CN115045649B - 一种非常规气藏油套液面连续监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于采气工程技术领域，公开了一种非常规气藏油套液面连续监测系统及方法，系统包括井下声波反射定位装置、声波发生装置、声波接收装置和处理装置；声波发生装置实时检测井筒内的压力，当检测到井筒内的压力到设定压力后；声波发生装置向油管通道和套管通道发出声波；进入油管通道和套管通道的声波在遇到液面后产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号；处理装置对电信号进行数字处理，可测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出套管的液面深度和油管的液面深度。本发明的非常规气藏油套液面连续监测系统及方法，可以实现套管的液面深度和油管的液面深度的自动监测，且监测结果准确可靠，自动化程度高。
Description
技术领域
本发明属于采气工程技术领域，具体涉及一种非常规气藏油套液面连续监测系统及方法。
背景技术
我国非常规气藏储量丰富，开发利用前景广阔。页岩气井生产周期主要在低压低产段，气井容易出现井筒内积液的现象。因此，对非常规气藏开展油套环空积液的连续监测与分析，利用油套液面的连续变化情况，对采气工艺制度的制定与优化，具有非常重要的意义。
目前常规的做法是利用回声仪对单点多油管或者套管进行测量，测量后再计算井筒的液面位置，一天仅能完成三个时间点的测量，而且需依靠现场技术人员操作。时效低、人员成本高、人员技术依赖强，无法实现对液面变化的一个连续测量和分析，也不能实现对油管、套管的同时测量。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。为此，本发明目的在于提供一种非常规气藏油套液面连续监测系统及方法。
本发明所采用的技术方案为：
一种非常规气藏油套液面连续监测系统，包括：
井下声波反射定位装置，安装在井筒内的油管上；
声波发生装置，安装在井口处，声波发生装置分别与油管通道和套管通道连通，声波发生装置用于实时检测井筒内的压力，当检测到井筒内的压力到设定压力后，声波发生装置向油管通道和套管通道发出声波；
声波接收装置，安装在井口处，声波接收装置分别与油管通道和套管通道连通，声波接收装置用于接收声脉冲并转换成电信号；
处理装置，用于接受声波接收装置的电信号，并对电信号进行数字处理，得到声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出套管的液面深度和油管的液面深度。
优选地，所述处理装置分别与通讯装置、显示装置和存储装置电性连接；处理装置通过通讯装置分别与声波发生装置和声波接收装置通讯连接；显示装置用于显示处理装置通过套管的液面深度和油管的液面深度生成的井筒积液动态变化曲线。
优选地，所述声波接收装置包括微音器组件。
优选地，所述声波发生装置通过管线分别与油管通道和套管通道连通；声波接收装置通过管线分别与油管通道和套管通道连通。
一种非常规气藏油套液面连续监测方法，包括以下步骤：
井下声波反射定位装置随油管下入井筒内；
在井口安装声波发生装置和声波接收装置，声波发生装置分别与油管通道和套管通道连通，声波接收装置分别与油管通道和套管通道连通；
声波发生装置实时检测井筒内的压力，当检测到井筒内的压力到设定压力后；声波发生装置向油管通道和套管通道发出声波；
进入油管通道和套管通道的声波在遇到液面后产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号；
对电信号进行数字处理，可测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出套管的液面深度和油管的液面深度。
优选地，声波发生装置检测到井筒内的压力到设定压力后，发射模块泄压阀打开，通过声波喉道向油管通道和套管通道发出声波。
优选地，还包括校正步骤，校正步骤包括井下声波反射定位装置随油管下入井筒内设定深度，在井口安装声波发生装置和声波接收装置后，控制声波发生装置向套管通道发出声波，声波遇到声波反射定位装置产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号，对电信号进行数字处理，可测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出声波反射定位装置的检测深度，若检测深度与设定深度一致则继续后续监测；若检测深度与设定深度不一致，则调整对电信号进行数字处理过程中的参数，并重复校正步骤直到检测深度与设定深度一致。
