CN111594147A - 实时获取井下压力及温度的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了实时获取井下压力及温度的装置及方法，属于油井测试领域。该装置包括：与目标井的井口装置的油管阀门顺次连接的进口管线、柱塞泵、供液管线以及计量罐；两端分别与井口装置的套管阀门和计量罐连接的出口管线；自上而下顺次与目标井内的油管连接的射流泵泵壳和封隔器；可密封座于射流泵泵壳内的射流泵泵芯；设置于射流泵泵芯内部，用于测量井下压力及温度数据的传感器，传感器通过电缆与车载式测试平台电性连接。该装置能够实时获取井下压力及温度的变化情况，一旦出现问题，便于作业人员及时去解决，防止目标井处于盲目不受控的排液状况。
Description
技术领域
本发明涉及油井测试领域，特别涉及实时获取井下压力及温度的装置及方法。
背景技术
在油田勘探开发过程中，通常采用射流泵排液进行措施排液。射流泵排液过程中，依靠地面注液泵往油管内注入动力液，动力液由射流泵进液孔进入，通过喷嘴和喉管时产生负压区，地层流体沿着传液通道被抽汲到负压区，然后随着动力液在喉管内混合一同排出油套环空至地面计量罐中，实现通过射流泵排出地层液。射流泵的排液效果如何，是否工作正常或是否符合地层压差合理值，关键由井下地层液的压力及温度大小决定。所以，如何取得井下压力及温度十分重要。
现有技术通过如下方式取得井下压力及温度：停止排液施工，通过反循环洗井或者通过钢丝作业方式捞取出泵芯上的压力计，进而获得井下压力及温度。
发明人发现，现有技术至少存在以下技术问题：
现有技术不能实时获得井下压力及温度的变化情况，会导致解决问题滞后，影响排液安全。
发明内容
鉴于此，本发明提供一种实时获取井下压力及温度的装置及方法，可解决上述技术问题。具体而言，包括以下的技术方案：
一方面，提供了一种实时获取井下压力及温度的装置，所述装置包括：与目标井的井口装置的油管阀门顺次连接的进口管线、柱塞泵、供液管线以及计量罐；
两端分别与所述井口装置的套管阀门和所述计量罐连接的出口管线；
自上而下顺次与所述目标井内的油管连接的射流泵泵壳和封隔器；
可密封地座于所述射流泵泵壳内的射流泵泵芯；
设置于所述射流泵泵芯内部，用于测量井下压力及温度数据的传感器，所述传感器还通过电缆与车载式测试平台电性连接。
在一种可能的实现方式中，所述射流泵泵芯包括：打捞本体和泵芯本体；
所述打捞本体内自上而下具有同轴连通的小径腔和大径腔；
所述泵芯本体位于所述大径腔内，包括：由上至下顺次连接的大径段和小径段；
所述小径段与所述大径腔之间具有环形传液通道，所述大径段与所述大径腔密封接触；
所述小径段内部自上而下分别设置有测试腔，以及顺次连通的进液腔、喷嘴、负压腔、以及喉管腔；
所述打捞本体和所述小径段上设置有相连通的进液孔和排液孔，所述进液孔与所述进液腔连通，所述排液孔与所述喉管腔连通；
所述小径段的壁上设置有同时与所述测试腔和所述环形传液通道连通的传液孔；
所述传感器的下端密封穿过所述大径段进入所述测试腔内，所述传感器的上端与通过所述小径腔伸入所述大径腔内部的电缆电性连接。
在一种可能的实现方式中，所述大径段与所述传感器的接触面上具有第一密封圈。
在一种可能的实现方式中，所述打捞本体的外壁上具有第二密封圈，用于密封所述打捞本体与所述射流泵泵壳之间的间隙。
在一种可能的实现方式中，所述车载式测试平台包括：电性连接的信号接收器和显示仪。
另一方面，本发明实施例提供了一种实时获取井下压力及温度的方法，所述方法采用上述涉及的任一种装置，所述方法包括：对目标井进行洗压井；
利用油管将射流泵泵壳以及封隔器下入所述目标井的套管内预定位置，然后坐封所述封隔器；
利用电缆下入射流泵泵芯，使所述射流泵泵芯密封座于所述射流泵泵壳内，组合成射流泵；
利用所述射流泵进行排液，在排液过程中，传感器实时测量所述射流泵泵芯内循环的地层液的温度和压力数据，并通过电缆传输至车载式测试平台，从而获取井下压力及温度。
在一种可能的实现方式中，利用所述射流泵进行排液，包括：
来自计量罐的井口动力液顺次经供液管线、柱塞泵、进口管线、油管阀门进入油管内；
油管内的井口动力液经进液孔进入进液腔，通过喷嘴和喉管腔时在负压腔形成负压，所述负压使得地层液沿环形传液通道抽吸至所述负压腔，并在所述喉管腔内与所述井口动力液混合，混合液体经排液孔排出后，通过出口管线进入所述计量罐中，实现所述排液。
在一种可能的实现方式中，进入所述环形传液通道的部分地层液通过传液孔进入测试腔；
