CN107893653A - 一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法 - Google Patents

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CN107893653A CN201711111837.3A CN201711111837A CN107893653A CN 107893653 A CN107893653 A CN 107893653A CN 201711111837 A CN201711111837 A CN 201711111837A CN 107893653 A CN107893653 A CN 107893653A
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杜林麟
张斌
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    • E21B47/07—Temperature

Abstract

本发明提供了一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法，其包括以下步骤：连续油管与光纤选型、连续油管穿光纤安装、测试作业、连续油管安装与试压作业、数据采集系统调试和校正、连续油管下入至目标位置、确定测试方案及相关参数、光纤产剖测试及数据采集、数据提取、划分、拟合、校正及数据处理、分析及解释。本发明所提供的该方法不带任何测井仪器，而是应用连续油管将测试光纤下至目的层，进而实现全井筒24小时实时监测，获取水平井测试井段各段的产出剖面和各产层产出贡献，其可克服井筒内下入生产油管或大通径桥塞的井径限制，或大斜度水平井测试产出剖面实施难度大的问题。

Description

一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法
技术领域
本发明涉及一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法，属于石油开采技术领域。
背景技术
如今，油气开采领域内的技术人员一直对分段压裂增产改造水平井压后各段产出的定量分析问题相当关注，因此产出剖面测试已成为解析生产层段产出状况的重要手段，希望通过该手段在油气井生产的状况下，对水平井各段产出情况进行实时动态监测，准确测试井筒中的油、气、水三相流体的关系、单层产量、压力等重要参数，为后续增产措施方案、施工设计和生产管理等提供更为合理、准确的依据。
目前，针对应用较为广泛的几种常规水平井各段产出剖面测试手段而言，主要面临以下两个方面的难题：(1)测试仪器能否输送至水平井目标测试井段位置及其到位控制问题；(2)受储层流体动态流动等各类因素的影响，水平井测试井段生产状况下能否实现准确的动态监测问题。这些常规的水平井产出剖面测试手段主要有电缆+爬行器、电缆+连续油管等。这些常用的测井工具主要依靠爬行器和连续油管输送，在实施过程中存在很大缺陷，比如：因受仪器外径、机械推靠或井况条件等因素的限制，不能满足长距离水平井各类储层产出剖面测试的要求；或采用连续油管穿电缆方式推送常规PLT仪器串、Maps仪器等，增加连油重量下入困难，操作风险极大等。
为了摆脱常用测井工具所带来的测试弊端，近几年油气行业内逐渐兴起一种光纤技术，尝试应用光纤来实现对水平井测试井段内各段的产出剖面测试，并直观表征和分析各段产出情况。然而，就目前已成型的有关技术并没有完全解决或克服以上难点，尤其未能解决井内下入小内径油管或大通径桥塞的井径限制，或大斜度水平井测试产出剖面实施难度大，以及难以准确实现全井筒产出剖面监测的难点。
因此，亟需提出一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法，以突破传统测井仪器监测方式及已有光纤类检测方式的技术局限。
发明内容
为了解决上述的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法。
为达到上述目的，本发明提供一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法，其包括以下步骤：
(1)、连续油管与光纤选型：
根据水平井钻井基本数据、井身结构及穿行轨迹信息，限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度；
对所述适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管进行模拟，以确定模拟条件下连续油管的下入深度与自锁深度，再根据模拟结果确定所用连续油管的尺寸、长度、容积、重量及屈服强度；
根据目标水平井钻遇储层的储层温度条件，确定光纤适用材质等级，并组合使用分布式温度传感光纤及分布式声波传感光纤；
(2)、连续油管穿光纤安装、测试作业：
进行连续油管穿光纤作业，并在地面进行光纤测试，以确保连续油管内光纤信号稳定连续可靠；
(3)、连续油管安装与试压作业：
将所用连续油管的防喷器组合与采气或采油井口连接，入井前需要对防喷器组合进行试压，合格后打备压入井，待进行光纤基准数据的调试和校正；
(4)、数据采集系统调试和校正：
将穿光纤的连续油管下入至水平井的目标垂直井段内，对水平井下分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤所反馈的垂直井段内的温度剖面、声波速度类信息数据进行接收、处理与分析，并找准目标水平井井筒内的光信号基线；
(5)、连续油管下入至目标位置：