优选地，计算出套管的液面深度和油管的液面深度后，利用数据存储技术和远程技术，远程的实时显示和分析计算，生成井筒积液动态变化曲线。
本发明的有益效果为：
本发明所提供的一种非常规气藏油套液面连续监测系统及方法，可以实现套管的液面深度和油管的液面深度的自动监测，且监测结果准确可靠，自动化程度高。
附图说明
图1是本发明非常规气藏油套液面连续监测系统的示意图。
图中：1-油管；2-套管；3-井下声波反射定位装置；4-声波发生装置；5-声波接收装置；6-第一管线；7-第二管线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。
如图1所示，本实施例的一种非常规气藏油套液面连续监测系统，包括井下声波反射定位装置3、声波发生装置4、声波接收装置5和处理装置，井筒内设有油管1和套管2，油管1和套管2之间的环空为套管通道，油管1内的空间为油管通道，井下声波反射定位装置3安装在井筒内的油管外壁上；声波发生装置和声波接收装置均安装在井口处，且集成在同一箱体内，箱体通过第一管线6与油管通道连通，通过第二管线7与套管通道连通，且第一管线6的下端低于井下声波反射定位装置3，第二管线7的下端高于井下声波反射定位装置3。
井下声波反射定位装置随油管下入井筒内，下入深度控制为设定深度，在井口安装声波发生装置和声波接收装置后，控制声波发生装置通过第二管线向套管通道发出声波，声波遇到声波反射定位装置产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号，对电信号进行数字处理，可测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出声波反射定位装置的检测深度，若检测深度与设定深度一致则表示系统正常，可以进行后续监测；若检测深度与设定深度不一致，则调整对电信号进行数字处理过程中的参数，并重复校正步骤直到检测深度与设定深度一致。
声波发生装置可以实时检测井筒内的压力，随着液面的上升，井筒内的压力会逐渐增大，当声波发生装置检测到井筒内的压力到设定压力（设定压力可设置多个，多个设定压力值为递增关系）后，声波发生装置通过第一管线向油管通道发出声波，同时通过第二管线向套管通道发出声波；进入油管通道和套管通道的声波在遇到液面后分别产生反射脉冲，声波接收装置通过第一管线接收的声脉冲转换成油管液面深度的电信号，声波接收装置通过第二管线接收的声脉冲转换成套管液面深度的电信号。
处理装置分别与通讯装置、显示装置和存储装置电性连接；处理装置通过通讯装置分别与声波发生装置和声波接收装置远程通讯连接；处理装置收到声波接收装置的电信号，并对电信号进行数字处理，得到声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出套管的液面深度和油管的液面深度，并生成井筒积液动态变化曲线，显示装置可以直观的显示井筒积液动态变化曲线。
声波接收装置包括微音器组件。声波发生装置包括声波发生器、泄压阀和声波喉道；声波发生装置检测到井筒内的压力到设定压力后，泄压阀打开、声波发生器产生的声波通过声波喉道向油管通道和套管通道发送特定频率的声波。
本实施例还提供一种非常规气藏油套液面连续监测方法，包括以下步骤：
井下声波反射定位装置随油管下入井筒内；
在井口安装声波发生装置和声波接收装置，声波发生装置分别与油管通道和套管通道连通，声波接收装置分别与油管通道和套管通道连通；
校正步骤，控制声波发生装置向套管通道发出声波，声波遇到声波反射定位装置产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号，对电信号进行数字处理，可测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出声波反射定位装置的检测深度，若检测深度与设定深度一致则继续后续步骤；若检测深度与设定深度不一致，则调整对电信号进行数字处理过程中的参数，并重复校正步骤直到检测深度与设定深度一致；
声波发生装置实时检测井筒内的压力，当检测到井筒内的压力到设定压力后，泄压阀打开，声波发生装置通过第一管线向油管通道发出声波，同时通过第二管线向套管通道发出声波；进入油管通道和套管通道的声波在遇到液面后分别产生反射脉冲，声波接收装置通过第一管线接收的声脉冲转换成油管液面深度的电信号，声波接收装置通过第二管线接收的声脉冲转换成套管液面深度的电信号；
