CN105156098A - 一种油气井井中产液剖面的测试系统及方法 - Google Patents

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吕京生
王昌
李淑娟
张发祥
刘小会
倪家升
宋志强
赵庆超
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Abstract

本发明公开了一种油气井井中产液剖面的测试系统及方法，包括光电混合缆，所述光电混合缆的端头设置混合缆密封堵头，光电混合缆通过电缆保护器固定在油井套管或油管上，光电混合缆连接地面分线盒，地面分线盒通过光缆连接光纤分布式解调仪，地面分线盒通过加热电缆连接高压电源；首先启动光纤分布式解调仪，获取加热前的地层温度信息；然后启动高压电源开关，通过光电混合缆对油井剖面进行加热，在加热过程中密切观察井中温升情况；再次获取油气井加热后的地层温度信息，通过对数据进行处理；最终得到油气井井中产液剖面信息。本发明实时监测井下不同流体分布信息，实现油气井井中油、气、水等深度以及长度测试，为采油生产提供可靠地层信息。

Description

一种油气井井中产液剖面的测试系统及方法
技术领域
本发明属于自然资源开发技术领域，尤其涉及一种油气井井中产液剖面的测试系统及方法。
背景技术
在油气井的生产过程中，实时监控井下的产液剖面信息，确定油气井井中油、水、气每个层位的高度，深度信息，对了解地层信息，调控油井生产，提升采收率具有重要意义。
目前的普遍采用停产测试的技术，通过油井下入传感器进行测试，属于被动式测试，无法在油气井正常生产过程中测试，停产造成减产的同时，测试信息相对滞后，不能有效反应生产过程中的地层中的产液信息。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油气井井中产液剖面的测试系统及方法，旨在解决目前的普遍采用停产，通过油井下入传感器进行测试技术，现有测试方法属于被动式测试，无法在油气井正常生产过程中测试，停产造成减产的同时，测试信息相对滞后，不能有效反应生产过程中的地层中产液信息的问题。
本发明是这样实现的，一种油气井井中产液剖面的测试系统，所述油气井井中产液剖面的测试系统包括光电混合缆，所述光电混合缆的端头设置混合缆密封堵头，光电混合缆通过电缆保护器固定在油井套管或油管上，光电混合缆连接地面分线盒，地面分线盒通过光缆连接光纤分布式解调仪，地面分线盒通过加热电缆连接高压电源。
本发明的另一目的在于提供一种油气井井中产液剖面的测试方法，所述油气井井中产液剖面的测试方法具体包括：
首先启动光纤分布式解调仪，获取加热前的地层温度信息；
然后启动高压电源的开关，通过光电混合缆对油井剖面进行加热，在加热过程中密切观察井中的温升情况，等温升到一定温度；
再次获取油气井加热后的地层温度信息，通过对数据进行处理；
最终得到油气井井中产液剖面信息。
本发明提供的油气井井中产液剖面的测试系统及方法，可以实现油气井中产液剖面的实时长期监测，减少了多次测试带来的大量的作业费用，而且能够直接获取油井正常生产过程中的井下产液信息，避免停井停产后测试由于地层压力回复引起的测试误差，对及时调控生产，优化采收率具有重要的意义。本发明通过光纤测试的技术，无需停产、无需作业，实现在油气井正常生产的过程中，实时监测井下不同流体的分布信息，确定其各自的深度及长度；可以在不停产、无作业的前提下，实现油气井井中各流体(油、气、水等)的深度以及长度的测试，为采油生产提供可靠的地层信息。
附图说明
图1是本发明实施例提供的油气井井中产液剖面的测试系统结构示意图；
图中：1、混合缆密封堵头；2、光电混合缆；3、油井套管；4、电缆保护器；5、油管；6、井口；7、地面分线盒；8、光缆；9、光纤分布式解调仪；10、高压电源；11、加热电缆。
图2是本发明实施例提供的光纤分布式解调仪测得的加热电缆加热前的典型油井温度剖面参考图；
图3是本发明实施例提供的光纤分布式解调仪测得的加热电缆加热后的典型油井温度剖面参考图；
图中：a为气体，b为气水交接面，c为水，d为油水交界面，e为油；
图4是本发明实施例提供的电缆加热后与加热前温度差值的油井剖面温度曲线示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例的油气井井中产液剖面的测试系统主要包括：混合缆密封堵头1、光电混合缆2、油井套管3、电缆保护器4、油管5、井口6、地面分线盒7、光缆8、光纤分布式解调仪9、高压电源10、加热电缆11；
光电混合缆2的端头设置混合缆密封堵头1，光电混合缆2通过电缆保护器4固定在油井套管3和油管5上，光电混合缆2连接地面分线盒7，地面分线盒7通过光缆8连接光纤分布式解调仪9，地面分线盒7通过加热电缆11连接高压电源10。