向水平井段继续下入连续油管，同时检测光纤信号是否正常；若检测到光纤信号异常，须立即停止作业，找出异常原因恢复正常信号，直至达到目标位置；
(6)、确定测试方案及相关参数：
根据目标水平井自身井况条件和测试数据分析要求确定测试时间周期；同时，根据同一井口生产制度下，下入连续油管前后井口产出数据的差异程度，调整下入连续油管后的井口生产制度，以将下入连续油管后的井口产出状态调整至下入连续油管前的水平；
(7)、光纤产剖测试及数据采集：
进行水平井段光纤产剖测试，并采集所述分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤反馈至地面的所有光纤数据；
(8)、数据提取、划分、拟合、校正：
对步骤(7)采集到的所有光纤数据进行提取、划分、拟合及校正处理；其中，所有光纤数据包括时间、地面流量、温度、流体声波、能量谱及事件；
(9)、数据处理、分析及解释：
对步骤(8)处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，步骤(1)中所述模拟包括力学模拟、极限模拟及连续油管产出剖面测试模拟。其中，本申请对步骤(1)模拟所用软件不做具体要求，本领域技术人员可以根据作业需要采用本领域常规软件对所述适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管进行力学模拟、极限模拟及连续油管产出剖面测试模拟，只要保证可以实现本发明的目的即可。在本发明具体实施方式中，所用模拟软件可以为连续油管力学模拟分析软件、CIRCA(BHGE)软件及CoilCADE(Schlumberger)软件。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，步骤(1)所述根据水平井钻井基本数据、井身结构、穿行轨迹信息限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度，包括：根据包括完钻井深、水平井段长度、下入深度，套管内径尺寸，轨迹穿行及井筒完整性情况在内的信息限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，所述连续油管的尺寸包括连续油管的内径、外径及壁厚。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，步骤(1)连续油管与光纤选型过程中，当所述水平井中已下入油管时，需要根据油管内径尺寸限定所用连续油管的尺寸，以保证连续油管过油管。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，步骤(1)中所选用的连续油管还需要能够满足模拟过程中得到的下入深度与自锁深度要求。
此外，考虑到一些水平井需要在较长时间内连续实施产出剖面测试作业，为测试过程安全、顺利进行，需要对连续油管井下作业期内的使用寿命问题进行严格控制，对于达到以上连续油管选型要求，但不满足长期入井测试要求的连续油管不予以使用。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，所述根据目标水平井钻遇储层的储层温度条件，确定光纤适用材质等级，并组合使用分布式温度传感光纤及分布式声波传感光纤，包括：
当井温≤150℃时，组合使用普通材质的分布式温度传感光纤及普通材质的分布式声波传感光纤；
当井温>150℃时，组合使用耐高温型分布式温度传感光纤及耐高温型分布式声波传感光纤。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，所述分布式温度传感光纤为多模光纤，分布式声波传感光纤为单模光纤或多模光纤。其中，本发明采用分布式温度传感(DTS)光纤与分布式声波传感(DAS)光纤的组合可以获得目标水平井测试井段内完整且精准的产出剖面测试数据；通常，所使用分布式声波传感(DAS)光纤为单模光纤(1根)，所使用分布式温度传感(DTS)为多模光纤(1根)；若需要允许处理更多噪声，分布式声波传感(DAS)可使用多模光纤(1根)。
另，普通材质的分布式温度传感光纤、普通材质的分布式声波传感光纤、耐高温型分布式温度传感光纤及耐高温型分布式声波传感光纤均为本领域使用的常规物质(市售产品)，并且本领域技术人员可以常规判断哪些光纤为普通型光纤，哪些光纤为耐高温型光纤。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，步骤(2)中采用连续油管穿光纤工艺及装置进行连续油管穿光纤作业。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，步骤(2)中所述连续油管穿光纤装置的结构示意图如图1所示；
1、安装连接连续油管及光纤设备：
(1)将卷有光纤4的光纤滚筒1安装在轴座3上，并抽出光纤的一端与测试设备2连接，另一端则先后穿过密封三通管5(从密封端入，自直通端口出)、速度管6、反向三通管7；
(2)将穿有光纤的密封三通管、速度管、反向三通管依次连接，并将反向三通管的直通端与连续油管(光纤进口端)8连接；
(3)将密封三通管的分支端通过硬管线与压力传感器专用接头13一端相连，压力传感器专用接头的另一端则通过硬管线与高压过滤器12相接，并在压力传感器专用接头的分支端安装压力传感器14；
(4)将高压过滤器的另一端，通过硬管线，连接至泵车11出水口，并将连续油管(光纤出口端)10经硬管线连接至泵车储水罐上，且连续油管(光纤进口端)8、连续油管(光纤出口端)10与连续油管滚筒9相连。
此处，所用光纤已进行预处理(本领域公知技术手段)，将分布式声学传感(DAS)、分布式温度传感(DTS)的两种光纤裹成一股备用，并在安装前应提前检测光纤信号是否正常，对于信号正常的光纤即可用于安装中，对于信号不正常的光纤则需要检查、更换。
