面监测技术，已经在生产井中得到普遍应用，但将该技术用于修井作业提下油管过程的井下动液面监测，困难重重无前车可鉴。常规敞口作业，无法接收到动液面返回波信号；声速是声波测距的尺度，提下油管的活塞运动，引起井筒内的气体压力无常规激动，导致气体密度随之变化，造成声速变化，而使探测结果失准。这些问题不解决，即便动液面没有变化，也会测出不同的异常结果，失去参照意义，无法实现与整个修井作业过程相吻合，且不影响施工进度的自动无缝动液面监测，更是无法实现自动计、算计量灌液等后续工艺，以及实现主动井控保护油气层安全生产的目标。

针对修井作业的特殊环境，需要有特殊的控制与辅助方法，才能创造条件、规避干扰，确保探测到和探测准动液面，进而实现不影响作业进度的动液面自动监测。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种修井作业动液面监测控制方法，结合修井作业过程的特殊性与规律特征，采用定时与受压信号控制模式启动动液面探测，并在规定条件下自动转换，实现修井作业全过程的动液面监测。在提下管柱的过程中，采用外部受压信号控制动液面探测启动时机，用于规避提下管柱的活塞运动所引起的压力激动对声速值的影响。在提下管柱以外的其它无干扰作业过程中，采用定时法控制动液面探测启动时机，备选预设探测时间间隔值，实现自动定时动液面监测。利用安装在井口防喷器上的受压封堵器，在油管上扣、卸扣过程中，受管柱及吊卡的重压作用，自动封堵井口，营造封闭的动液面探测环境，确保动液面返回波能成功接收到，同时将感应到的受压信号，传输给动液面监测控制系统，做为外部受压信号，启动一次动液面探测，每上扣、卸扣一次即发送一次受压信号，按备选预设值，进行接收到一次受压信号就启动一次动液面探测或接收到n次受压信号启动一次动液面探测，如此进行提下管柱过程的动液面自动监测，在上卸油管扣的相对静态启动动液面探测，规避了油管柱上下运动时段的探测，有效解决了油管柱运动干扰声速问题。

本发明的发明点之一是，无论处在定时控制或受压信号控制模式状况下，启动探测的前提是，必须接收到并维持受压信号值不变，因为只有这时井口被封堵，具备探测条件，并与修井作业操作规程相吻合。启动探测后，必须维持受压信号值不变时间t≥60s，才能采信本次测试数据，否则判别为受干扰失准数据而放弃采信。

本发明的发明点之二是，在提下管柱的或受压信号控制模式状况下，如果受压信号值在规定时间t1内保持不变(120s≤t1≤600s选设)，立即转至定时控制模式，并按预设定时值 t2(60s≤t2≤600s选设)进行动液面监测；在定时控制模式状况下，如果受压信号值发生消失，立即转换成受压信号控制模式，在≤t1时间段内再次检测到受压信号，启动动液面探测，并按备选预设值(1～5根/次备选预设)，在受压信号控制模式下进行动液面监测，如此往复切换，规避干扰，营造条件，进行涵盖修井作业全过程的动液面监测，并控制自动灌液等。

本发明的目的之一，是结合修井作业的特征，提高一种安装在防喷器上的受压封堵感应系统，在受压进行动液面探测时段封堵井口，建立密闭井筒测试环境，解决常规敞口作业无法探测到动液面问题；

本发明的目的之二，是结合修井作业的特征，提供一种修井作业井下动液面监测的适时择机控制启测方法，选择对声速无干扰的时段进行自动动液面监测，规避干扰，有效解决声速因干扰异常变化，导致监测数据失准问题；

本发明的目的之三，是结合修井作业的特征，在非提、下管柱工况，采用定时监测控制方法，实现修井作业全程无缝动液面监测；

本发明的目的之四，是结合修井作业的特征，以安装在防喷器上的受压封堵感应系统的受压信号变化情况为依据，依靠系统软件控制系统分析判断，实现受压信号与定时监测控制模式，随修井作业不同工况做相应的适时自动调整与适时切换。

本发明的目的之五，是结合修井作业的特征，以安装在防喷器上的受压封堵感应系统的受压信号变化情况为依据，依靠系统软件控制系统分析判断，避免系统冲突或错误运行，识别并规避错误数据采信与存储，确保监测数据的真实性与准确性。

