CN112392451A - 一种二氧化碳动态封存能力试井测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明一种二氧化碳动态封存能力试井测量装置属于油气田二氧化碳动态封存领域，具体涉及一种二氧化碳动态封存能力试井测量装置，包括注入井试井装置和至少一个观察井试井装置；所述注入井试井装置包括套管，及从井口到井下依次内置在套管中的油管、过电缆封隔器、调整油管及电缆式井下智能开关器；所述电缆式井下智能开关器在外壳尾部集成有存储式压力计；本发明二氧化碳动态封存能力试井测量装置实现了CO2注入井及相关观察井长达一年实时动态压力和温度精确监测，并且直读式压力计实现了双备份，实时将数据上传到云服务器，可以在终端下载、浏览、查询数据并输出压力/温度曲线报表，专业测井工程师借此对CO2动态封存进行准确分析研究和经济性评价。
Description
技术领域
本发明属于油气田二氧化碳动态封存领域，具体涉及一种二氧化碳动态封存能力试井测量装置。
背景技术
将工业生产中集中产生的CO2经液化运到油气井矿区，注入到地层内实现CO2的封存，可以减少CO2的排放；同时实践证明，CO2对低渗透油藏具有良好的降粘和溶解作用，可以实现低渗透油藏增产创收。目前国内在CO2动态封存项目实施比较粗放，由于CO2特殊高温高压腐蚀性环境，国内对CO2注入动态封存效果无法进行精确分析研究和经济评价。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种可以长时间实现二氧化碳动态封存能力的试井测量装置，对CO2动态封存进行准确分析和研究。
为实现上述目的，本发明所设计的二氧化碳动态封存能力试井测量装置，包括注入井试井装置和至少一个观察井试井装置；所述注入井试井装置包括套管，及从井口到井下依次内置在套管中的油管、安全接头、过电缆封隔器、调整油管及电缆式井下智能开关器；所述电缆式井下智能开关器在外壳尾部集成有存储式压力计，所述电缆式井下智能开关器的外壳头部连接有压力计托筒，所述压力计托筒并排集成了至少两只直读压力计。
进一步地，在所述过电缆封隔器的中心管外周缘套置有坐封活塞，坐封活塞的端部插入中心管与上规环之间，坐封活塞的一端与过电缆封隔器的外壳之间设置有锁环，坐封活塞的另一端与外壳之间设置有锁块。
进一步地，所述过电缆封隔器的电缆通道为一个贯通的偏心孔，偏心孔两端为锥形密封螺纹，偏心孔一端与卡套管接头连接形成硬密封，偏心孔另一端与调整钢管连接紧固后形成硬密封。
进一步地，所述电缆式井下智能开关器的内部流道在压力计托筒部位为腰型槽流道、在电缆式井下智能开关器部位为环形流道。
进一步地，所述直读压力计位于压力计托筒开口式凹槽内，开口式凹槽的开口处设置有托筒防护罩，托筒防护罩和压力计托筒与外壳一体焊接连接。
进一步地，所述存储式压力计内置在压力计防护罩内，所述压力计防护罩与外壳通过螺纹硬连接。
进一步地，所述观察井试井装置包括套管及油管，以及从井口到井下依次内置在油管中的钢管电缆、两只串联的第一卡套管接头、电缆连接座、分线器和两只并联的第二卡套管接头，钢管电缆与所有卡套管接头之间为金属硬密封连接，其中一个第一卡套管接头与电缆连接座一端锥螺纹密封，电缆连接座另一端与分线器之间焊接连接密封；另一个第一卡套管接头和两个第二卡套管接头与分线器之间均为锥螺纹密封连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明二氧化碳动态封存能力试井测量装置实现了CO2注入井及相关观察井长达一年实时动态压力和温度精确监测，并且直读式压力计实现了双备份，实时将数据上传到云服务器，可以在终端下载、浏览、查询数据并输出压力/温度曲线报表，专业测井工程师借此对CO2动态封存进行准确分析研究和经济性评价。
附图说明
图1为本发明二氧化碳动态封存能力试井测量装置结构示意图。
图2为图1中注入井试井装置示意图。
图3为图2中过电缆封隔器示意图。
图4为图2中电缆式井下智能开关器连接示意图。
图5为图3中过电缆封隔器内部部分放大示意图。