其中，压力传感器的作用在于辅助监测连续油管穿光纤作业中管线内的压力情况；测试设备则用于监测连续油管穿光纤作业中光纤信号是否正常；高压过滤器的作用在于过滤掉清水中的细小杂质，保证连续油管穿光纤作业的顺利进行；速度管的使用，则是为了提高管线内的清水流速，提高光纤的泵送速度和质量。
2、实施连续油管穿光纤安装及测试作业：
(1)启动测试设备(本领域常规设备)，测试光纤信号是否正常，确认信号正常后方可进行下一步操作；
(2)启动泵车，将泵车储水罐中的清水，按照图1中箭头标注方向，经由泵车出水口缓缓注入整个循环流程，检测整个设备连接流程中是否存在漏点，若存在漏点需及时排查调整或重新安装，修复后重新试压直至合格；
(3)确认整个设备连接不存在漏点后，正式开始实施连续油管穿光纤安装作业，缓慢提高泵车给水排量，通过压力传感器监测流程中压力稳定情况，同时人为控制和调整光纤滚筒的转动速度，确保光纤的泵送速度和质量；
(4)在整个连续油管穿光纤安装作业过程中，必须时刻通过测试设备作业中光纤信号是否正常，若出现信号非正常情况，必须立即停止作业，找出异常原因恢复正常信号，甚至重新安装设备，再次尝试连续油管穿光纤安装作业流程，直至成功完成全部连续油管穿光纤作业；
(5)泄压、拆卸、清理连接流程；安装地面数据采集系统与设备，完成光纤接续作业。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，步骤(4)中采用地面数据采集系统(本领域常规设备)对水平井下分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤所反馈的垂直井段内的温度剖面、声波速度类信息数据进行接收、处理与分析，并反复对所述采集系统及设备进行调试和校正，以找准目标水平井井筒内光信号基线。
并且步骤(4)在数据处理时，是依靠整体概率算法，即通过不断的迭代推算直至最佳匹配结果产生的。在解释过程中，由流速和持气率/持水率直接决定流体制度，依据Taitel-Dukler分析模型，解释气、液两相流态；通过视速度计算真实速度剖面参数，基于Reynolds numbers分析模型，解析流体流动规则；当气体出现时，通过热力学原理Pitzer-Lee-Kesler方程，获得热能转换和焦耳汤姆逊系数；根据GOR溶解气计算法，由Vasquez-Beggs校正法得出溶解气的含量。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，步骤(5)连续油管下入至目标位置过程中，如果连续油管无法下入到指定深度时，需要泵送金属减阻剂，以实现连续油管下入至目标位置。其中，所述金属减阻剂可以降低摩阻，以保证连续油管下入至目标位置。并且，因金属减阻剂导致的数据影响，本领域技术人员可从测试数据中剔除，还原地层原始的流动状态及产出剖面情况。并且本发明所用金属减阻剂为本领域使用的常规物质，本领域技术人员可以根据现场作业需要选择合适的金属减阻剂进行泵送，只要保证可以实现本发明目的即可。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，步骤(6)确定测试方案及相关参数过程中，所述测试数据包括所在测试工作制度下，井口压力、日产液、气、油、水量相关数据。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，步骤(6)确定测试方案及相关参数过程中，所述井口产出数据包括压力及日产液、气、油、水量数据。
其中，步骤(6)中，对于井况条件不好的水平井，应尽量保证连续油管设备放置井下的时间不宜过长，并依照实际下放连续油管后的井况条件，对测试时间周期进行调整。并且，由于连续油管下入水平井后，在一定程度上降低了产出流体在管流中的流动通道，故须对比下入连续油管前后，同一井口生产制度下的井口产出数据(含压力、日产液、气、油、水量数据)，并根据其差异程度来调整下入连续油管后的井口生产制度，将下入连续油管后的井口产出状态调整至下入连续油管前的水平，以获得测试相同产出条件下的光纤测试数据。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，步骤(7)中应用地面数据采集系统(本领域常规设备)采集所述分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤反馈至地面的所有光纤数据。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，步骤(8)中可以通过光纤数据观看器(本领域常规设备)，对步骤(7)采集到的所有光纤数据进行提取、划分、拟合及校正处理。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，优选地，步骤(9)所述对步骤(8)处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面，包括：按照数据过滤、计算梯度、误差估计，剖面分析识别潜在生产区域，整体概率算法计算流量，计算地面产量，形成报告的分析步骤，对步骤(8)处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面。
根据本发明具体实施方案，在所述方法中，步骤(9)中所述误差估计中的误差是指参数区别和监测导致的误差。
