CN110230489A - 一种多段压裂水平井产液剖面测试设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油田开采领域，具体涉及到一种多段压裂水平井产液剖面测试设备和方法，该装置包括竖直油管，从井口伸入到水平井的竖直段中，内部设有抽油泵和筛管；水平油管，连接竖直油管并伸入到水平井的水平段中，内部设有多个释放器；所述的释放器用于释放示踪剂，示踪剂随环空中的产出液经筛管进入抽油泵，被提升至地面；所述的释放器的数量根据水平井需要测量的间隔精度进行确定；本发明可以通过化学示踪的方法测试多段压裂水平井产液剖面，并且管柱结构简单，施工快捷、安全；测试时间短，测试结果实时直观。

Description

一种多段压裂水平井产液剖面测试设备和方法
技术领域
本发明涉及油田开采领域，具体涉及到一种多段压裂水平井产液剖面测试设备和方法。
背景技术
目前水平井分段压裂之后，其产液剖面的测试方法主要有两种：
一是采用爬行器把多参数仪器带入井下水平段进行测试，主要是将测试仪器使用拖拉器通过油管与套管之间的中空结构进入水平井的水平段进行测试，这种结构存在的缺点是：1、爬行器在水平段爬入爬出风险比较大；2、起下生产管柱的时候，容易造成电缆损伤。
二是管柱携带测试工艺，管柱主要由生产管柱和丢手管柱两部分连接组成，丢手管柱携带封隔器和组合测试仪，分段测试产液、含水、压力和温度等参数，该种结构存在的缺点是：1、多次起下管柱，施工复杂；2、水平段下入多个封隔器，砂卡风险高。
发明内容
本发明旨在解决现有技术存在的不足，目的之一是提供一种多段压裂水平井产液剖面测试设备，目的之二是提供该多段压裂水平井产液剖面测试设备的测试方法。
本发明的目的之一可以通过如下技术方案来实现：
一种多段压裂水平井产液剖面测试设备，其测试管柱结构包括：
竖直油管，从井口伸入到水平井的竖直段中，内部设有抽油泵和位于抽油泵下部的筛管；
水平油管，连接竖直油管并伸入到水平井的水平段中，内部设有多个释放器；
所述的释放器用于释放示踪剂，示踪剂随环空中的产出液经筛管进入抽油泵，被提升至地面；所述的释放器的数量根据水平井需要测量的间隔精度进行确定。
本发明管柱结构中没有封隔器、测试仪器等复杂工具，结构简单，释放器提前预注示踪剂，在水平井正常生产之后的某一时刻，释放器同时把内部的示踪剂释放出来，示踪剂随环空中的产出液经筛管进入抽油泵，被提升至地面。
本发明的目的之一还可以通过以下技术方案来实现：
上述多段压裂水平井产液剖面测试设备，所述的释放器结构包括：
释放器外壳；
液压缸：用于装载并释放示踪剂，位于释放器外壳的内部，并且所述的释放器外壳的上端与液压缸上端平齐并密封连接，所述的液压缸内部设有活塞杆、活塞；
单向阀：位于液压缸下端，并与液压缸单向连通，用于示踪剂释放时单向控制；
固定端盖：位于单向阀下端，并且中心位置设有孔道；示踪剂通过液压缸、单向阀和固定端盖上的孔道释放到释放器外部；
所述的释放器外壳、液压缸、单向阀、固定端盖连接形成密封的中空结构；所述的中空位置上端设有电磁铁，用于控制活塞杆；所述的中空位置下端设有控制模块，用于接收外部信号，控制电磁铁，其中所述的电磁铁与控制模块通过供电线路连接。
本释放器在结构设计上保持液压缸上下两腔的压力平衡，活塞上下受力平衡，当系统达到设定的时间时电磁铁通电，产生吸力，把活塞杆向下吸引，把液压缸内的液体示踪剂通过单向阀推出体外。
所述的释放器外壳与液压缸承受压力大于40MPa。
本发明的目的之二可以通过如下技术方案来实现：
上述多段压裂水平井产液剖面测试设备的测试方法，包括以下步骤：
S1、根据水平段需要测试的间隔精度，确定所用释放器数量和示踪剂种类，并记录每一个释放器的位置；