图6为图1中观察井试井装置示意图。
图7为图6部分结构放大示意图。
图中各部件标号如下：注入井试井装置10、套管11、油管12、安全接头13、过电缆封隔器14（其中：卡套管接头14.1、坐封活塞14.2、中心管14.3、锁环14.4、上规环14.5、一级销钉14.6、锁块14.7、启动套14.8）、调整油管15、压力计托筒16（其中：直读压力计16.1、托筒防护罩16.2）、电缆式井下智能开关器17（其中：存储式压力计17.1、压力计防护罩17.2）、坐落短节18；
观察井试井装置20、套管21、油管22、钢管电缆23、第一卡套管接头24、电缆连接座25、分线器26、第二卡套管接头27、锥螺纹密封28。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示二氧化碳动态封存能力试井测量装置，包括注入井试井装置10和至少一个观察井试井装置20，通过电缆将各井测控设备数据集成连接到地面控制柜。
如图2所述，注入井试井装置10包括套管11，及从井口到井下依次内置在套管11中的油管12、安全接头13、过电缆封隔器14、调整油管15及电缆式井下智能开关器17，其中，油管12包括多根标准油管且标准油管之间通过坐落短节18连接。结合图4所示，电缆式井下智能开关器17在外壳尾部通过螺纹连接形式集成了1只存储式压力计17.1，该存储式压力计17.1通过压力计防护罩17.2进行防撞保护，压力计防护罩17.2与外壳通过螺纹硬连接，可靠紧固；同时，在电缆式井下智能开关器17的外壳头部通过螺纹连接了压力计托筒16，压力计托筒16并排集成了两只直读压力计16.1，两只直读压力计16.1位于压力计托筒16开口式凹槽内通过螺母螺钉形式固定，开口式凹槽的开口处设置有托筒防护罩16.2，托筒防护罩16.2和压力计托筒16与外壳一体焊接连接。
因为电缆式井下智能开关器17集成了两只直读压力计16.1，电缆式井下智能开关器的内部流道在压力计托筒部位为腰型槽流道、在电缆式井下智能开关器部位为环形流道。由于电缆式井下智能开关器集成了两只直读压力计，因此，压力计托筒上设置有分线器将一路电缆引入线分成三路实现通电和通讯需要，分线器引出端通过卡套管接头实现金属硬密封，引出端的钢管电缆与分线器焊接实现线头的可靠密封。
结合图3和图5所示，过电缆封隔器14的电缆通道为一个贯通的偏心孔，偏心孔两端为锥形密封螺纹，偏心孔一端与卡套管接头14.1连接形成硬密封，偏心孔另一端与调整钢管15连接紧固后形成硬密封。由于过电缆封隔器下入过程容易剐蹭套管内壁导致意外坐封情况，因此，本发明在过电缆封隔器14的中心管14.3外周缘套置有坐封活塞14.2，坐封活塞14.2的端部插入中心管14.3与上规环14.5之间，坐封活塞14.2的一端与过电缆封隔器14的外壳之间设置有锁环14.4，坐封活塞14.2的另一端与外壳之间设置有锁块14.7。当上规环14.5卡住时上提管柱时由于锁块14.7作用使得中心管14.3与坐封活塞14.2形成一体无法相对运动，进而起到防止一级销钉14.6被提前剪断造成提前意外坐封；正常下入到预定位置之后，井口打压导致启动套14.8向上运动剪断一级销钉14.6，锁块14.7向上弹出，坐封活塞14.2在压差作用下向下运动压缩胶桶直到实现目标层位的封隔作用。
如图6、图7所示观察井试井装置包括套管21及油管22，以及从井口到井下依次内置在油管中的钢管电缆23、两只串联的第一卡套管接头24、电缆连接座25、分线器26和两只并联的第二卡套管接头27，钢管电缆23与所有卡套管接头之间为金属硬密封连接，其中一个第一卡套管接头24与电缆连接座25一端锥螺纹密封28，电缆连接座25另一端与分线器26之间焊接连接密封，实现了电缆连接座的可靠密封；另一个第一卡套管接头24和两个第二卡套管接头27与分线器26之间均为锥螺纹密封连接。分线器连接部位均为锥螺纹硬密封形式，因此具有良好的高压气密封性能。