与传统测井仪器监测方式对比，本发明所提供的利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法的优势在于：首先，对于不能被生产测井监测的套管外流动，分布式声学传感(DAS)和分布式温度传感(DTS)光纤的组合也可以有效地探测到；其次，该方法不受井温、井压、井深和流体性质等外部环境的限制，仅当井温超过150℃时需要考虑使用成本略高的耐高温光纤；再次，该方法也不受井眼干净程度限制，减少生产井测井仪器所需的通井等施工措施；并且无需携带生产井测井仪器，无仪器遇阻遇卡风险，无类似于其他生产井测井仪器转子掉落(影响测井质量，数据受影响)等风险；可以轻松实现过油管测井，实施连续油管通过性模拟，可以实现连续油管全井筒测井，信息更准确可靠；24小时全井筒不间断同时监测，常规生产测井只能采集到当前井下探头所在位置的单一信息，而光纤可以全井筒同时采集多点信息，避免漏失间歇性或偶然性的井下事件，数据更全面；相对成本更低，监测时间更长，监测范围更广；解决当下普遍关注的水平井及大斜度小井眼测井需求；
其中，传统测井仪器监测方式与本发明所提供的方法之间的优劣对比，请参见表1所示。
表1
监测类型 传统测井仪器监测 连续油管光纤技术测试
最大外径 扶正器 连续油管
套管外流动 否 是
全井筒实时监测 否 是
井筒干净程度要求 高 低
生产剖面数据质量 一般 高
大斜度井监测风险 高 低
过油管测井风险 高 低
本发明所提供的该方法之所以能够具备以上优势，获得如此完整且准确的数据，甚至能够测试到套管外流动，其关键在于光纤，即为探头，多采用分布式温度传感(DTS)与分布式声波传感(DAS)组合光纤使用。其中，分布式声波传感(DAS)可采用单模光纤，若允许更多噪声的话，亦可采用多模光纤；分布式温度传感(DTS)可采用多模光纤。
(1)分布式温度传感(DTS)：大功率窄脉宽激光脉冲LD入射到传感光纤后，产生微弱的背向散射光，根据波长不同分别是瑞利(Rayleigh)、反斯托克斯(Anti-stokes)和斯托克斯(Stokes)光；其中，反斯托克斯温度敏感，为信号光；斯托克斯温度不敏感，为参考光，从而可根据两者的光强比值计算出温度，而位置则是利用高速数据采集测量散射信号的回波时间计算得到。
(2)分布式声波传感(DAS)：窄线宽光源干涉在光纤中所产生的瑞利散射，通过在光谱强度上的区别来分辨声源位置。深度控制-散射光在光纤中传播的速度与信号的延迟情况为已知信息(L＝S×T)，且光纤在不同深度上，材料存在细微差别，故在常温下即可通过接收到的散射光来识别深度，并通过井口采油树来对深度进行刻度，获得井下光纤深度的校正系数，从而将深度精确到1英尺以内。
在本发明中所涉及的利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法中，通常使用两根多模或两根单模光纤。使用单模或多模光纤将光信号送出，等到反射信号被探测到后，解释反射光所带回信息，分析出井下温度、压力、声波的变化，并可将由光纤及声波能量引起精确度控制在0.25m。
在本发明中所涉及的利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法中，根据水、油、气热容性的差异性，当有表皮损坏的情况出现时，其所产生的焦耳-汤姆逊效应(冷却和回暖)通常可以为产出的流体类型提供可靠信息，即：1)通过定性分析分布式温度传感(DTS)，呈现流体状况及气泡的活动，并清晰显示流体的进入/入口；2)通过定量分析分布式声学传感(DAS)数据，通过多种方法获得流体的速度和持有率/含量，如利用高速流气井中的多普勒效应，或者对应发生的时间追踪高强度声学事件(比如气泡的流动)；3)综合定量分析分布式声学传感(DAS)和分布式温度传感(DTS)数据，得到比生产测井仪器监测更长时间的稳定流动信息，以及更精准的产出剖面结果。
基于以上水平井多相流监测的原理，该方法甚至对不能被生产测井监测的套管外流动，利用分布式声学传感(DAS)和分布式温度传感(DTS)也可做出有效探测，而数据处理则是根据解释基本法则，依靠整体概率算法对分布式温度传感(DTS)和分布式声学传感(DAS)数据进行连续迭代推算，直至最佳匹配结果出现。
本发明所提供的利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法可以解决水平井产出剖面测试过程中测试仪器外径受限、井况条件差导致仪器不到位、测试工具对井底流态干扰、测试时间短、测试数据不连续、测试精度不准确等因素对测试结果的干扰和限制等问题，同时，该方法还可以降低作业风险、保证测试时间和周期、提高测试精度、增加测试作业的灵活机动性，满足水平井产出剖面测试的要求，尤其可以针对性克服通过生产油管或大通径桥塞的井径限制，或大斜度水平井测试产出剖面实施难度大的问题；此外，本发明所提供的该方法应用连续油管与光纤技术，在不带任何测井仪器的情况下，应用连续油管将测试光纤下至目的层，实现对目标井段的24小时全井筒实时连续监测，以便综合获取水平井测试井段各段、各簇的产油、产水、产气剖面，评价各级产出贡献和措施效果，为后续井的钻井轨迹控制、有利层段优选、措施工艺参数优化和类似的产出剖面测试分析提供依据和经验。
附图说明
图1为本发明所提供的连续油管穿光纤装置的结构示意图；
图2为本发明实施例1所提供的利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法工艺流程图；
图3为本发明实施例1中某XX-1水平井的测试产出剖面；
图4为本发明实施例1中某XX-1水平井的测试产出剖面。
图1中主要附图标号说明：
1、光纤滚筒；
2、测试设备；
3、轴座；
4、光纤；
5、密封三通管；
6、速度管；
7、反向三通管；
8、连续油管(光纤进口端)；
9、连续油管滚筒；
10、连续油管(光纤出口端)；
11、泵车；
12、高压过滤器；
13、压力传感器专用接头；