本发明的有益效果是：

1、利用受压封堵感应系统自动感应受压信号与定时控制结合及适时转换法，进行修井作业提下管柱流程的动液面监测，规避了干扰，突破了修井作业过程动液面无法自动准确监测的技术瓶颈，不采用该方法就无法实现修井作业过程的动液面自动准确监测及后续自动灌液；

2、利用受压信号及定时监测控制相结合及随不同工况自动转换的控制方法，使动液面自动监测涵盖修井作业全过程，动液面监测与修井作业施工互不妨碍，更好地满足现实需要。

3、本发明利用受压封堵感应系统，在解决修井作业过程动液面反射波逃逸问题的同时，为系统提供了与工况相应的感应受压信号，解决了修井作业过程动液面无法自动探测的问题；

4、利用感应受压信号控制方法，成功地规避了修井作业提、下管对声速的干扰问题，将修井作业过程的自动动液面监测数据的准确性和可靠性，提高到能满足实际需要的层面；

5、感应受压信号与定时控制及适时切换方法，以感应受压信号变化为依据，在系统控制软件的约束下适时有机转换及判别监测数据采信与否，实现修井作业全过程不间断自动动液面监测及勘误，与作业过程相辅相成互不干扰，为自动计算计量灌液、保护油气层及实现主动井控奠定了可靠基础；

附图说明

图1是修井作业动液面监测控制方法逻辑方框图。

具体实施方式

一种修井作业动液面监测控制方法，通过感应受压信号与定时控制动液面监测及适时自动转换控制方法、动液面探测过程异常数据取舍判别方法，控制动液面监测系统做适应于修井作业全过程运行。结合修井作业过程的特殊性与规律特征，提供一种规避声速干扰的感应受压信号控制方法，与定时控制方法结合与适时自动转换的控制方法，有效解决修井作业过程中井下动液面监测所面临的问题。

利用安装在井口防喷器上受压封堵感应系统，受油管串坐在井口上、卸扣时段的重压作用，快速封堵井口、形成感应受压信号，通过系统软件控制系统分析判断，作为动液面监测的定时与受压信号监测控制模式转换及启测指令的控制依据。在油管完成上、卸扣的其它作业过程中，动液面监测系统没有接收到受压封堵感应系统的受压信号，处于等待状态，等待时间设为t1(120s≤t1≤600s选设)，动液面监测系统在t1时段内接收到受压信号，启动监测，运行在自感应受压信号控制动液面监测模式；如果＞t1没有受压信号值变化，立即转至定时控制模式，并按预设定时值进行动液面监测；

在提下管柱的或受压信号控制模式状况下，如果受压信号值在规定时间t1内保持不变 (120s≤t1≤600s选设)，立即转至定时控制模式，并按预设定时值t2(60s≤t2≤600s选设)进行动液面监测；在定时控制模式状况下，如果受压信号值发生消失，立即转换成受压信号控制模式，在≤t1时间段内再次检测到受压信号，启动动液面探测，并按备选预设值(1～5根/次，备选预设)，在受压信号控制模式下进行动液面监测，如此往复切换，规避干扰，营造条件，进行涵盖修井作业全过程的动液面监测，并控制自动灌液等。无论处在定时控制或受压信号控制模式状况下，启动探测的前提是，必须接收到并维持受压信号值不变，因为只有这时井口被封堵，具备探测条件，并与修井作业操作规程相吻合。启动探测后，必须维持受压信号值不变时间t≥60s，才能采信本次测试数据，否则判别为受干扰失准数据而放弃采信。

实施例1

下面结合附图对本发明进一步说明：

一种修井作业动液面监测控制方法，通过感应受压信号与定时控制动液面监测及适时自动转换控制方法、动液面探测过程异常数据取舍判别方法，控制动液面监测系统做适应于修井作业全过程运行。结合修井作业过程的特殊性与规律特征，提供一种规避声速干扰的感应受压信号监测控制与定时监测控制结合，并适时自动转换的控制方法，有效解决修井作业过程中井下动液面监测所面临的无法接收到动液面返回波及声速干扰等问题。