传感器对所述测试腔内的地层液的压力和温度数据进行实时测量，并通过电缆传输至车载式测试平台。
在一种可能的实现方式中，所述车载式测试平台包括：电性连接的信号接收器和显示仪，所述方法还包括：利用信号接收器接收所述井下压力及温度数据并传递至显示仪；
利用所述显示仪处理所述井下压力及温度数据，并进行显示。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：利用所述显示仪输出所述井下压力及温度数据。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括：
本发明实施例提供的实时获取井下压力及温度的装置，可对目标井的井下压力(即流压)及温度进行实时测试并传输至外部车载式测试平台。应用时，首先对目标井进行洗压井，随后利用油管将射流泵泵壳以及封隔器下入经洗压井的目标井的套管内预定位置，然后坐封封隔器。随后利用电缆下入射流泵泵芯，使射流泵泵芯密封座于射流泵泵壳内组合成射流泵；利用射流泵进行排液，在排液过程中，传感器实时测量射流泵泵芯内循环的地层液温度和压力数据，并通过电缆传输至车载式测试平台，从而获取井下压力及温度。可见，本发明实施例提供的装置，能够实时获取井下压力及温度的变化情况，一旦出现问题，便于作业人员及时去解决，防止目标井处于盲目不受控的排液状况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的实时获取井下压力及温度的装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的射流泵泵芯及传感器的组合结构示意图。
附图标记分别表示：
1-进口管线，2-柱塞泵，3-供液管线，4-计量罐，5-出口管线，
6-射流泵泵壳，7-封隔器，
8-射流泵泵芯，801-打捞本体，802-泵芯本体，803-环形传液通道，
804-测试腔，805-进液腔，806-喷嘴，807-负压腔，808-喉管腔，
809-进液孔，810-排液孔，811-传液孔，
9-传感器，10-电缆，11-车载式测试平台，
12-第一密封圈，13-第二密封圈，M-油管阀门，N-套管阀门。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一方面，本发明实施例提供了一种实时获取井下压力及温度的装置，如附图1和附图2所示，该装置包括：与目标井的井口装置的油管阀门M顺次连接的进口管线1、柱塞泵2、供液管线3以及计量罐4；以及
两端分别与井口装置的套管阀门N和计量罐4连接的出口管线5；以及
自上而下顺次与目标井内的油管连接的射流泵泵壳6和封隔器7；以及
可密封地座于射流泵泵壳6内的射流泵泵芯8；以及
设置于射流泵泵芯8内部，用于测量井下压力及温度数据的传感器9，其中，传感器9通过电缆10与车载式测试平台11电性连接。
本发明实施例提供的实时获取井下压力及温度的装置，可对目标井的井下压力(即流压)及温度进行实时测试并传输至外部车载式测试平台11。应用时，首先对目标井进行洗压井，随后利用油管将顺次连接的射流泵泵壳6以及封隔器7下入经洗压井的目标井的套管内预定位置，然后坐封封隔器7。随后利用电缆10下入射流泵泵芯8，使射流泵泵芯8密封座于射流泵泵壳6内，组合成射流泵；利用射流泵进行排液，在排液过程中，传感器9实时测量射流泵泵芯8内循环的地层液温度和压力信息，并通过电缆10传输至车载式测试平台11，从而获取井下压力及温度。可见，本发明实施例提供的装置，能够实时获取井下压力及温度的变化情况，一旦出现问题，便于作业人员及时去解决，防止目标井处于盲目不受控的排液状况。
本发明实施例中，射流泵泵芯8可利用电缆10下入射流泵泵壳6内，也可利用电缆10从射流泵泵壳6内打捞取出，并且，射流泵泵芯8进行排液及取液过程。
如附图2所示，射流泵泵芯8包括：打捞本体801和泵芯本体802。其中，打捞本体801内自上而下具有同轴连通的小径腔和大径腔；泵芯本体802位于大径腔内，其包括：由上至下顺次连接的大径段和小径段；小径段与大径腔之间具有环形传液通道803，大径段与大径腔密封接触。小径段内部自上而下分别设置有测试腔804，以及顺次连通的进液腔805、喷嘴806、负压腔807、以及喉管腔808；打捞本体801和小径段上设置有相连通的进液孔809和排液孔810，进液孔809与进液腔805连通，排液孔810与喉管腔808连通；小径段的壁上设置有同时与测试腔804和环形传液通道803连通的传液孔811。传感器9的下端密封穿过大径段进入测试腔804内，传感器9的上端与通过小径腔伸入大径腔内部的电缆10电性连接。