14、压力传感器。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现结合以下具体实施例对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供了一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法，其具体工艺流程图如图2所示，从图2中可以看出，该方法包括以下步骤：
以某XX-1水平井测试产出剖面为例。
(1)、连续油管与光纤选型：
该水平井内使用的套管外径为139.7mm，内径为115.02mm，完钻井深为4498.0m，实探人工井底为4465.0m，水平井段长为1645.0m，储层温度为160℃，结合分析水平井自身穿行轨迹和井筒完整性等资料，同时应用连续油管力学模拟分析软件进行力学模拟、极限模拟，及连续油管产出剖面测试模拟，最终确定：选用外径为50.8mm(2.0in)，壁厚为4.0mm，内径为42.8mm，屈服强度为90000psi，单位重量为4.616kg/m，总长度为4800m的全新连续油管，保证施工安全进度；
选用耐高温材质光纤与连续油管配合作业，包含分布式温度传感(DTS)单模光纤与分布式声波传感(DAS)多模光纤各1根，并提前做好包裹、测试处理。
(2)、连续油管穿光纤安装、测试作业。
采用连续油管穿光纤装置(如图1所示)进行连续油管穿光纤作业，并在地面测试光纤相关性能，确保连续油管内光纤信号稳定连续可靠。
(3)、连续油管安装与试压作业。
连续油管的BOP等装备与采气或采油井口连接，入井前需要对防喷器组合进行试压，合格后打备压入井进行光纤基准数据的校正和调试。
(4)、数据采集系统调试及校正。
将穿光纤的连续油管下入至水平井的目标垂直井段内，通过地面数据采集系统及设备对井下分布式温度传感(DTS)和分布式声波传感(DAS)光纤反馈垂直井段内的温度剖面、声波速度类信息数据进行接收、处理与分析，依靠整体概率算法，即：通过不断的迭代推算直至最佳匹配结果产生的；由流速和持气率/持水率直接决定流体制度，依据Taitel-Dukler分析模型，解释气、液两相流态；通过视速度计算真实速度剖面参数，基于Reynoldsnumbers分析模型，解析流体流动规则；当气体出现时，通过热力学原理Pitzer-Lee-Kesler方程，获得热能转换和焦耳汤姆逊系数；根据GOR溶解气计算法，由Vasquez-Beggs校正法得出溶解气的含量，通过反复对采集系统进行调试和校正，找准目标水平井垂直井段内信息的基准水平。
(5)、连续油管下入至目标位置。
继续地面下入连续油管作业流程，向水平井段继续下入连续油管，由于井眼轨迹的既定性及下入连续油管尺寸的不可更改性，施工期间出现连续油管无法下入到指定深度的情况，此时通过泵送使用金属减阻剂降低摩阻的方式，实现连续油管的到达，直至达到目标位置。
(6)、确定测试方案及相关参数。
根据目标水平井自身井况条件确定测试时间周期，本实施例中的测试周期为90天；根据同一井口生产制度下，下入连续油管前后井口产出数据(含压力、日产液、气、油、水量数据)的差异程度调整下入连续油管后的井口生产制度，调整井口生产制度，将下入连续油管后的井口产出状态调整至下入连油前的水平。
(7)、光纤产剖测试及数据采集。
水平井段光纤产剖测试，应用地面数据采集系统与设备，采集所有反馈至地面的分布式温度传感(DTS)光纤数据和分布式声波传感(DAS)光纤数据。
(8)、光纤产剖测试及数据采集。
通过光纤数据观看器，对采集到的时间、地面流量、温度、流体声波、能量谱、事件及其他所有光纤数据进行提取、划分、拟合、校正等预处理。
(9)、数据处理、分析及解释。
按照“数据过滤+计算梯度+误差(参数区别和监测导致的误差)估计→剖面分析识别潜在生产区域→整体概率算法计算流量→计算地面产量→形成报告”的分析步骤，对处理后的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面，该剖面图如图3-4所示。
图3-4中：DEPTH(meter)为深度(m)；
InooVec UNITY为测量值和理论值的差异；
Holdups为含量；
FlowRate(m3/d)为流量(方/天)；
Twf(℃)为滤波处理后的温度(℃)；
QWater(m3/d)为地面产量(水)(方/天)；
QOil(m3/d)为地面产量(油)(方/天)；
QpWater(m3/d)为井下区域产量(水)(方/天)；
QpOil(m3/d)为井下区域产量(油)(方/天)。
图3-4为不同深度(DEPTH)下，所有射孔簇位置上的油、水产出的情况示意图，并按照结果表征水平井各个射孔簇的产出剖面。
待产出剖面测试作业完成后取出、整理、回收各类井下和地面工具设备。另外，以上任何环节中，若出现光纤信号非正常，则必须立即停止作业，找出异常原因恢复正常信号，甚至重新安装设备，再次重复前次作业流程，直至合格完成各个步骤的规定作业内容。

Claims (10)

1.一种利用连续油管光纤技术测试水平井产出剖面的方法，其包括以下步骤：
(1)、连续油管与光纤选型：
根据水平井钻井基本数据、井身结构及穿行轨迹信息，限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度；
对所述适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管进行模拟，以确定模拟条件下连续油管的下入深度与自锁深度，再根据模拟结果确定所用连续油管的尺寸、长度、容积、重量及屈服强度；
优选地，所述模拟包括力学模拟、极限模拟及连续油管产出剖面测试模拟；
根据目标水平井钻遇储层的储层温度条件，确定光纤适用材质等级，并组合使用分布式温度传感光纤及分布式声波传感光纤；
