CN107905768A - 同孔重复射孔实验工艺及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油田测井领域，属于一种油田测井中的射孔器材同孔重复射孔实验工艺及装置。它是为了解决油田测井中的射孔器材无法实现在第一次射孔孔眼的基础上重复射孔而设计的，该工艺主要由井压模拟及射孔系统(1)、围压模拟系统(2)、孔隙压力模拟系统(3)组成，由围压模拟系统（2）、孔隙压力模拟系统（3）提供围压、孔隙压力和靶，由井压模拟及射孔系统（1）提供井压条件下的射孔，通过更换井压模拟及射孔系统（1）中的聚能射孔器（6）来实现重复射孔。该工艺具有可以模拟井下围压条件完成同孔重复射孔、流动测试，具有成本低、效率高、使用方便等优点。

Description

同孔重复射孔实验工艺及装置
技术领域
本发明涉及油田测井领域，属于一种射孔器材测试的同孔重复射孔实验工艺及装置。
背景技术
目前油田使用的射孔器材测试技术依据GB/T 20488－2006 《油气井聚能射孔器材性能试验方法》、API RP19B：2006 第二版 《油气井射孔器评价的推荐作法》（英文版）等，均是一次射孔测试工艺技术，其对应的实验装置也无法进行同孔重复射孔实验。一次射孔测试工艺技术是将射孔器安装在目的靶上，加载不同的温度、压力等试验条件，射孔、测试穿孔性能和损害程度，该技术的缺点是不能进行同孔重复射孔实验，无法实现在第一次射孔孔眼的基础上重复射孔效果的测试。因此，研制了本发明，能够完成在同一射孔孔眼多次射孔、测试，满足油田对重复射孔测试的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种低成本，且能保证在第一个射孔孔眼基础上重复射孔、测试的同孔重复射孔实验工艺及装置。
本发明是通过以下技术方案来实现的：同孔重复射孔实验工艺及装置，该工艺是通过以下装置来实现的：它由井压模拟及射孔系统、围压模拟系统、孔隙压力模拟系统组成；
其中井压模拟及射孔系统由井压模拟器、定位器、聚能射孔器、起爆线、井压测量装置、井压加压管、井压蓄能器、溢流控制器、回流管线组成；定位器螺纹连接在连接端面上，聚能射孔器安放在定位器中，聚能射孔器中的起爆线穿过井压模拟器，井压模拟器通过管线依次与井压测量装置、井压加压管、井压蓄能器、溢流控制器、回流管线螺纹连接；
围压模拟系统由连接端面、套管模拟片、水泥环模拟片、砂岩靶、橡胶套、液流分配器、控压管线、压力控制系统、围压模拟器组成；其中橡胶套安装在围压模拟器内，橡胶套中依次装入水泥环模拟片、砂岩靶，套管模拟片螺纹安装在连接端面上，连接端面挤紧橡胶套端面，套管模拟片端面插入橡胶套中并与水泥环模拟片接触连接，液流分配器挤紧橡胶套端面，橡胶套与砂岩靶接触连接，控压管线分别与压力控制系统、围压模拟器螺纹连接；
孔隙压力模拟系统由孔隙压力加压管、孔隙压力测量装置、温度测量装置、孔隙流量测量装置、孔隙压力蓄能器、加压控压系统组成；其中孔隙压力加压管一端通过螺纹与液流分配器连接，孔隙压力加压管另一端依次与孔隙压力测量装置、温度测量装置、孔隙流量测量装置、孔隙压力蓄能器、加压控压系统螺纹连接；
井压模拟及射孔系统与围压模拟系统通过连接端面螺纹连接，孔隙压力模拟系统与围压模拟系统通过孔隙压力加压管螺纹连接；该工艺是通过以下步骤来实现的：
a、首先进行射孔和流动测试；连接好本装置，由井压加压管给井压模拟器加压，由井压测量装置监测压力、溢流控制器泄压来控制为设定压力值；由压力控制系统、控压管线给橡胶套中的砂岩靶加围压并保持该压力稳定；由加压控压系统、孔隙压力加压管给砂岩靶加孔隙压力并保持压力稳定并持续供液，当达到设计压力值后，通过起爆线起爆聚能射孔器，由井压蓄能器、孔隙压力蓄能器保持压力稳定，由加压控压系统为砂岩靶连续供液，当压力大于设定压力值后，由溢流控制器、回流管线泄压，通过孔隙压力测量装置、温度测量装置、孔隙流量测量装置、井压测量装置来测量砂岩靶两端的压差、通过射孔孔道流体的流量、温度；
b、其次进行测量射孔后穿孔深度、穿孔孔径；完成流动测试后，调节压力控制系统将围压调整到设定的压力值并保持稳定，通过井压加压管将井压模拟器中的压力降为，通过加压控压系统、孔隙压力加压管将砂岩靶中的压力降为，依次卸下回流管线、溢流控制器、井压蓄能器、井压加压管、井压测量装置、井压模拟器、起爆线，卸下定位器，取出聚能射孔器，测量砂岩靶的穿孔深度和穿孔孔径；