对电信号进行数字处理，可测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出套管液面深度和油管液面深度，利用数据存储技术和远程技术，远程的实时显示和分析计算，生成井筒积液动态变化曲线。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种非常规气藏油套液面连续监测系统，其特征在于，包括：
井下声波反射定位装置，安装在井筒内的油管上；
声波发生装置，安装在井口处，声波发生装置分别与油管通道和套管通道连通，声波发生装置用于实时检测井筒内的压力，当检测到井筒内的压力到设定压力后，声波发生装置向油管通道和套管通道发出声波；设定压力设置多个，多个设定压力值为递增关系；
声波接收装置，安装在井口处，声波接收装置分别与油管通道和套管通道连通，声波接收装置用于接收声脉冲并转换成电信号；
声波发生装置和声波接收装置集成在同一箱体内，箱体通过第一管线与油管通道连通，通过第二管线与套管通道连通；
井下声波反射定位装置随油管下入井筒内，下入深度控制为设定深度，在井口安装声波发生装置和声波接收装置后，控制声波发生装置通过第二管线向套管通道发出声波，声波遇到声波反射定位装置产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号，对电信号进行数字处理，能够测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出声波反射定位装置的检测深度，若检测深度与设定深度一致则表示系统正常，则进行后续监测；若检测深度与设定深度不一致，则调整对电信号进行数字处理过程中的参数，并重复校正步骤直到检测深度与设定深度一致；
处理装置，用于接受声波接收装置的电信号，并对电信号进行数字处理，得到声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出套管的液面深度和油管的液面深度。
2.根据权利要求1所述的非常规气藏油套液面连续监测系统，其特征在于：所述处理装置分别与通讯装置、显示装置和存储装置电性连接；处理装置通过通讯装置分别与声波发生装置和声波接收装置通讯连接；显示装置用于显示处理装置通过套管的液面深度和油管的液面深度生成的井筒积液动态变化曲线。
3.根据权利要求2所述的非常规气藏油套液面连续监测系统，其特征在于：所述声波接收装置包括微音器组件。
4.一种非常规气藏油套液面连续监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
井下声波反射定位装置随油管下入井筒内；
在井口安装声波发生装置和声波接收装置，声波发生装置分别与油管通道和套管通道连通，声波接收装置分别与油管通道和套管通道连通；
校正步骤，校正步骤包括井下声波反射定位装置随油管下入井筒内设定深度，在井口安装声波发生装置和声波接收装置后，控制声波发生装置向套管通道发出声波，声波遇到声波反射定位装置产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号，对电信号进行数字处理，能够测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出声波反射定位装置的检测深度，若检测深度与设定深度一致则继续后续监测；若检测深度与设定深度不一致，则调整对电信号进行数字处理过程中的参数，并重复校正步骤直到检测深度与设定深度一致；
声波发生装置实时检测井筒内的压力，当检测到井筒内的压力到设定压力后；声波发生装置向油管通道和套管通道发出声波；设定压力设置多个，多个设定压力值为递增关系；
进入油管通道和套管通道的声波在遇到液面后产生反射脉冲，声波接收装置接收声脉冲转换成电信号；
对电信号进行数字处理，能够测得声波脉冲的传播速度和反射脉冲的反射时间，计算出套管的液面深度和油管的液面深度。
5.根据权利要求4所述的非常规气藏油套液面连续监测方法，其特征在于：声波发生装置检测到井筒内的压力到设定压力后，发射模块泄压阀打开，通过声波喉道向油管通道和套管通道发出声波。
6.根据权利要求5所述的非常规气藏油套液面连续监测方法，其特征在于：计算出套管的液面深度和油管的液面深度后，利用数据存储技术和远程技术，远程的实时显示和分析计算，生成井筒积液动态变化曲线。
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