(2)、连续油管穿光纤安装、测试作业：
进行连续油管穿光纤作业，并在地面进行光纤测试，以确保连续油管内光纤信号稳定连续可靠；
(3)、连续油管安装与试压作业：
将所用连续油管的防喷器组合与采气或采油井口连接，入井前需要对防喷器组合进行试压，合格后打备压入井，待进行光纤基准数据的调试和校正；
(4)、数据采集系统调试和校正：
将穿光纤的连续油管下入至水平井的目标垂直井段内，对水平井下分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤所反馈的垂直井段内的温度剖面、声波速度类信息数据进行接收、处理与分析，并找准目标水平井井筒内的光信号基线；
(5)、连续油管下入至目标位置：
向水平井段继续下入连续油管，同时检测光纤信号是否正常；若检测到光纤信号异常，须立即停止作业，找出异常原因恢复正常信号，直至达到目标位置；
(6)、确定测试方案及相关参数：
根据目标水平井自身井况条件和测试数据分析要求确定测试时间周期；同时，根据同一井口生产制度下，下入连续油管前后井口产出数据的差异程度，调整下入连续油管后的井口生产制度，以将下入连续油管后的井口产出状态调整至下入连续油管前的水平；
(7)、光纤产剖测试及数据采集：
进行水平井段光纤产剖测试，并采集所述分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤反馈至地面的所有光纤数据；
(8)、数据提取、划分、拟合、校正：
对步骤(7)采集到的所有光纤数据进行提取、划分、拟合及校正处理；
其中，所有光纤数据包括时间、地面流量、温度、流体声波、能量谱及事件；
(9)、数据处理、分析及解释：
对步骤(8)处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述根据水平井钻井基本数据、井身结构、穿行轨迹信息限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度，包括：根据包括完钻井深、水平井段长度、下入深度，套管内径尺寸，轨迹穿行及井筒完整性情况在内的信息限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述连续油管的尺寸包括连续油管的内径、外径及壁厚。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)连续油管与光纤选型过程中，当所述水平井中已下入油管时，需要根据油管内径尺寸限定所用连续油管的尺寸，以保证连续油管过油管。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据目标水平井钻遇储层的储层温度条件，确定光纤适用材质等级，并组合使用分布式温度传感光纤及分布式声波传感光纤，包括：
当井温≤150℃时，组合使用普通材质的分布式温度传感光纤及普通材质的分布式声波传感光纤；
当井温>150℃时，组合使用耐高温型分布式温度传感光纤及耐高温型分布式声波传感光纤。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分布式温度传感光纤为多模光纤，分布式声波传感光纤为单模光纤或多模光纤。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)连续油管下入至目标位置过程中，如果连续油管无法下入到指定深度时，需要泵送金属减阻剂，以实现连续油管下入至目标位置。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(6)确定测试方案及相关参数过程中，所述测试数据包括所在测试工作制度下，井口压力、日产液、气、油、水量相关数据。
9.根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于，步骤(6)确定测试方案及相关参数过程中，所述井口产出数据包括压力及日产液、气、油、水量数据。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(9)所述对步骤(8)处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面，包括：按照数据过滤、计算梯度、误差估计，剖面分析识别潜在生产区域，整体概率算法计算流量，计算地面产量，形成报告的分析步骤，对步骤(8)处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108708713A (zh) * 2018-05-28 2018-10-26 成都威尔普斯石油工程技术服务有限公司 一种生产井产剖测井的测量工艺
CN109138976A (zh) * 2018-07-23 2019-01-04 中国石油天然气股份有限公司 双水平井预热转sagd时机的判断方法及双水平井预热装置
CN109854232A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 西南石油大学 一种水平井噪声监测室内实验平台及其试验方法
CN110761775A (zh) * 2019-11-22 2020-02-07 中国石油大学胜利学院 生产中采油井的油藏信息收集装置
CN110836110A (zh) * 2019-12-06 2020-02-25 西安恩诺维新石油技术有限公司 一种基于连续油管光纤技术的测井系统
CN110863823A (zh) * 2019-11-22 2020-03-06 中国石油大学胜利学院 生产中采油井的油藏信息收集方法