c、最后进行同孔重复射孔和流动测试；更换新的聚能射孔器，将井压模拟及射孔系统安装到围压模拟系统上，重复a步骤进行同孔射孔和测试，重复b步骤测量重复射孔后砂岩靶穿孔深度、穿孔孔径，每进行一次同孔射孔，便需要更换新的聚能射孔器，重复a、b步骤，直到完成本次同孔射孔实验，测量出砂岩靶两端的压差、通过射孔孔道流体的流量、温度、穿孔深度、穿孔孔径。
本发明与已有技术相比具有如下优点：
1）现有技术无法完成同孔重复射孔、流动测试。
2）模拟井下温度、压力条件，进行同孔多次重复射孔、流动测试，可实时监测温度、压力和流量指标，使用方便。
附图说明：图1是本发明的结构示意图。
图中，1-井压模拟及射孔系统，2-围压模拟系统，3-孔隙压力模拟系统，4-由井压模拟器，5-定位器，6-聚能射孔器，7-起爆线，8-井压测量装置，9-井压加压管，10-井压蓄能器，11-溢流控制器，12-回流管线，13-螺纹连接在连接端面，14-套管模拟片，15-水泥环模拟片，16-砂岩靶，17-橡胶套，18-液流分配器，19-由孔隙压力加压管，20-孔隙压力测量装置，21-温度测量装置，22-孔隙流量测量装置，23-孔隙压力蓄能器，24-加压控压系统，25-控压管线，26-压力控制系统，27-围压模拟器
具体实施方式：以下结合附图对本发明作进一步详述，本发明是通过以下技术方案来实现的：同孔重复射孔实验工艺及装置，该工艺是通过以下装置来实现的：它由井压模拟及射孔系统1、围压模拟系统2、孔隙压力模拟系统3组成；
其中井压模拟及射孔系统1由井压模拟器4、定位器5、聚能射孔器6、起爆线7、井压测量装置8、井压加压管9、井压蓄能器10、溢流控制器11、回流管线12组成；定位器5螺纹连接在连接端面13上，聚能射孔器6安放在定位器5中，聚能射孔器6中的起爆线7穿过井压模拟器4，井压模拟器4通过管线依次与井压测量装置8、井压加压管9、井压蓄能器10、溢流控制器11、回流管线12螺纹连接；
围压模拟系统2由连接端面13、套管模拟片14、水泥环模拟片15、砂岩靶16、橡胶套17、液流分配器18、控压管线25、压力控制系统26、围压模拟器27组成；其中橡胶套17安装在围压模拟器27内，橡胶套17中依次装入水泥环模拟片15、砂岩靶16，套管模拟片14螺纹安装在连接端面13上，连接端面13挤紧橡胶套17端面，套管模拟片14端面插入橡胶套17中并与水泥环模拟片15接触连接，液流分配器18挤紧橡胶套17端面，橡胶套17与砂岩靶16接触连接，控压管线25分别与压力控制系统26、围压模拟器27螺纹连接；
孔隙压力模拟系统3由孔隙压力加压管19、孔隙压力测量装置20、温度测量装置21、孔隙流量测量装置22、孔隙压力蓄能器23、加压控压系统24组成；其中孔隙压力加压管19一端通过螺纹与液流分配器18连接，孔隙压力加压管19另一端依次与孔隙压力测量装置20、温度测量装置21、孔隙流量测量装置22、孔隙压力蓄能器23、加压控压系统24螺纹连接；
井压模拟及射孔系统1与围压模拟系统2通过连接端面13螺纹连接，孔隙压力模拟系统3与围压模拟系统2通过孔隙压力加压管19螺纹连接；该工艺是通过以下步骤来实现的：
a、首先进行射孔和流动测试；连接好本装置，由井压加压管9给井压模拟器4加压，由井压测量装置8监测压力、溢流控制器11泄压来控制为设定压力值；由压力控制系统26、控压管线25给橡胶套17中的砂岩靶16加围压并保持该压力稳定；由加压控压系统24、孔隙压力加压管19给砂岩靶16加孔隙压力并保持压力稳定并持续供液，当达到设计压力值后，通过起爆线7起爆聚能射孔器6，由井压蓄能器10、孔隙压力蓄能器23保持压力稳定，由加压控压系统24为砂岩靶16连续供液，当压力大于设定压力值后，由溢流控制器11、回流管线12泄压，通过孔隙压力测量装置20、温度测量装置21、孔隙流量测量装置22、井压测量装置8来测量砂岩靶16两端的压差、通过射孔孔道流体的流量、温度；
b、其次进行测量射孔后穿孔深度、穿孔孔径；完成流动测试后，调节压力控制系统26将围压调整到设定的压力值并保持稳定，通过井压加压管9将井压模拟器4中的压力降为0，通过加压控压系统24、孔隙压力加压管19将砂岩靶16中的压力降为0，依次卸下回流管线12、溢流控制器11、井压蓄能器10、井压加压管9、井压测量装置8、井压模拟器4、起爆线7，卸下定位器5，取出聚能射孔器6，测量砂岩靶16的穿孔深度和穿孔孔径；
