CN112682027A - 一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统及方法，包括管柱和测试部分，测试部分内穿于管柱内，测试部分用于拖动油管时实时监测水平井段各射孔段的水产出情况。采用“复合电缆+内置电潜泵+可视化测井仪”内置于油管内，放置于水平井段的方式，测试通道由常规油套环空转变为油管内，流量增大，仪器响应好，测试结果准确。在测试过程中，通过地面作业车拖动管柱逐段测试，地面设备视频实时传输，一目了然、眼见为实，测试准确、周期短。可应用于直观判断水平井段出水位置，进而采取控水稳油措施，以及为认识评价开发效果、指导开发政策调整提供重要手段。

Description

一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统及方法

技术领域

本发明属于油田开发水平井找水技术领域，具体涉及一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统及方法。

背景技术

随着水平井开发规模不断扩大，在提高油田采收率同时面临随开发时间延长油井见水的问题，见水后油井产能迅速下降，亟需开展水平井找水测试，了解各测各段出水情况，为优化开发方案、提高采收率提供依据，从而有针对性的实施堵水。

目前水平井常规找水测试技术，在各生产段测试难度大，主要存在以下不足：

①常规测试技术存在爬行器遇阻遇卡，影响测试成功率低（30%）；

②小流量、流体分层状态下仪器响应差，例如涡轮流量计启动排量大(启动流速0.01m/s、5 ¹ _/2 ^″套管对应流量为10.6m³/d)；

③常规产液剖面测试找水不能直读数据，且测试时间长（平均15天/井），测试结果需要反演处理；

机械法测试技术用封隔器卡开，不属于同一个压力系统下的测试。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，克服现有技术中存在的上述技术问题。

本发明的另一个目的在于提供一种水平井可视化实时监测油水分布测试方法，测试周期短，结果准确。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，包括管柱和测试部分，所述测试部分内穿于管柱内，所述测试部分用于拖动油管时实时监测水平井段各射孔段的水产出情况。

所述测试部分包括视频采集处理设备、内置电潜泵和可视化测井仪，所述视频采集处理设备在地面上，所述视频采集处理设备与可视化测井仪通过复合电缆连接，所述内置电潜泵下端与可视化测井仪连接，所述可视化测井仪具有定位功能。

所述管柱包括从上至下依次连接的油管、筛管和导向丝堵。

所述内置电潜泵外设有坐封部件。

所述复合电缆由七芯线组成，其中，三芯线用于给内置电潜泵供电，两芯线用于视频采集处理设备与可视化测井仪之间的数据信号传输，两芯线用于可视化测井仪测试用电。

所述可视化测井仪为照相机或摄像机。

当井斜角大于45°或水平井段时，所述油管采用接箍倒角油管。

所述坐封部件为胶筒或封隔器。

一种水平井可视化实时监测油水分布测试方法，采用水平井可视化实时监测油水分布测试系统，通过地面配套作业车对管柱进行起下钻和拖动作业，在拖动管柱过程中，可视化测井仪实时监测水平井段各射孔段的产水出情况，将视频实时传输至视频采集处理设备，判断水平井段出水位置。

一种水平井可视化实时监测油水分布测试方法，具体步骤如下：

步骤1）处理井筒：通井、冲砂洗井至人工井底；

步骤2）下入管柱：将油管、筛管、导向丝堵依次连接后入井；

步骤3）下入测试部分：将测试部分从管柱的油管内穿下入，依靠重力输送至水平井以上造斜点，在油管内打压推动测试部分至管柱部分底端；

步骤4）坐封：地面供电后，坐封部件与油管密封，内置电潜泵工作运行，地层流体由油套环空经筛管进入油管，再由内置电潜泵举升至地面，实现对井筒排液；

步骤5）出液状态测试：地面作业车井口拖动油管，可视化测井仪实时监测水平井段各射孔段的水产出情况，将采集的视频信号输至地面视频采集处理设备，通过视频采集处理设备得到各射孔段的出水量，从而判断水平井段出水位置。

