油井井下快速測試系統(tǒng)及測試方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種油井井下快速測試系統(tǒng)及測試方法，測試系統(tǒng)包括套管，下入套管的測試管柱，測試管柱底部密封封隔，形成密閉體，測試管柱和油井之間由液壓式封隔器封隔形成測試管柱與油井之間的環(huán)空，測試管柱上安裝有井下快速開關(guān)，測試管柱底部安裝有存儲式壓力計(jì)。本發(fā)明是一種操作簡單且能實(shí)現(xiàn)井下快速產(chǎn)生流量變化的新型試井系統(tǒng)，能夠在瞬時（0.1s內(nèi)）打開開關(guān)，形成矩形的時間與流量關(guān)系曲線，從而解決了試井過程中難以測試污染帶的深度和實(shí)現(xiàn)測試曲線的精確度的問題。
【專利說明】油井井下快速測試系統(tǒng)及測試方法
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種油井井下快速測試系統(tǒng)及測試方法，屬于油氣田開發(fā)工程的油井試井【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，油氣田開發(fā)工程需要對地下壓力進(jìn)行測試，而油氣井測試常用的方法是試井。
[0004]試井是在井下放入傳感器，進(jìn)行開關(guān)井，測試出壓力信號，即壓力隨時間變化的一系列數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)學(xué)模型反求地層信息。
[0005]常規(guī)的油井測試，是在井口進(jìn)行開關(guān)。但是由于井筒儲集效應(yīng)的影響，地層的彈性大，對測試結(jié)果的影響很大。
[0006]為了能夠很好地免除井筒儲集效應(yīng)，現(xiàn)有的一種技術(shù)方法是把傳感器放入井下，然后在井下進(jìn)行開關(guān)。但是由于液壓管線較長，開啟和關(guān)閉需要一個過程，傳遞時間比較慢，約2分鐘。雖然這種方式比過去的井口開關(guān)更好，但是對我們了解近井地帶的信息還不夠。因?yàn)樵?分鐘內(nèi)，地層波早已穿過IOm以內(nèi)的近井地帶，就有很多重要信息不能被發(fā)現(xiàn)，特別是污染帶。而污染帶深度的判斷對我們決定采取酸化、壓裂等解除污染的措施很重要。另外還需要判斷近井地帶裂縫的情況。由于2分鐘時壓力波早就穿過近井地帶，而無法診斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種油井井下快速測試系統(tǒng)及測試方法，它可以在瞬時(0.1s)內(nèi)打開開關(guān)，形成流量與時間關(guān)系的矩形波。從而測出地層信息，特別是近井污染帶的信息，對于以后采取酸化或其他油井增產(chǎn)措施具有指導(dǎo)意義。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
本發(fā)明提供了一種油井井下快速測試系統(tǒng)，包括套管，下入套管的測試管柱，測試管柱底部密封封隔，形成密閉體，測試管柱和套管之間由液壓式封隔器封隔形成測試管柱與套管之間的環(huán)空，測試管柱上安裝有井下快速開關(guān)，測試管柱底部安裝有存儲式壓力計(jì)。
[0009]所述井下快速開關(guān)包括開關(guān)外筒，開關(guān)外筒內(nèi)設(shè)置有一個限流細(xì)管，所述限流細(xì)管頂部和套管的環(huán)空相連通，限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有限流控制器，限流細(xì)管底部由一個薄膜密封。