c、最后进行同孔重复射孔和流动测试；更换新的聚能射孔器6，将井压模拟及射孔系统1安装到围压模拟系统2上，重复a步骤进行同孔射孔和测试，重复b步骤测量重复射孔后砂岩靶16穿孔深度、穿孔孔径，每进行一次同孔射孔，便需要更换新的聚能射孔器6，重复a、b步骤，直到完成本次同孔射孔实验，测量出砂岩靶16两端的压差、通过射孔孔道流体的流量、温度、穿孔深度、穿孔孔径。

Claims (1)

1.同孔重复射孔实验工艺及装置，其特征在于：该工艺是通过以下装置来实现的：它由井压模拟及射孔系统（1）、围压模拟系统（2）、孔隙压力模拟系统（3）组成；
其中井压模拟及射孔系统（1）由井压模拟器（4）、定位器（5）、聚能射孔器（6）、起爆线（7）、井压测量装置（8）、井压加压管（9）、井压蓄能器（10）、溢流控制器（11）、回流管线（12）组成；定位器（5）螺纹连接在连接端面（13）上，聚能射孔器（6）安放在定位器（5）中，聚能射孔器（6）中的起爆线（7）穿过井压模拟器（4），井压模拟器（4）通过管线依次与井压测量装置（8）、井压加压管（9）、井压蓄能器（10）、溢流控制器（11）、回流管线（12）螺纹连接；
围压模拟系统（2）由连接端面（13）、套管模拟片（14）、水泥环模拟片（15）、砂岩靶（16）、橡胶套（17）、液流分配器（18）、控压管线（25）、压力控制系统（26）、围压模拟器（27）组成；其中橡胶套（17）安装在围压模拟器（27）内，橡胶套（17）中依次装入水泥环模拟片（15）、砂岩靶（16），套管模拟片（14）螺纹安装在连接端面（13）上，连接端面（13）挤紧橡胶套（17）端面，套管模拟片（14）端面插入橡胶套（17）中并与水泥环模拟片（15）接触连接，液流分配器（18）挤紧橡胶套（17）端面，橡胶套（17）与砂岩靶（16）接触连接，控压管线（25）分别与压力控制系统（26）、围压模拟器（27）螺纹连接；
孔隙压力模拟系统（3）由孔隙压力加压管（19）、孔隙压力测量装置（20）、温度测量装置（21）、孔隙流量测量装置（22）、孔隙压力蓄能器（23）、加压控压系统（24）组成；其中孔隙压力加压管（19）一端通过螺纹与液流分配器（18）连接，孔隙压力加压管（19）另一端依次与孔隙压力测量装置（20）、温度测量装置（21）、孔隙流量测量装置（22）、孔隙压力蓄能器（23）、加压控压系统（24）螺纹连接；
井压模拟及射孔系统（1）与围压模拟系统（2）通过连接端面（13）螺纹连接，孔隙压力模拟系统（3）与围压模拟系统（2）通过孔隙压力加压管（19）螺纹连接；该工艺是通过以下步骤来实现的：
a、首先进行射孔和流动测试；连接好本装置，由井压加压管（9）给井压模拟器（4）加压，由井压测量装置（8）监测压力、溢流控制器（11）泄压来控制为设定压力值；由压力控制系统（26）、控压管线（25）给橡胶套（17）中的砂岩靶（16）加围压并保持该压力稳定；由加压控压系统（24）、孔隙压力加压管（19）给砂岩靶（16）加孔隙压力并保持压力稳定并持续供液，当达到设计压力值后，通过起爆线（7）起爆聚能射孔器（6），由井压蓄能器（10）、孔隙压力蓄能器（23）保持压力稳定，由加压控压系统（24）为砂岩靶（16）连续供液，当压力大于设定压力值后，由溢流控制器（11）、回流管线（12）泄压，通过孔隙压力测量装置（20）、温度测量装置（21）、孔隙流量测量装置（22）、井压测量装置（8）来测量砂岩靶（16）两端的压差、通过射孔孔道流体的流量、温度；
b、其次进行测量射孔后穿孔深度、穿孔孔径；完成流动测试后，调节压力控制系统（26）将围压调整到设定的压力值并保持稳定，通过井压加压管（9）将井压模拟器（4）中的压力降为0，通过加压控压系统（24）、孔隙压力加压管（19）将砂岩靶（16）中的压力降为0，依次卸下回流管线（12）、溢流控制器（11）、井压蓄能器（10）、井压加压管（9）、井压测量装置（8）、井压模拟器（4）、起爆线（7），卸下定位器（5），取出聚能射孔器（6），测量砂岩靶（16）的穿孔深度和穿孔孔径；
c、最后进行同孔重复射孔和流动测试；更换新的聚能射孔器（6），将井压模拟及射孔系统（1）安装到围压模拟系统（2）上，重复a步骤进行同孔射孔和测试，重复b步骤测量重复射孔后砂岩靶（16）穿孔深度、穿孔孔径，每进行一次同孔射孔，便需要更换新的聚能射孔器（6），重复a、b步骤，直到完成本次同孔射孔实验，测量出砂岩靶（16）两端的压差、通过射孔孔道流体的流量、温度、穿孔深度、穿孔孔径。
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