本发明的有益效果是：

本发明提供的这种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，采用“复合电缆+内置电潜泵+可视化测井仪”内置于油管内，放置于水平井段的方式，测试通道由常规油套环空转变为油管内，流量增大，仪器响应好，测试结果准确。

在测试过程中，通过地面作业车拖动管柱逐段测试，地面设备视频实时传输，一目了然、眼见为实，测试准确、周期短。可应用于直观判断水平井段出水位置，进而采取控水稳油措施，以及为认识评价开发效果、指导开发政策调整提供重要手段。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式结构示意图。

图中：1、地面作业车；2、视频采集处理设备；3、油管；4、复合电缆；5、复合电缆接头Ⅰ；6、内置电潜泵；7、坐封部件；8、过泵复合缆；9、复合电缆接头Ⅱ；10、可视化测井仪；11、筛管；12. 导向丝堵。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

现参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。

除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。

实施例1：

本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，包括管柱和测试部分，所述测试部分内穿于管柱内，所述测试部分用于拖动油管3时实时监测水平井段各射孔段的水产出情况。

本发明这种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，采用油管3内穿的方式，将测试通道由常规油套环空转变为油管3内，流量增大，仪器响应好，测试结果准确。

实施例2：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，所述测试部分包括视频采集处理设备2、内置电潜泵6和可视化测井仪10，所述视频采集处理设备2在地面上，所述视频采集处理设备2与可视化测井仪10通过复合电缆4连接，所述内置电潜泵6下端与可视化测井仪10连接，所述可视化测井仪10具有定位功能。

本发明由复合电缆4给内置电潜泵6提供动力电源、给可视化测井仪10器提供测试用电、并为可视化测井仪10提供测试数据信号实时传输通道，内置电潜泵6工作运行，井液进入油管3内置电潜泵6通过排出模块经油管3与油管3内置电潜泵6环空通道实现对井筒排液；内置电潜泵6下端的可视化测井仪10对液体状态持续监测，地面作业车1井口拖动油管3，可视化测井仪10实施监测水平井段各射孔段的水产出情况，将视频实时传输至地面的视频采集处理设备2，直观判断水平井段产液剖面与出水位置，实现水平井识别出水层段目的。

本发明的原理如下：

本发明是针对井口已不出油，出现水淹情况时的油井的出水位置测试，利用油不透光，而水透光，通过可视化测井仪10拍摄视频，经过视频采集处理设备2直观判断有无出水或通过视频采集处理设备处理可得出水流速或流量，由于可视化测井仪10具有定位功能，因此通过各层段视频或出水量对应的位置数据，判断水平井段产液剖面与出水位置。

实施例3：

在实施例1的基础上，本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，所述管柱包括从上至下依次连接的油管3、筛管11和导向丝堵12。

当井斜角大于45°或水平井段时，油管3采用接箍倒角油管3。

通过筛管11对地层流体进行过滤后进入油管3，再由内置电潜泵6举升至地面，实现对井筒排液；导向丝堵12降低管柱下井作业的难度。

实施例4：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，所述内置电潜泵6外设有坐封部件7。

采用坐封部件7将油管3与测试部件之间的间隙封堵，固定内置电潜泵6的位置同时防止地层流体从间隙排出。

实施例5：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，所述复合电缆4由七芯线组成，其中，三芯线用于给内置电潜泵6供电，两芯线用于视频采集处理设备2与可视化测井仪10之间的数据信号传输，两芯线用于可视化测井仪10测试用电。

其中，内置电潜泵6通过复合电缆4供交流电，可视化测井仪10通过复合电缆4供直流电。

实施例6：

在实施例2的基础上，本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，所述可视化测井仪10为照相机或摄像机。

通过照相机或摄像机拍摄各射孔段的出水视频，视频采集处理设备2通过视频的光波动可得出水流速或流量。

实施例7：

在实施例4的基础上，本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，所述坐封部件7为胶筒或封隔器。

胶筒遇水自膨胀，密封与油管3之间的间隙。

封隔器可采用微电脑控制式封隔器（具体结构见专利ZL201110322764.9），可定时坐封和解封，满足油气井多层开发，水平井长水平井段、 多井段出水检测的井下作业需求，提高检测效率。