当修井作业进入提下管工况时，必然进行油管单根的上扣、卸扣操作，此时，由安装在井口防喷器上的受压封堵感应系统承担油管串及吊卡重力，并受压后密封井口，营造井筒密闭的测试环境，同时形成相应的感应受压信号，这个受压信号在不同时段的出现状况，代表着相应的作业流程内容，系统软件控制系统检测到这个感应受压信号，结合设定时间t1，作为分析判断选择控制相应模式及适时切换的依据。在油管完成上、卸扣的其它作业过程中，动液面监测系统没有接收到受压封堵感应系统的受压信号，处于等待状态，等待时间设为t1 (120s≤t1≤600s备选预设)，动液面监测系统在t1时段内接收到受压信号，启动监测，运行在自感应受压信号控制动液面监测模式；如果＞t1没有受压信号值变化，立即转至定时控制模式，并按预设定时值t2(60s≤t2≤600s备选预设)进行动液面监测；在提下管柱的或受压信号控制模式状况下，如果受压信号值在规定时间t1内保持不变(120s≤t1≤600s备选预设)，立即转至定时控制模式，并按预设定时值进行动液面监测；在定时控制模式状况下，如果受压信号值发生消失，立即转换成受压信号控制模式，在≤t1时间段内再次检测到受压信号，启动动液面探测，并按备选预设值，在受压信号控制模式下进行动液面监测，如此往复切换，规避干扰，营造条件，进行涵盖修井作业全过程的动液面监测，并控制自动灌液等。无论处在定时控制或受压信号控制模式状况下，启动探测的前提是，必须接收到并维持受压信号值不变，因为只有这时井口被封堵，具备探测条件，并与修井作业操作规程相吻合。启动探测后，必须维持受压信号值不变时间t≥60s，才能采信本次测试数据，否则判别为受干扰失准数据而放弃采信。

Claims (6)

1.一种修井作业动液面监测控制方法，通过感应受压信号与定时控制动液面监测及适时自动转换控制方法、动液面探测过程异常数据取舍判别方法，控制动液面监测系统做适应于修井作业全过程运行。其特征在于，受压封堵感应系统安装在井口防喷器上，在油管串上、卸扣的时段内封堵井筒建立密闭探测环境，感知出油管串是否处在的上扣、卸扣的相对静止状态，并形成相应的感应受压信号，利用这一感应受压信号及变化情况，作为与相应工况配合，选择控制动液面监测模式及切换的依据，利用感应受压信号与定时控制模式结合，并适时自动切换的控制方法。

2.根据权利要求1所述的一种修井作业动液面监测控制方法，其特征在于：感应受压信号来自受压封堵感应系统，在油管完成上扣、卸扣操作的其它作业过程中，动液面监测系统没有接收到受压封堵感应系统的受压信号，处于等待状态，等待时间设为t1，动液面监测系统在t1时段内接收到受压信号，启动监测，运行在自感应受压信号控制动液面监测模式；如果＞t1没有受压信号值变化，立即转至定时控制模式，并按预设定时值t2进行动液面监测。

3.根据权利要求1所述的一种修井作业动液面监测控制方法，其特征在于：在提下管柱的或受压信号控制模式状况下，如果受压信号值在规定时间t1内保持不变，立即转至定时控制模式，并按预设定时值t2进行动液面监测。

4.根据权利要求1所述的一种修井作业动液面监测控制方法，其特征在于：所述的等待时间t1为：120s≤t1≤600s(备选预设)；预设定时值t2为60s≤t2≤600s(备选预设)。

5.根据权利要求1所述的一种修井作业动液面监测控制方法，其特征在于：在定时控制模式状况下，如果受压信号值消失，立即转换成受压信号控制模式，在≤t1时间段内再次检测到受压信号，启动动液面探测，并按备选预设值(1～5根/次，备选预设)，在受压信号控制模式下进行动液面监测。

6.根据权利要求1所述的一种修井作业动液面监测控制方法，其特征在于：无论处在定时控制或受压信号控制模式状况下，必须接收到并维持受压信号值不变的状况下，才能启动动液面探测。启动探测后，必须维持受压信号值不变时间t≥60s，才能采信本次测试数据，否则判别为受干扰失准数据而放弃采信。

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