S2、将示踪剂注入释放器，设置释放器的释放动作时间；
S3、测试管柱入井，启动抽油泵进行生产；
S4、在地面安置好在线检测仪器，对产出液实时在线检测；
S5、在设定时间，释放器动作，释放示踪剂；示踪剂段在环空中随产出液流动，经筛管进入抽油泵，提升至地面；
S6、对产出液在线检测，记录每一种示踪剂到达的时间，计算距离释放的时间间隔；
S7、推算出环空中释放器各段的液量和水平段的产液剖面。
本发明的目的之二还可以通过如下技术方案来实现：
步骤S4中所有的释放器动作与释放示踪剂的时间相同。
本发明在地面对产出液实时取样化验，化验间隔最短可以达到1分钟一个样，根据各示踪剂出现的时间，结合总产液量，可以反推出各释放器所分隔的段的产液量。
本发明利用多个特制的井下高压定时释放器，内含化学示踪剂，组成水平井测试管柱串，下入水平段之后，开始正常稳定生产，在设定的时刻，多个释放器同时释放示踪剂，形成不同的示踪剂段塞，在地面在线连续实时监测每一种示踪剂到达时间，根据时间差，可以推算出释放器所在位置的流体速度，从而确定释放器之间水平段的产液量，即通过化学示踪的方法测试多段压裂水平井产液剖面，本发明可以通过增加释放器的数量，即可缩短水平井测试段的距离，提高测试精度。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、管柱结构简单，施工快捷、安全；
2、测试时间短，测试结果实时直观。
附图说明
图1为本发明实施例使用的多段压裂水平井产液剖面测试设备图；
图中，100：抽油泵；200：筛管；300：释放器；
图2为本发明实施例使用的多段压裂水平井产液剖面测试设备中释放器的结构图；
图中，1：活塞杆；2：液压缸；3：电磁铁；4：活塞；5：供电线路；6：单向阀；7：控制模块；8：固定端盖；9：释放器外壳；
图3为实施例2应用的水平井水平段的产液剖面。
具体实施方式
结合实施例与附图进一步的对本发明的技术分方案进行说明，使本领域技术人员更加理解本发明技术方案。
实施例1一种多段压裂水平井产液剖面测试设备
如图1所示，其测试管柱结构包括：
竖直油管，从井口伸入到水平井的竖直段中，内部设有抽油泵(100)和位于抽油泵下部的筛管(200)；
水平油管，连接竖直油管并伸入到水平井的水平段中，内部设有多个释放器(300)；
如图2所示，所述的释放器(300)结构包括：
释放器外壳(9)；
液压缸(2)：用于装载并释放示踪剂，位于释放器外壳(9)的内部，并且所述的释放器外壳(9)的上端与液压缸(2)上端平齐并密封连接，所述的液压缸(2)内部设有活塞杆(1)、活塞(4)；
单向阀(6)：位于液压缸(2)下端，并与液压缸(2)单向连通，用于示踪剂释放时单向控制；
固定端盖(8)：位于单向阀(6)下端，并且中心位置设有孔道；示踪剂通过液压缸(2)、单向阀(6)和固定端盖(8)上的孔道释放到释放器(300)外部；
所述的释放器外壳(9)、液压缸(2)、单向阀(6)、固定端盖(8)连接形成密封的中空结构；所述的中空位置上端设有电磁铁(3)，用于控制活塞杆(1)；所述的中空位置下端设有控制模块(7)，用于接收外部信号，控制电磁铁(3)，其中所述的电磁铁(3)与控制模块(7)通过供电线路(5)连接。所述的释放器外壳与液压缸承受压力大于40MPa。实施例2一种多段压裂水平井产液剖面测试方法
使用实施例1所述的多段压裂水平井产液剖面测试设备，包括以下步骤：
S1、根据水平段需要测试的间隔精度，确定所用释放器数量和示踪剂种类，并记录每一个释放器的位置；如表1所示：
表1释放器位置
释放器(跟部→趾端) 深度m
1 1230
2 1250
3 1270
