摘要：分布式光纤测温系統无移动元器件，可实现井下全井段、等间距、实时连续监测，具有无源、安全、耐温、防腐、抗电磁干扰等特点，适用于远程监控、便于组成监测网络。为了评价隔热套管完井技术的适用性，采用该技术对杨楼油田杨1915井隔热套管的隔热性能、隔热衬套使用效果进行了系统评价，现场应用效果表明，该技术对于转轮作业频繁的热采井具有一定的应用前景。

关键词：多轮次蒸汽吞吐 套管隔热性能 光纤测温 连续监测

1 前言

河南油田东部稠油油藏具有“埋藏浅、油层薄、油品稠、出砂多”等特点，目前已进入高周期吞吐阶段，为了进一步降低钻采成本，提高热采效益，通过部署Ф139.7mm小井眼配套隔热套管完井技术，简化生产管柱，实现热采井筒“常规化”管理，现场应用10余口，取得了一定效果。但是隔热套管性能评价、套管节箍处的散热损失以及隔热套管使用年限等方面还难以有效评价，为此通过在隔热套管外壁捆绑Ф40mm空心杆、下入分布式光纤连续实时测温，达到评价隔热套管隔热性能、隔热衬套效果和评价隔热套管使用寿命的目的。

2 光纤测试方案及技术指标

采用套管外空心杆光纤测温技术，5分钟监测读取一次全井温度值，24小时不间断存储数据，监测热采井整个注汽、焖井、放喷、采油、转轮温度的变化，同时录取井口温度、压力、干度等生产参数，对各个阶段的温度变化进行计算分析，对隔热套管与普通套管外壁温度的变化对比计算热损失，评价隔热套管隔热性能。光纤测温技术指标见表1.

具体测试方案如下：

注汽前，对隔热套管进行温度测试，获取地温曲线作为对比基线。注汽中，录取井口温度、压力、干度等参数，对比有无隔热衬套接箍的温度，计算热损失、评价隔热衬套适用性;同时，下入高温五参数测试仪器，每10米一个点，测试管内温度的变化，与套管外壁温度进行对比，计算隔热套管热损失，评价隔热套管性能。注汽后，长期在线监测，多轮次注汽生产后，观察隔热套管温度的变化，评价隔热套管的使用寿命。

3 现场应用

优选河南油田东部稠油杨浅19区块杨1915井开展“隔热套管完井+分布式光纤连续测温”现场试验，杨浅19区块含油饱和度70%，采出程度4.99%，采油速度0.53%，原油粘度在1186.91-43982.45mpa.s之间，属于普通稠油、特稠油，杨1915井油层较为集中、跨度较小，井斜22度，符合光纤测试选井条件。

3.1 完井管柱组合

油层套管管柱组合：引鞋+4-1/2″套管1根+浮箍+4-1/2″套管+变扣接头+5-1/2″隔热套管+变扣接头+4-1/2″套管+变扣接头+5-1/2″隔热套管至井口，油层段为4-1/2″套管，射孔完井，新投层段为906.0-908.4m，备用层一段（714.8-726.8m）。

空心杆下入深度：考虑对隔热套管与普通套管隔热性能进行对比分析，因此空心杆下深684m，可以满足对两种不同套管外壁的散热进行监测。

隔热衬套下入深度：在隔热套管下深414.2-500.7m段加入10个隔热衬套，测试接箍处温度，评价隔热衬套适用性。管柱结构示意图如图1.

3.2 生产情况

投产后第一轮次注汽速度132t/d，注汽压力14.3MPa，干度73%，注汽温度340℃，累计注汽373吨，平均日产油4.3吨，阶段产油287吨，汽比达到0.77。投产层段累计生产34个月，产液8130.5方、产油1720吨，取得了较好的应用效果，生产曲线见图2.

4 应用效果分析

4.1 光纤测试技术可靠性验证

光纤下入前，开展了光纤单点重复性检定和15米抽样系统检定。

单点重复性检定：将光纤中的一个测点置入高温标定装置内，按50℃、100℃、200℃、300℃温档进行正程升温和300℃、200℃、100℃、50℃反程降温，重复检定3次。在每个温档，待温场平衡后，进行1个小时的测试。

15米抽样系统检定：将测温光纤中的一部分（15m），包括9个测点，盘成环形，置于高温标定装置内，进行系统检定。按50℃、100℃、200℃、300℃温档进行升温，在每个温档，待温场均衡后，进行1个小时的测试。

检定结果表明，单点检定重复性误差只有0.6%，光纤测温系统平均误差±1.5℃。

同时，通过地层温度计算值与光纤测量地层温度值比较，两种温度较吻合，说明光纤通过标定后，测量值准确，见图3.

4.2 隔热套管和隔热衬套隔热性能适应性评价

第一个轮次注汽完成后，导出光纤测试数据。

光纤在井口位置处的温度为22℃、在井底682.9m处的温度为251℃，隔热套管外壁温度在36-75℃，接箍平均温度102℃（最温度197.2℃）;普通套管温度基本保持在251℃，最高升至253.9℃，节箍与本体一致。表明采用隔热套管段在注汽、焖井、采油过程中，隔热性能明显优于普通套管段。

在414.2-500.7m段加装10个隔热衬套处平均温度92.4℃，较没有衬套接箍处平均温度113.5℃低21℃。同时，结合测井曲线可以发

现采用隔热衬套后，接箍处温度的高低受地层岩性变化关系不大，没有隔热衬套的接箍处温度受地层岩性变化较大，砂岩层温度低，泥岩层温度高，因此有必要采用隔热衬套。

5 结论与认识

分布式光纤测温技术在杨1915井成功应用，实现了隔热套管外壁温度沿程连续监测，为隔热套管性能和隔热衬套适应性评价提供了有效手段，确保了热采井“常规化”管理的准确性，提高了热采效果，对转轮作业频繁的热采井具有一定推广应用前景。

参考文献

[1]张万成.分布式光纤温度传感器的系统设计及关键技术[J].电子工艺技术，2008，7：231-234.

[2]马丽勤.分布式光纤测温技术在齐40-3-K33井中的应用研究[T].中国石油和化工自动化第八届技术年会论文集，2009，6：330-332.

作者简介：

胡士章，工程师，1987年出生，2010年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，现从事采油工程技术管理工作。