[0010]或者，所述井下快速開關(guān)包括開關(guān)外筒，開關(guān)外筒內(nèi)設(shè)置有一個限流細(xì)管，所述限流細(xì)管頂部和套管的環(huán)空相連通，限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有限流控制器，限流細(xì)管底部安裝有一個磁鐵環(huán)，所述磁鐵環(huán)和一個活動鐵片相連接，所述活動鐵片密封限流細(xì)管底部，活動鐵片上方的限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有一個限位塊。
[0011]液壓式封隔器由地面液壓泵通過液壓管線加壓，實(shí)現(xiàn)封隔。
[0012]本發(fā)明同時公開了油井井下快速測試方法，具體為:
試井過程中，第一步將測試管柱下入到一定深度的儲層位置；封隔前，井筒有流體通過環(huán)空流出，此時的井底壓力不是太高，如地層壓力為IOMpa時，流動過程中的壓力只有6Mpa ；
第二步，測試時地面加壓泵通過液壓管線給封隔器加壓，達(dá)到封隔壓力時，封隔器把油管和套管之間的環(huán)空密封；
第三步，封隔后，地層流體會源源不斷地往井筒匯集，匯集過程中壓力會逐漸升高，例如由開始的6Mpa上升到lOMpa，然后繼續(xù)上升；
第四步，井下快速開關(guān)開啟；當(dāng)壓力值上升到膜片的破裂壓力時，膜片瞬時完全破裂；膜片完全打開，通過流量控制器限流，流量就由0值突變?yōu)橄蘖骷?xì)管所限定的流量Q1，然后流體進(jìn)入環(huán)空；
或者，當(dāng)開關(guān)底部壓力上升到磁鐵吸附鐵片的最大壓力時，鐵片脫落，限位塊限制鐵片脫落后的位置，流體通過鐵片脫落后的縫隙進(jìn)入細(xì)管，流量控制器限流。
[0013]第五步，流體通過限流細(xì)管進(jìn)入環(huán)空，流量由0值突變?yōu)橄蘖骷?xì)管所限定的流量Q1，在瞬時(0.1s內(nèi))快速實(shí)現(xiàn)流量變化，形成矩形的時間與流量關(guān)系曲線，從而能夠求解近井污染帶的深度和提高試井曲線的精確度。
[0014]最后，測試結(jié)束后，地面放壓，封隔器膠筒收縮解封，提出測試管柱，從存儲式壓力計(jì)上讀出測試的壓力數(shù)據(jù)。
[0015]本發(fā)明的井下快速開關(guān)可以在瞬時(0.1s)內(nèi)打開開關(guān)，形成流量與時間關(guān)系的矩形波。從而測出地層信息，特別是近井污染帶的信息，對于以后采取酸化或其他油井增產(chǎn)措施具有指導(dǎo)意義。
[0016]因而，本發(fā)明是一種操作簡單且能實(shí)現(xiàn)井下快速產(chǎn)生流量變化的新型試井系統(tǒng)，能夠在瞬時(0.1s內(nèi))打開開關(guān)，形成矩形的時間與流量關(guān)系曲線，從而解決了試井過程中難以測試污染帶的深度和實(shí)現(xiàn)測試曲線的精確度的問題。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較具有以下有益效果:
(I)把薄膜材料運(yùn)用于井下開關(guān)的設(shè)計(jì)中，將以前幾分鐘實(shí)現(xiàn)開啟，縮短到0.1s內(nèi)快速實(shí)現(xiàn)流量變化，形成矩形的流量與時間關(guān)系曲線，達(dá)到預(yù)期測試目的，快速拿到數(shù)據(jù)。
[0018](2)操作簡便成本低，測試過程無需使用電纜等復(fù)雜設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所述的快速開關(guān)剖面圖。
[0021]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2所述的快速開關(guān)剖面圖。
[0022]圖4為分別使用本發(fā)明快速開關(guān)、普通液壓井下開關(guān)和常規(guī)井口開關(guān)測得的流量與時間關(guān)系曲線圖。
【具體實(shí)施方式】[0023]實(shí)施例1