4 1290
5 1310
6 1330
7 1350
8 1370
9 1390
10 1410
11 1430
12 1450
13 1470
S2、将示踪剂注入释放器，设置释放器的释放动作时间，确保所有的释放器在同一时刻动作；
S3、测试管柱入井，启动抽油泵进行生产；
S4、在地面安置好在线检测仪器，对产出液实时在线检测；
S5、生产一段时间后，在设定时间，释放器动作，释放示踪剂；
S6、对产出液在线检测，记录每一种示踪剂到达的时间，计算距离释放的时间间隔；具体如表2所示：
表2示踪剂达到的时间与距离释放的时间间隔
释放器(跟部→趾端) 深度m 时间间隔min
1 1230 30
2 1250 35
3 1270 35
4 1290 35
5 1310 40
6 1330 80
7 1350 96
8 1370 96
9 1390 100
10 1410 150
11 1430 400
12 1450 500
13 1470 10000
S7、根据水平段井筒内径(121mm)，释放器管柱外径(73mm)，推算出环空中释放器各段的液量，并绘制得到水平段的产液剖面，具体如表3和图3所示。
表3不同释放器各段的液量
从表3和图3中可以看出，第2、3、7个释放器所在段位(深度1250m、1270m、1350m)产液量为0。

Claims (5)

1.一种多段压裂水平井产液剖面测试设备，其特征在于，其测试管柱结构包括：
竖直油管，从井口伸入到水平井的竖直段中，内部设有抽油泵和位于抽油泵下部的筛管；
水平油管，连接竖直油管并伸入到水平井的水平段中，内部设有多个释放器；
所述的释放器用于释放示踪剂，示踪剂随环空中的产出液经筛管进入抽油泵，被提升至地面；所述的释放器的数量根据水平井需要测量的间隔精度进行确定。
2.根据权利要求1所述的多段压裂水平井产液剖面测试设备，其特征在于，所述的释放器结构包括：
释放器外壳；
液压缸：用于装载并释放示踪剂，位于释放器外壳的内部，并且所述的释放器外壳的上端与液压缸上端平齐并密封连接，所述的液压缸内部设有活塞杆、活塞；
单向阀：位于液压缸下端，并与液压缸单向连通，用于示踪剂释放时单向控制；
固定端盖：位于单向阀下端，并且中心位置设有孔道；示踪剂通过液压缸、单向阀和固定端盖上的孔道释放到释放器外部；
所述的释放器外壳、液压缸、单向阀、固定端盖连接形成密封的中空结构；所述的中空位置上端设有电磁铁，用于控制活塞杆；所述的中空位置下端设有控制模块，用于接收外部信号，控制电磁铁，其中所述的电磁铁与控制模块通过供电线路连接。
3.根据权利要求2所述的多段压裂水平井产液剖面测试设备，其特征在于，所述的释放器外壳与液压缸承受压力大于40MPa。
4.一种使用权利要求1-3任一的多段压裂水平井产液剖面测试设备的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、根据水平段需要测试的间隔精度，确定所用释放器数量和示踪剂种类，并记录每一个释放器的位置；
S2、将示踪剂注入释放器，设置释放器的释放动作时间；
S3、测试管柱入井，启动抽油泵进行生产；
S4、在地面安置好在线检测仪器，对产出液实时在线检测；
S5、在设定时间，释放器动作，释放示踪剂；
S6、对产出液在线检测，记录每一种示踪剂到达的时间，计算距离释放的时间间隔；
S7、推算出环空中释放器各段的液量和水平段的产液剖面。
5.根据权利要求4所述的多段压裂水平井产液剖面测试设备的测试方法，其特征在于，步骤S4中所有的释放器动作与释放示踪剂的时间相同。
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