实施例8：

本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，如图1所示，包括管柱和测试部分。管柱由油管3、筛管11、导向丝堵12从上至下连接组成；测试部分包括视频采集处理设备2、内置电潜泵6和可视化测井仪10，视频采集处理设备2在地面上，视频采集处理设备2与可视化测井仪10通过复合电缆4连接，内置电潜泵6下端与可视化测井仪10连接，可视化测井仪10具有定位功能。

复合电缆4包括复合电缆接头Ⅰ5、过泵复合缆8和复合电缆接头Ⅱ9。复合电缆4由七芯线组成，在复合电缆接头Ⅰ5分出三芯线用于给油管3内置电潜泵6供电（交流电），剩余四芯通过泵复合缆8传给复合电缆接头Ⅱ9，其中两芯线用于数据信号传输，两芯线用于可视化测井仪10测试用电（直流电）。

管柱下入到水平段，复合电缆接头Ⅰ5丝扣连接油管3内置电潜泵6，油管3内置电潜泵6下端丝扣连接可视化测井仪10，复合电缆4内穿于油管3，在复合电缆接头Ⅰ5处穿出油管3内置电潜泵6与过泵复合缆8连接，过泵复合缆8敷于内置电潜泵6外壁经座封部件与可视化测井仪10连接。

地面配套作业车对管柱进行起下钻和拖动作业，视频采集处理设备2通过实时接收可视化测井仪10传输的视频，实现实时对水平井段的水产出情况进行监测，并根据光波动得出出水流量，可视化测井仪10定位各层段出位置数据，两者结合判断处水平井段出水位置。

实施例9：

本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试方法，通过地面配套作业车对管柱进行起下钻和拖动作业，在拖动管柱过程中，可视化测井仪10实时监测水平井段各射孔段的产水出情况，将视频实时传输至视频采集处理设备2，判断水平井段出水位置。

利用地面作业车1将油管3下入到水平井水平段底端，连接有复合电缆4的油管3内置电潜泵6、可视化测井仪10穿过油管3下入井内，依靠重力输送至水平井以上造斜点附近，油管3内打压推动测试部分至水平段底端，油管3内置电潜泵6下端连接可视化测井仪10、油管3内穿的方式，由复合电缆4给油管3内置电潜泵6提供动力电源、给可视化测井仪10器提供测试用电、并为可视化测井仪10提供测试数据信号实时传输通道，供电后坐封部件7与油管3密封，内置电潜泵6工作运行，井液经筛管11后进入油管3，再由内置电潜泵6举升至地面；内置电潜泵6下端的可视化测井仪10对液体状态持续监测，地面作业车1井口拖动油管3，可视化测井仪10实施监测水平井段各射孔段的油、气、水产出情况、视频实时传输至视频采集处理设备2，判断水平井段产液剖面与出水位置，实现水平井识别出水层段目的。

实施例10：

在实施例9的基础上，本实施例提供了一种水平井可视化实时监测油水分布测试方法，具体步骤如下：

步骤1）处理井筒：通井、冲砂洗井至人工井底；

步骤2）下入管柱：将油管3、筛管11、导向丝堵12依次连接后入井；

步骤3）下入测试部分：将测试部分从管柱的油管3内穿下入，依靠重力输送至水平井以上造斜点，在油管3内打压推动测试部分至管柱部分底端；

步骤4）坐封：地面供电后，坐封部件7与油管3密封，内置电潜泵6工作运行，地层流体由油套环空经筛管11进入油管3，再由内置电潜泵6举升至地面，实现对井筒排液；

步骤5）出液状态测试：地面作业车1井口拖动油管3，可视化测井仪10实时监测水平井段各射孔段的水产出情况，将采集的视频信号输至地面视频采集处理设备2，通过视频采集处理设备2得到各射孔段的出水量，从而判断水平井段出水位置。

实施例11：

在实施例10的基础上，本实施例以长庆油田某口水平井为例，对本发明做进一步详细说明。

长庆油田某口水平井压裂改造3段，进行产液剖面测试。

步骤Ⅰ：处理井筒。该井斜深3000m，造斜点为1800m，水平段长度400m，喷点位置依次为2950m、2850m、2750m，套管内径124.26mm，用Φ118mm×1.5m通井规通井至人工井底，反洗冲砂，冲砂洗井至人工井底。