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種油井井下快速測試系統(tǒng)，包括套管1，下入套管的測試管柱2，測試管柱底部密封封隔，形成密閉體，測試管柱和套管之間由液壓式封隔器3封隔形成測試管柱與套管之間的環(huán)空4，液壓式封隔器由地面液壓泵5通過液壓管線6加壓，實(shí)現(xiàn)封隔。測試管柱上安裝有井下快速開關(guān)7，測試管柱底部安裝有存儲式壓力計(jì)8。
[0024]如圖2所示，所述井下快速開關(guān)包括開關(guān)外筒10，開關(guān)外筒內(nèi)設(shè)置有一個限流細(xì)管11，所述限流細(xì)管頂部和套管的環(huán)空相連通，限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有限流控制器12，限流細(xì)管底部由一個薄膜密封13。
[0025]實(shí)施例2
如圖1所示，本發(fā)明提供了一種油井井下快速測試系統(tǒng)，包括套管1，下入套管的測試管柱2，測試管柱底部密封封隔，形成密閉體，測試管柱和套管之間由液壓式封隔器3封隔形成測試管柱與套管之間的環(huán)空4，液壓式封隔器由地面液壓泵5通過液壓管線6加壓，實(shí)現(xiàn)封隔。測試管柱上安裝有井下快速開關(guān)7，測試管柱底部安裝有存儲式壓力計(jì)8。
[0026]如圖3所示，所述井下快速開關(guān)包括開關(guān)外筒10，開關(guān)外筒內(nèi)設(shè)置有一個限流細(xì)管11，所述限流細(xì)管頂部和套管的環(huán)空相連通，限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有限流控制器12，限流細(xì)管底部安裝有一個磁鐵環(huán)14，所述磁鐵環(huán)和一個活動鐵片15相連接，所述活動鐵片密封限流細(xì)管底部，活動鐵片上方的限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有一個限位塊16。
[0027]液壓式封隔器由地面液壓泵通過液壓管線加壓，實(shí)現(xiàn)封隔。
[0028]本發(fā)明的井下快速開關(guān)可以在瞬時(0.1s)內(nèi)打開開關(guān)，形成流量與時間關(guān)系的矩形波。從而測出地層信息，特別是近井污染帶的信息，對于以后采取酸化或其他油井增產(chǎn)措施具有指導(dǎo)意義。
[0029]實(shí)施例3 油井井下快速測試方法
試井過程中，第一步將測試管柱下入到一定深度的儲層位置；封隔前，井筒有流體通過環(huán)空流出，此時的井底壓力不是太高，如地層壓力為IOMpa時，流動過程中的壓力只有6Mpa ；
第二步，測試時地面加壓泵通過液壓管線給封隔器加壓，達(dá)到封隔壓力時，封隔器把油管和套管之間的環(huán)空密封；
第三步，封隔后，地層流體會源源不斷地往井筒匯集，匯集過程中壓力會逐漸升高，例如由開始的6Mpa上升到lOMpa，然后繼續(xù)上升；
第四步，井下快速開關(guān)開啟；當(dāng)壓力值上升到膜片的破裂壓力時，膜片瞬時完全破裂；膜片完全打開，通過流量控制器限流，流量就由0值突變?yōu)橄蘖骷?xì)管所限定的流量Q1，然后流體進(jìn)入環(huán)空；
或者，當(dāng)開關(guān)底部壓力上升到磁鐵吸附鐵片的最大壓力時，鐵片脫落，限位塊限制鐵片脫落后的位置，流體通過鐵片脫落后的縫隙進(jìn)入細(xì)管，流量控制器限流。
[0030]第五步，流體通過限流細(xì)管進(jìn)入環(huán)空，流量由0值突變?yōu)橄蘖骷?xì)管所限定的流量Q1，在瞬時(0.1s內(nèi))快速實(shí)現(xiàn)流量變化，形成矩形的時間與流量關(guān)系曲線，從而能夠求解近井污染帶的深度和提高試井曲線的精確度。