利用以上射流泵泵芯8排液时，来自计量罐4的井口动力液顺次经供液管线3、柱塞泵2、进口管线1、油管阀门M进入油管内。油管内的井口动力液经进液孔809进入进液腔805，通过喷嘴806和喉管腔808时在负压腔807形成负压，该负压可使得地层液沿环形传液通道803抽吸至负压腔807，在喉管腔808内与井口动力液混合，经排液孔810排出后，通过出口管线5进入计量罐4中，实现排液。
与此同时，进入环形传液通道803的部分地层液，还通过传液孔811进入测试腔804，传感器9对测试腔804内的地层液的压力和温度数据进行实时测量，并电缆10传输至车载式测试平台11。
其中，测试腔804与进液腔805间隔设置，两者并不连通。与进液腔805上部对应的小径段的侧壁上设置有第一通孔，与该第一通孔对应的打捞本体801的侧壁上设置有第二通孔，第一通孔和第二通孔对应连通，构成进液孔809。与喉管腔808下部对应的小径段的侧壁上设置有第三通孔，与该第三通孔对应的打捞本体801的侧壁上设置有第四通孔，第三通孔与第四通孔对应连通，构成排液孔810。
对于传液孔811来说，与测试腔805对应的小径段的侧壁上相对设置有两个通孔，即，相对设置有两个传液孔811，与进液孔809同侧的一个传液孔811作为进口，以便于地层液进入测试腔805，与排液孔810同侧的另一个传液孔811作为出口，以便于地层液从测试腔805排出进入环形传液通道803内。
其中，喷嘴805的内径由上至下逐渐减小，且其最大内径可以与进液腔805的内径一致。负压腔807的内径可大于进液腔805的内径，而喉管腔808的内径可以最小或者与喷嘴805的最小内径一致。
为了防止测试腔804内的地层液溢出，可以使大径段与传感器9的接触面上具有第一密封圈12。
作为一种示例，可以在大径段的内壁上设置一圈密封槽，使第一密封圈12置于其内，传感器9穿过第一密封圈12，即可实现两者之间的密封。
进一步地，为了确保射流泵泵芯8密封地座于射流泵泵壳6内，还可以在打捞本体801的外壁上设置第二密封圈13，用于密封打捞本体801与射流泵泵壳6之间的间隙。
作为一种示例，可以在打捞本体801的外壁上设置一圈密封槽，使第二密封圈13置于其内即可。
车载式测试平台11用来对传感器9测试得到的井下压力及温度数据进行处理并显示给作业人员，作为一种示例，车载式测试平台11可包括：电性连接的信号接收器和显示仪，应用过程中，利用信号接收器接收井下压力及温度数据并传递至显示仪，利用显示仪处理井下压力及温度数据，使其转换成可识别形式，并进行显示。
车载式测试平台11也可看作是电缆直读车，以便于随待测目标井的位置变化而进行位置转移。
另一方面，本发明实施例还提供了一种实时获取井下压力及温度的方法，该方法采用了上述涉及的任一种装置，具体来说，该方法包括：对目标井进行洗压井。
利用油管将射流泵泵壳6以及封隔器7下入目标井的套管内预定位置，然后坐封封隔器7。
利用电缆10下入射流泵泵芯8，使射流泵泵芯8密封座于射流泵泵壳6内，组合成射流泵。
利用射流泵进行排液，在排液过程中，传感器9实时测量射流泵泵芯8内循环的地层液温度和压力信息，并通过电缆10传输至车载式测试平台11，从而获取井下压力及温度。
本发明实施例提供的方法，基于采用了利上述装置，能够实时获得井下压力及温度的变化情况，一旦出现问题，便于及时去解决，防止目标井处于盲目不受控的排液状况。
其中，利用射流泵泵芯8进行排液，包括：来自计量罐4的井口动力液顺次经供液管线3、柱塞泵2、进口管线1、油管阀门M进入油管内。
油管内的井口动力液经进液孔809进入进液腔805，通过喷嘴806和喉管腔808时在负压腔807形成负压，使得地层液沿环形传液通道803抽吸至负压腔807，在喉管腔808内与井口动力液混合，经排液孔810排出后，通过出口管线5进入计量罐4中，实现排液。
进一步地，进入环形传液通道803的地层液，还通过传液孔811进入测试腔804；
传感器9对测试腔804内的地层液的压力和温度进行实时测量，并通过电缆10传输至车载式测试平台11。
进一步地，本发明实施例提供的方法还包括：利用信号接收器接收井下压力及温度数据并传递至显示仪。利用显示仪处理井下压力及温度数据，并进行显示。