本发明实施例的油气井井中产液剖面的测试系统具体使用方法：首先将等长度等加热功率的光电混合缆2的端头绝缘密封，然后光电混合缆2伴随着油管5或者套管3下入到油井中，在下入的过程中，每隔10米左右对将光电混合缆用电缆保护器4与油管5或者套管3固定，固定的过程中要使光电混合缆2受力绷直，尽可能避免因为混合缆2自重引起的弯曲或弧度出现，进而避免测试过程中的空间误差。光电混合缆2伴随着油管5或者套管3的下入直至井口6，将光电混合缆2留出3～5m(尽量长一点)截断，从井口6的油管挂以及采油树穿越，并实现密封。将留出的光电混合缆2接入地面分线盒7，引出时将光电混合缆2分成两束：光缆8及加热电缆11，将加热电缆11接入带有开关的高压电源10，将光缆8接入光纤分布式解调仪9。
当需要测试油气井的产液剖面时，首先启动光纤分布式解调仪9，利用软件中的功能键获取加热前的地层温度信息，其示意图如图2，然后启动高压电源10的开关，开始通过光电混合缆2对油井剖面进行加热，在加热过程中密切观察井中的温升情况，等温升到一定温度后(或者事先通过理论计算得到加热时间)，再次利用软件中的功能键获取油气井加热后的地层温度信息，其示意图如图3所示，通过分析功能键对数据进行处理，最终得到如图4所示的油气井井中产液剖面信息。
在油气井中，分布着不同的流体：气体、水、油或者混合液体，由于各种流体的比热容不同，而且在油气井处于正常开采或者停止一段时间以后，油气井井筒按照深度的分布的温度梯度是稳定的，即在油气井某一特定深度或者位置，该处的温度没有明显的变化，此时如果能够利用某种方式，实现全井筒的温度加热，加热采取等距离等加热功率，这样，在相同时间段内，沿着井筒上等距离长度获得的热量是相同的，而由于各种流体(介质)的比热容不同，那么不同的流体(介质)获得的温升时不一致的，比如在通常情况下，水的比热容约为4kJ/kg*℃，油的比热容约为2kJ/kg*℃，空气的比热容约为1kJ/kg*℃，这样C水∶C油∶C气≈4∶2∶1，在获得相同的热量时，三者的温升ΔT水∶ΔT油∶ΔT气≈1∶2∶4。
光纤分布式测温技术(即DTS)能够利用光在光纤中传输的后向散射信号，精确测得沿光纤轴向分布的每一点的温度信息，不同的DTS设备的空间分辨率不同，但是每一台设备都有一个固定的空间分辨率，设备要求记录下每一个位置所对应的温度信息。假设设备的空间分辨率为a米，则从设备出口后的每一个a的整数倍米处的光纤，仪器都会记录该点的温度值，假设光缆总计有na米，则有，光纤从仪器出口的距离a，2a，3a，4a，……，(n-2)a，(n-1)a，na与之对应的温度信息为t1，t2，t3，t4，……t(n-2)，t(n-1)，tn。当初始温度为t，加热后的温度为T，则加热后与距离a，2a，3a，4a，……，(n-2)a，(n-1)a，na，对应的温度值为T1，T2，T3，T4，……T(n-2)，T(n-1)，Tn。在光纤上每一个a的整数倍的位置处，加热前后该点的温度差(与位置对应)则为：(T1-t1)，(T2-t2)，(T3-t3)，(T4-t4)……(Tn-tn)，然后通过程序绘图，横坐标为光纤的距离信息a，2a，3a，4a，……，(n-2)a，(n-1)a，na，纵坐标为温度差信息(T1-t1)，(T2-t2)，(T3-t3)，(T4-t4)……(Tn-tn)，这样，通过曲线可以方便的看出，温度最高处为气体，温度最低处为水，中间处为油，其中也有部分温度不恒定，有一定斜率的地方，此处即为相邻两种介质的混合区，而且每一段、没一点的曲线都对应着详细的横坐标距离信息，从而最终确定在油井中各种介质的深度和距离信息，测得产业剖面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种油气井井中产液剖面的测试系统，其特征在于，所述油气井井中产液剖面的测试系统包括光电混合缆，所述光电混合缆的端头设置混合缆密封堵头，光电混合缆通过电缆保护器固定在油井套管或油管上，光电混合缆连接地面分线盒，地面分线盒通过光缆连接光纤分布式解调仪，地面分线盒通过加热电缆连接高压电源。
2.一种油气井井中产液剖面的测试方法，其特征在于，所述油气井井中产液剖面的测试方法具体包括：
首先，在要测试的油井中下入光电混合缆；
其次，下入光电混合缆后，等待几小时，使井中温度平衡；
然后启动光纤分布式解调仪，获取当前与地层深度相关的每一点温度信息；启动高压电源的开关，通过光电混合缆对油井剖面进行加热，在加热过程中密切观察井中的温升情况，温升到一定温度；
再次由光纤分布式解调仪获取油气井加热后的与地层深度相关的每一点温度信息；
将两次测取的与地层深度相关的温度信息，相同距离的温度值逐点做减法，得到一个与地层深度相关的温度差值数列；
根据相同条件下，不同介质因比热容不同获得相同热量时升温不同，从数列或者作图后的曲线中分析与温差对应的介质；介质与温度对应，温度与深度对应，进而得到介质与深度对应的关系；
最终得到油气井井中产液剖面信息。
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