CN111810131A (zh) * 2020-07-09 2020-10-23 国兴汇金(深圳)科技有限公司 油气井产出层温度稳定性在线测量方法、系统及存储介质
CN112163290A (zh) * 2020-09-15 2021-01-01 中国石油天然气集团有限公司 一种连续油管疲劳分析系统和方法
CN112282737A (zh) * 2020-11-04 2021-01-29 中国石油天然气股份有限公司 一种低液量水平井产液剖面测试装置及方法
CN112360433A (zh) * 2020-11-11 2021-02-12 中石化石油工程技术服务有限公司 一种在水平井布置监测光纤的方法
CN113738332A (zh) * 2021-10-12 2021-12-03 李启国 一种水平井压裂装置及压裂方法
CN116608929A (zh) * 2023-07-21 2023-08-18 新疆斐德莱布能源科技有限公司 一种基于矿场实验的光纤监测标定实验装置及方法
CN117027782A (zh) * 2023-09-04 2023-11-10 西南石油大学 一种水平井注采声波剖面物理模拟实验装置及其方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100084132A1 (en) * 2004-05-28 2010-04-08 Jose Vidal Noya Optical Coiled Tubing Log Assembly
US20140102695A1 (en) * 2011-06-13 2014-04-17 Elena Borisova Methods and Apparatus for Determining Fluid Parameters
CN104792436A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 青岛创立科技开发有限公司 一种分布式光纤测温方法
CN104897364A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 中国海洋石油总公司 一种水平及微倾斜管内气液两相水动力段塞流的判别方法
CN105041294A (zh) * 2015-06-23 2015-11-11 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 水平井连续油管输送存储式产液剖面测试工艺方法
CN105317422A (zh) * 2015-11-18 2016-02-10 中石化石油工程技术服务有限公司 井下可视探查设备及井下可视探查方法
CA2866274A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-30 Radhakrishnan Mahadevan System and method of increasing production from oil and gas reservoirs
CN106248245A (zh) * 2015-06-08 2016-12-21 青岛创立科技开发有限公司 一种复杂环境下分布式光纤测温方法
CN106707440A (zh) * 2017-02-21 2017-05-24 北京知觉科技有限公司 适用于长距离连续油管的光缆敷设系统及方法
WO2017131660A1 (en) * 2016-01-27 2017-08-03 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole armored optical cable tension measurement

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100084132A1 (en) * 2004-05-28 2010-04-08 Jose Vidal Noya Optical Coiled Tubing Log Assembly
US20140102695A1 (en) * 2011-06-13 2014-04-17 Elena Borisova Methods and Apparatus for Determining Fluid Parameters
CA2866274A1 (en) * 2014-09-30 2016-03-30 Radhakrishnan Mahadevan System and method of increasing production from oil and gas reservoirs
CN104792436A (zh) * 2015-04-10 2015-07-22 青岛创立科技开发有限公司 一种分布式光纤测温方法
CN106248245A (zh) * 2015-06-08 2016-12-21 青岛创立科技开发有限公司 一种复杂环境下分布式光纤测温方法
CN104897364A (zh) * 2015-06-16 2015-09-09 中国海洋石油总公司 一种水平及微倾斜管内气液两相水动力段塞流的判别方法
CN105041294A (zh) * 2015-06-23 2015-11-11 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 水平井连续油管输送存储式产液剖面测试工艺方法
CN105317422A (zh) * 2015-11-18 2016-02-10 中石化石油工程技术服务有限公司 井下可视探查设备及井下可视探查方法