为了更方便的保存上述井下压力及温度数据，本发明实施例提供的方法还包括：利用显示仪输出井下压力及温度数据。可以理解的是，显示仪内置有处理及输出用电路板元件，以执行上述处理和输出过程。
可以理解的是，在排液结束后，可以通过上提电缆10，将射流泵泵芯8提出井外。
为了确保测试作业的顺利进行，在坐封封隔器7后，可以验证封隔器7是否坐封合格。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种实时获取井下压力及温度的装置，其特征在于，所述装置包括：与目标井的井口装置的油管阀门顺次连接的进口管线、柱塞泵、供液管线以及计量罐；
两端分别与所述井口装置的套管阀门和所述计量罐连接的出口管线；
自上而下顺次与所述目标井内的油管连接的射流泵泵壳和封隔器；
可密封地座于所述射流泵泵壳内的射流泵泵芯；
设置于所述射流泵泵芯内部，用于测量井下压力及温度数据的传感器，所述传感器还通过电缆与车载式测试平台电性连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述射流泵泵芯包括：打捞本体和泵芯本体；
所述打捞本体内自上而下具有同轴连通的小径腔和大径腔；
所述泵芯本体位于所述大径腔内，包括：由上至下顺次连接的大径段和小径段；
所述小径段与所述大径腔之间具有环形传液通道，所述大径段与所述大径腔密封接触；
所述小径段内部自上而下分别设置有测试腔，以及顺次连通的进液腔、喷嘴、负压腔、以及喉管腔；
所述打捞本体和所述小径段上设置有相连通的进液孔和排液孔，所述进液孔与所述进液腔连通，所述排液孔与所述喉管腔连通；
所述小径段的壁上设置有同时与所述测试腔和所述环形传液通道连通的传液孔；
所述传感器的下端密封穿过所述大径段进入所述测试腔内，所述传感器的上端与通过所述小径腔伸入所述大径腔内部的电缆电性连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述大径段与所述传感器的接触面上具有第一密封圈。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述打捞本体的外壁上具有第二密封圈，用于密封所述打捞本体与所述射流泵泵壳之间的间隙。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车载式测试平台包括：电性连接的信号接收器和显示仪。
6.一种实时获取井下压力及温度的方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1-5任一项所述的装置，所述方法包括：对目标井进行洗压井；
利用油管将射流泵泵壳以及封隔器下入所述目标井的套管内预定位置，然后坐封所述封隔器；
利用电缆下入射流泵泵芯，使所述射流泵泵芯密封座于所述射流泵泵壳内，组合成射流泵；
利用所述射流泵进行排液，在排液过程中，传感器实时测量所述射流泵泵芯内循环的地层液的温度和压力数据，并通过电缆传输至车载式测试平台，从而获取井下压力及温度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，利用所述射流泵进行排液，包括：
来自计量罐的井口动力液顺次经供液管线、柱塞泵、进口管线、油管阀门进入油管内；
油管内的井口动力液经进液孔进入进液腔，通过喷嘴和喉管腔时在负压腔形成负压，所述负压使得地层液沿环形传液通道抽吸至所述负压腔，并在所述喉管腔内与所述井口动力液混合，混合液体经排液孔排出后，通过出口管线进入所述计量罐中，实现所述排液。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进入所述环形传液通道的部分地层液通过传液孔进入测试腔；
传感器对所述测试腔内的地层液的压力和温度数据进行实时测量，并通过电缆传输至车载式测试平台。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述车载式测试平台包括：电性连接的信号接收器和显示仪，所述方法还包括：利用信号接收器接收所述井下压力及温度数据并传递至显示仪；
利用所述显示仪处理所述井下压力及温度数据，并进行显示。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：利用所述显示仪输出所述井下压力及温度数据。
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