步骤Ⅱ：连接测试系统管柱部分。管柱部分从下到上依次由导向丝堵12+筛管11+油管3至井口。井斜角大于45°及水平井段采用接箍倒角油管3。

步骤Ⅲ：下测试系统管柱部分。管柱部分从下到上依次由油管3连接至井口，下入至趾部喷点2950m附近。

步骤Ⅳ：下入测试系统测试部分。将复合电缆4、复合电缆接头Ⅰ5、油管3内置电潜泵6、坐封部件7、过泵复合缆8、复合电缆接头Ⅱ9、可视化测井仪10依次连接，从油管3内穿下入管柱部分内，依靠重力输送至水平井以上造斜点1800m附近，再油管3内打压推动测试部分至测试系统管柱部分底端。

步骤Ⅴ：坐封。地面供电后坐封部件7与油管3密封，内置电潜泵6工作运行，井液经筛管11后进入油管3，再由内置电潜泵6举升至地面，实现对井筒排液。

步骤Ⅵ：出液状态测试。地面连接视频采集处理设备2，油管3内置电潜泵6下端的可视化测井仪10采集的视频信号经复合电缆4传输至地面视频采集处理设备2，地面作业车1井口拖动油管3至喷点2850m和喷点2750m附近，可视化测井仪10实施监测水平井段各射孔段的油、气、水产出情况，视频实时传输至地面视频采集处理设备2。

步骤Ⅶ：分析视频信息，喷点2950m、2850m、2750m那一段看到出水，即该段为出水位置。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：包括管柱和测试部分，所述测试部分内穿于管柱内，所述测试部分用于拖动油管时实时监测水平井段各射孔段的水产出情况。

2.根据权利要求1所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：所述测试部分包括视频采集处理设备、内置电潜泵和可视化测井仪，所述视频采集处理设备在地面上，所述视频采集处理设备与可视化测井仪通过复合电缆连接，所述内置电潜泵下端与可视化测井仪连接，所述可视化测井仪具有定位功能。

3.根据权利要求1所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：所述管柱包括从上至下依次连接的油管、筛管和导向丝堵。

4.根据权利要求2所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：所述内置电潜泵外设有坐封部件。

5.根据权利要求2所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：所述复合电缆由七芯线组成，其中，三芯线用于给内置电潜泵供电，两芯线用于视频采集处理设备与可视化测井仪之间的数据信号传输，两芯线用于可视化测井仪测试用电。

6.根据权利要求2所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：所述可视化测井仪为照相机或摄像机。

7.根据权利要求3所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：当井斜角大于45°或水平井段时，所述油管采用接箍倒角油管。

8.根据权利要求4所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：所述坐封部件为胶筒或封隔器。

9.一种水平井可视化实时监测油水分布测试方法，采用权利要求4所述的水平井可视化实时监测油水分布测试系统，其特征在于：通过地面配套作业车对管柱进行起下钻和拖动作业，在拖动管柱过程中，可视化测井仪实时监测水平井段各射孔段的产水出情况，将视频实时传输至视频采集处理设备，判断水平井段出水位置。

10.根据权利要求9所述的一种水平井可视化实时监测油水分布测试方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1）处理井筒：通井、冲砂洗井至人工井底；

步骤2）下入管柱：将油管、筛管、导向丝堵依次连接后入井；

步骤3）下入测试部分：将测试部分从管柱的油管内穿下入，依靠重力输送至水平井以上造斜点，在油管内打压推动测试部分至管柱部分底端；

步骤4）坐封：地面供电后，坐封部件与油管密封，内置电潜泵工作运行，地层流体由油套环空经筛管进入油管，再由内置电潜泵举升至地面，实现对井筒排液；

步骤5）出液状态测试：地面作业车井口拖动油管，可视化测井仪实时监测水平井段各射孔段的水产出情况，将采集的视频信号输至地面视频采集处理设备，通过视频采集处理设备得到各射孔段的出水量，从而判断水平井段出水位置。

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