本发明二氧化碳动态封存能力试井测量装置实现了CO2注入井及相关观察井长达一年实时动态压力和温度精确监测，并且直读式压力计实现了双备份，实时将数据上传到云服务器，可以在终端下载、浏览、查询数据并输出压力/温度曲线报表，专业测井工程师借此对CO2动态封存进行准确分析研究和经济性评价。
Claims (7)
1.一种二氧化碳动态封存能力试井测量装置，包括注入井试井装置（10）和至少一个观察井试井装置（20）；其特征在于：所述注入井试井装置（10）包括套管（11），及从井口到井下依次内置在套管（11）中的油管（12）、安全接头（13）、过电缆封隔器（14）、调整油管（15）及电缆式井下智能开关器（17）；所述电缆式井下智能开关器（17）在外壳尾部集成有存储式压力计（17.1），所述电缆式井下智能开关器（17）的外壳头部连接有压力计托筒（16），所述压力计托筒（16）并排集成了至少两只直读压力计（16.1）。
2.根据权利要求1所述二氧化碳动态封存能力试井测量装置，其特征在于：在所述过电缆封隔器（14）的中心管（14.3）外周缘套置有坐封活塞（14.2），坐封活塞（14.2）的端部插入中心管（14.3）与上规环（14.5）之间，坐封活塞（14.2）的一端与过电缆封隔器（14）的外壳之间设置有锁环（14.4），坐封活塞（14.2）的另一端与外壳之间设置有锁块（14.7）。
3.根据权利要求1所述二氧化碳动态封存能力试井测量装置，其特征在于：所述过电缆封隔器（14）的电缆通道为一个贯通的偏心孔，偏心孔两端为锥形密封螺纹，偏心孔一端与卡套管接头（14.1）连接形成硬密封，偏心孔另一端与调整钢管（15）连接紧固后形成硬密封。
4.根据权利要求1所述二氧化碳动态封存能力试井测量装置，其特征在于：所述电缆式井下智能开关器的内部流道在压力计托筒部位为腰型槽流道、在电缆式井下智能开关器部位为环形流道。
5.根据权利要求1所述二氧化碳动态封存能力试井测量装置，其特征在于：所述直读压力计（16.1）位于压力计托筒（16）开口式凹槽内，开口式凹槽的开口处设置有托筒防护罩（16.2），托筒防护罩（16.2）和压力计托筒（16）与外壳一体焊接连接。
6.根据权利要求1所述二氧化碳动态封存能力试井测量装置，其特征在于：所述存储式压力计（17.1）内置在压力计防护罩（17.2）内，所述压力计防护罩（17.2）与外壳通过螺纹硬连接。
7.根据权利要求1所述二氧化碳动态封存能力试井测量装置，其特征在于：所述观察井试井装置包括套管（21）及油管（22），以及从井口到井下依次内置在油管中的钢管电缆（23）、两只串联的第一卡套管接头（24）、电缆连接座（25）、分线器（26）和两只并联的第二卡套管接头（27），钢管电缆（23）与所有卡套管接头之间为金属硬密封连接，其中一个第一卡套管接头（24）与电缆连接座（25）一端锥螺纹密封（28），电缆连接座（25）另一端与分线器（26）之间焊接连接密封；另一个第一卡套管接头（24）和两个第二卡套管接头（27）与分线器（26）之间均为锥螺纹密封连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115144289A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-10-04 | 中国石油大学(华东) | 一种确定co2地质封存关键工程参数的场地试验装置及方法 |
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2020
- 2020-11-24 CN CN202011331915.2A patent/CN112392451A/zh active Pending
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| CN115144289A (zh) * | 2022-03-22 | 2022-10-04 | 中国石油大学(华东) | 一种确定co2地质封存关键工程参数的场地试验装置及方法 |
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