气井试井仪器设备选择：煤层气开采工艺优选

气井试井在现场要录取的主要参数是压力（井口压力和井底压力）、油气水流量、井下温度、压力恢复或压力降落速度、液面深度、井下流体样品。试井设备包括压力计、温度计、流量计、回声仪等仪表以及试井车等与之配套的井口和井下工具。

（1）气井试井仪表

①压力测量仪表。气井压力测量仪表分为井口压力测量仪表和井下压力测量仪表。纯气井测得井口压力后，可利用理论计算求出井下压力，这非常方便，大大降低了试井费用。所以气井试井常使用井口压力测量仪表，主要有弹簧管式标准压力表和活塞式压力计。井下压力测试仪表包括机械式井下压力计和井下电子压力测试系统。井下电子压力测试系统精度高于机械式井底压力计，有地面直读式和井下存储式两种。

②温度测量仪表。试井使用的温度测量仪表有膨胀式和弹簧管式两大类。膨胀式又可分为液体膨胀式和固体膨胀式。它们的结构和作用原理与井下机械压力计类似。

③流量测量仪表。试井中流量测量分地面流量测量和井筒流量测量。地面流量由生产班组测算。气井生产采用环室节流装置CWD－430双波纹管差压计测量流量。

④环空液面测量仪表。环空液面测量仪表一般采用回声仪，是在井口安装发声装置，由专用子弹、充气或放气发出声脉冲，这个脉冲沿油套管环形空间传播，当遇到油管接箍、音标、液面时，就产生回声，回声向上传到井口，被专用仪器接收、放大、滤去杂波，把有用波记下来，根据声脉冲运行时间可计算出液面、音标等障碍物的深度。

（2）气井试井设备及工具

①试井车。试井车是试井的重要设备。试井车就是把绞车和其他试井设备装在载重汽车上。装钢丝绞车的称为钢丝试井车，装电缆绞车的称为电缆试井车，电缆试井车上多装有钢丝绞车，成为双滚筒试井车，能够一车两用。

②井口防喷装置。井口防喷装置安装在井口清蜡闸门上方，作为压力缓冲区和仪器通过井口的过渡区。它的功能是起下作业时密封井口，在上起过程中仪器发生顶碰防喷器时，防止仪器落井。井口防喷器分钢丝防喷器和电缆防喷器。

钢丝防喷器由防喷盒（图7－1和图7－2）和防喷管组成，防喷盒起密封录井钢丝的作用，主要密封件是橡胶密封装置。

图7－1　普通防喷盒结构

图7－2　带密封圈的防喷盒结构

防喷管就是容纳下井仪器和工具串的管子，采用组装式，每节长1.2m，可根据试井需要灵活调节防喷管总长度。图7－3为GSG－35型钢丝防喷管安装示意图。

图7－3　GSG－35型钢丝防喷管安装示意图

电缆防喷器由防喷阀门、防喷管和注脂密封装置组成。注脂密封装置见图7－4。注脂系统由气马达、注脂泵、阻流管组成。当高压密封脂注入时，在入口形成最高压力，这个压力高于气井压力而起密封作用，而回收油桶处压力为大气压，在压力差作用下，密封脂从注脂泵→上阻流管→回流管→回收油桶。由于密封脂黏度大，流道又很小，沿途压力损失很大，到回流管时压力已很低，由于其上有防喷盒结构，密封脂只得沿回流管流入回收油桶，压力降至大气压。

③录井钢丝。录井钢丝的主要功能是悬挂测试仪表和井下工具，是试井设备的薄弱环节。有普通录井钢丝和抗蚀录井钢丝。

④试井电缆。试井电缆除悬挂仪表外，还有传输井下温度变送器、压力变送器传出的电信号，给井下仪器供电的功能。试井电缆结构如图7－5所示。

最外面是多股钢丝绞成的线芯和聚合物绝缘层、聚合物外套层，这两层起绝缘、防水、防腐作用；内外铠装层一为右旋绞合，一为左旋绞合。铠装层作用是保护线心、承受载荷，并作为接地回路。镀锌钢丝铠装耐腐蚀性能差，只能用于不含H2S的气井；抗蚀合金铠装耐腐蚀性强，可用于含H2S等强腐蚀环境。

⑤井下工具。

试井井下工具有钢丝绳帽、电缆绳帽、加重杆、接头、减振器、振击器、打捞器等。(www.xing528.com)

图7－4　注脂密封器装置结构

图7－5　单芯试井电缆结构

a.钢丝绳帽和电缆绳帽。

钢丝绳帽和电缆绳帽的强度必须保证仪器串与钢丝或电缆之间的连接牢固，在上提仪器被卡死时能保证仪器与钢丝或电缆脱离，同时要保持仪器能自由转动以避免钢丝或电缆打扭和仪器倒扣掉井。钢丝绳帽有普通型、圆盘型、卡瓦型等，见图7－6～图7－8。

图7－6　普通型线帽

图7－7　圆盘型线帽

图7－8　卡瓦型线帽

电缆绳帽有胜利型、吉尔哈特型、佛罗比托型，见图7－9～图7－11。

图7－9　胜利型电缆绳帽

图7－10　吉尔哈特型电缆绳帽

图7－11　佛罗比托型电缆绳帽

b.加重杆。加重杆分普通型和加重型。加重杆应尽量短以使防喷管短，从而试井井口短。高压气井试井一般选用加重型加重杆。

c.振击器。振击器主要是冲击被卡仪器，振动解卡。振击器有机械式、水力振荡式、机械弹簧式。由于机械振击器结构简单、性能可靠，可用于向上或向下振击，现场用得最为普遍。

d.取样器。气井的煤层气和水样取样一般在生产分离器上进行。有特殊要求需井下取样时，采用井下取样器。井下取样器有钟机式取样器、锤击式取样器、挂壁式取样器等种类。