[0031]最后，測試結(jié)束后，地面放壓，封隔器膠筒收縮解封，提出測試管柱，從存儲式壓力計(jì)上讀出測試的壓力數(shù)據(jù)。[0032]圖4為分別使用本發(fā)明快速開關(guān)、普通液壓井下開關(guān)和常規(guī)井口開關(guān)測得的流量與時間關(guān)系曲線圖。圖4中，100為使用本發(fā)明快速開關(guān)測得的流量與時間關(guān)系曲線，形成流量與時間關(guān)系的矩形波。200為使用普通液壓井下開關(guān)測得的流量與時間關(guān)系曲線圖，300為使用常規(guī)井口開關(guān)測得的流量與時間關(guān)系曲線圖。
[0033]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種油井井下快速測試系統(tǒng)，其特征在于:包括套管，下入套管的測試管柱，測試管柱底部密封封隔，形成密閉體，測試管柱和套管之間由液壓式封隔器封隔形成測試管柱與套管之間的環(huán)空，測試管柱上安裝有井下快速開關(guān)，測試管柱底部安裝有存儲式壓力計(jì)。
2.如權(quán)利要求1所述的油井井下快速測試系統(tǒng)，其特征在于:所述井下快速開關(guān)包括開關(guān)外筒，開關(guān)外筒內(nèi)設(shè)置有一個限流細(xì)管，所述限流細(xì)管頂部和套管的環(huán)空相連通，限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有限流控制器，限流細(xì)管底部由一個薄膜密封。
3.如權(quán)利要求1所述的油井井下快速測試系統(tǒng)，其特征在于:所述井下快速開關(guān)包括開關(guān)外筒，開關(guān)外筒內(nèi)設(shè)置有一個限流細(xì)管，所述限流細(xì)管頂部和套管的環(huán)空相連通，限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有限流控制器，限流細(xì)管底部安裝有一個磁鐵環(huán)，所述磁鐵環(huán)和一個活動鐵片相連接，所述活動鐵片密封限流細(xì)管底部，活動鐵片上方的限流細(xì)管內(nèi)設(shè)置有一個限位塊。
4.如權(quán)利要求1-3之任一所述的油井井下快速測試系統(tǒng)，其特征在于:液壓式封隔器由地面液壓泵通過液壓管線加壓，實(shí)現(xiàn)封隔。
5.一種油井井下快速測試方法，其特征在于，所述測試方法包括下列步驟， 試井過程中，第一步將測試管柱下入到一定深度的儲層位置；封隔前，井筒有流體通過環(huán)空流出，此時的井底壓力不是太高，如地層壓力為IOMpa時，流動過程中的壓力只有6Mpa ； 第二步，測試時地面加壓泵通過液壓管線給封隔器加壓，達(dá)到封隔壓力時，封隔器把油管和套管之間的環(huán)空密封； 第三步，封隔后，地層流體會源源不斷地往井筒匯集，匯集過程中壓力會逐漸升高，例如由開始的6Mpa上升到lOMpa，然后繼續(xù)上升； 第四步，井下快速開關(guān)開啟；當(dāng)壓力值上升到膜片的破裂壓力時，膜片瞬時完全破裂；膜片完全打開，通過流量控制器限流，流量就由0值突變?yōu)橄蘖骷?xì)管所限定的流量Q1，然后流體進(jìn)入環(huán)空； 或者，當(dāng)開關(guān)底部壓力上升到磁鐵吸附鐵片的最大壓力時，鐵片脫落，限位塊限制鐵片脫落后的位置，流體通過鐵片脫落后的縫隙進(jìn)入細(xì)管，流量控制器限流； 第五步，流體通過限流細(xì)管進(jìn)入環(huán)空，流量由0值突變?yōu)橄蘖骷?xì)管所限定的流量Q1，在瞬時(0.1s內(nèi))快速實(shí)現(xiàn)流量變化，形成矩形的時間與流量關(guān)系曲線，從而能夠求解近井污染帶的深度和提高試井曲線的精確度； 最后，測試結(jié)束后，地面放壓，封隔器膠筒收縮解封，提出測試管柱，從存儲式壓力計(jì)上讀出測試的壓力數(shù)據(jù)。
【文檔編號】E21B47/06GK103806901SQ201210441829
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月8日
【發(fā)明者】裴柏林, 張遂安, 陳興波 申請人:中國石油大學(xué)(北京)