WO2017131660A1 (en) * 2016-01-27 2017-08-03 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole armored optical cable tension measurement
CN106707440A (zh) * 2017-02-21 2017-05-24 北京知觉科技有限公司 适用于长距离连续油管的光缆敷设系统及方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AHMED BUKHAMSIN等: "Cointerpretation of Distributed Acoustic and Temperature Sensing for Improved Smart Well Inflow Profiling", 《SPE WESTERN REGIONAL MEETING》 *
YOSHIOKA,K.等: "A New Inversion Method to Interpret Flow Profiles From Distributed Temperature and Pressure Measurements in Horizontal Wells", 《SPE ANNUAL TECHNICAL CONFERENCE AND EXHIBITION》 *
徐帮才: "连续油管光纤产气剖面测试技术应用试验", 《江汉石油职工大学学报》 *
朱世琰等: "分布式光纤测温技术在油田开发中的发展潜力", 《油气藏评价与开发》 *

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108708713A (zh) * 2018-05-28 2018-10-26 成都威尔普斯石油工程技术服务有限公司 一种生产井产剖测井的测量工艺
CN109138976A (zh) * 2018-07-23 2019-01-04 中国石油天然气股份有限公司 双水平井预热转sagd时机的判断方法及双水平井预热装置
CN109138976B (zh) * 2018-07-23 2022-01-04 中国石油天然气股份有限公司 双水平井预热转sagd时机的判断方法及双水平井预热装置
CN109854232A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 西南石油大学 一种水平井噪声监测室内实验平台及其试验方法
CN109854232B (zh) * 2019-03-26 2022-04-01 西南石油大学 一种水平井噪声监测室内实验平台及其试验方法
CN110761775A (zh) * 2019-11-22 2020-02-07 中国石油大学胜利学院 生产中采油井的油藏信息收集装置
CN110863823B (zh) * 2019-11-22 2023-09-12 扬州川石石油机械科技有限责任公司 生产中采油井的油藏信息收集方法
CN110863823A (zh) * 2019-11-22 2020-03-06 中国石油大学胜利学院 生产中采油井的油藏信息收集方法
CN110761775B (zh) * 2019-11-22 2023-07-18 四川派盛通石油工程技术有限公司 生产中采油井的油藏信息收集装置
CN110836110A (zh) * 2019-12-06 2020-02-25 西安恩诺维新石油技术有限公司 一种基于连续油管光纤技术的测井系统
CN111810131B (zh) * 2020-07-09 2023-03-24 国兴汇金(深圳)科技有限公司 油气井产出层温度稳定性在线测量方法、系统及存储介质
CN111810131A (zh) * 2020-07-09 2020-10-23 国兴汇金(深圳)科技有限公司 油气井产出层温度稳定性在线测量方法、系统及存储介质
CN112163290A (zh) * 2020-09-15 2021-01-01 中国石油天然气集团有限公司 一种连续油管疲劳分析系统和方法
CN112163290B (zh) * 2020-09-15 2024-03-29 中国石油天然气集团有限公司 一种连续油管疲劳分析系统和方法
CN112282737A (zh) * 2020-11-04 2021-01-29 中国石油天然气股份有限公司 一种低液量水平井产液剖面测试装置及方法
CN112360433A (zh) * 2020-11-11 2021-02-12 中石化石油工程技术服务有限公司 一种在水平井布置监测光纤的方法
CN112360433B (zh) * 2020-11-11 2023-11-07 中石化石油工程技术服务有限公司 一种在水平井布置监测光纤的方法
CN113738332A (zh) * 2021-10-12 2021-12-03 李启国 一种水平井压裂装置及压裂方法
CN116608929B (zh) * 2023-07-21 2023-11-07 新疆斐德莱布能源科技有限公司 一种基于矿场实验的光纤监测标定实验装置及方法
CN116608929A (zh) * 2023-07-21 2023-08-18 新疆斐德莱布能源科技有限公司 一种基于矿场实验的光纤监测标定实验装置及方法
CN117027782A (zh) * 2023-09-04 2023-11-10 西南石油大学 一种水平井注采声波剖面物理模拟实验装置及其方法
CN117027782B (zh) * 2023-09-04 2024-01-23 西南石油大学 一种水平井注采声波剖面物理模拟方法

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