CN1609577A - 利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法，包括测井车、计算机、直读式超声波流量计及检测方法，其特征在于直读式超声波流量计的接口通过电缆接头与测井车的电缆连接在一起，电缆的另一端通过一个滑环与车上的计算机接口连接在一起。用测井车电缆将直读式超声波流量计下到油水井地层射孔段上部，再用测井车上提，并按不同深度停点测试，根据计算机上的显示的超声波流量计检测流量数据的变化，确定套管漏失的漏失段，再将超声波流量计下至套管漏失段，在该段慢速上提，测连续流量，从流量变化处即可判断套管漏失点。

Description

利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法

一、技术领域

本发明涉及一种利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法。

二、背景技术

在石油开发过程中，由于地下应力的各向异性及井内液体的腐蚀等各种原因会导致套变、套管损坏等，给油田生产带来巨大的损失。以纯梁采油厂为例，目前纯梁采油厂有套管损坏井173口，其中油井82口，水井91口，占全厂油水井总数的八分之一。影响原油310t/d，影响注水6800m³/d，石油套管在井下状况的检测是一个急迫解决的问题。

目前在用的检测套管漏失点的方法，如井温法、机械井径法、超声波电视法、可见光电视(鹰眼)法和封隔器试压法，分别存在以下问题：

超声波电视测井是近年来发展的工艺，在套管井中，可以拍摄到套管内壁照片，了解射孔施工，或其它多种因素作用产生不同程度的套损，但因为它是一种非接触测量方法，要求井壁不能有杂物，比如结垢、腊、死油，因为这些物质在套管形成的回波与套管空、洞等类似，因此要求套管要清理干净，施工条件苛刻，另外如果想利用该方法得到精度较高的结果，测速要慢，一般要求60米/小时，这对于不清楚套损位置的井劳动强度极大，比如2400米的井要测40个小时，因此测量井段不宜过长。

封隔器分段试压法是现在普通采用的机械方法，基本做法是用封隔器把油套环形空间封死，验证从井口到封隔器油套环形空间的密封情况，这样一段段的验证，因为不能保证每次封隔器都密封环形空间，施工效率极低。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法，解决了上述已有技术存在的工艺复杂、智能化程度低、准确率低、成本高、造成套管补漏成功率低的问题。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：

本发明包括测井车、计算机、直读式超声波流量计及检测方法，其特征在于直读式超声波流量计的接口通过电缆接头与测井车的电缆连接在一起，电缆的另一端通过一个滑环与车上的计算机接口连接在一起。用测井车电缆将直读式超声波流量计下到油水井地层射孔段上部，再用测井车上提，并按不同深度停点测试，根据计算机上的显示的超声波流量计检测流量数据的变化，确定套管漏失的漏失段，再将超声波流量计下至套管漏失段，在该段慢速上提，测连续流量，从流量变化处即可判断套管漏失点。

在直读式超声波流量计的测量管内方向相对安装两个超声波传感器，在两个超声波传感器探头下边和上边的测量管的两个断面上设有若干个进水孔或出水孔，在直读式超声波流量计的上部和下部连接三角形扶正器。

在检测套管漏失点或漏失段时可在直读式超声波流量计上携带上磁定位仪、温度仪，同时检测流量、温度和磁定位点三个参数。

超声波在流体中传播时受到流体流动的影响，其波列的相位会发生变化。利用这种原理可以检测流体的速度。

2个超声波传感器相对而放，每个传感器既做发射头又作接受头，通过电子线路控制，2个换能器同时发射频率与相位均相同的声波脉冲，并且在发射停歇期接受经过流体传播后的声波脉冲。2束声波脉冲在流体中传播的距离相等，但由于1束声波顺流传播，另1束声波逆流传播，受到流体流动的影响，到达接收头时，2束声波在相位上存在差异。

设2个探头之间距离为L，流体速度为V，顺流和逆流声波的传播时间分别为t₁和t₂，收到2列声波的时间差为Δt，可以推导出：

$V=\frac{L}{2t_1{t}_2}\mathrm{\Δt}---\left(1\right)$

由于Δt远小于t₁和t₂，且t₁≈t₂，可令t为平均到时，t²≈t₁t₂，这种情况下，若2束声波发射频率为f，到达时相位差为Δ，公式(1)可写为

显然，2束超声波的相位差与流体速成线性关系，公式(2)中L和f是已知量，通过测量Δ和t，可以计算出流体流速V。进一步分析折算成流量。

采用主频1.5Mhz的超声波传感器，在水中的平均传播速度为1473m/s，在水为被测介质时，公式(2)中t为常数，仅Δ随流速V改变。(为套管内径)

两个探头同时发射超声波，发射后各自接受对方的声波，运用以上的原理就能得到这段时间的流量。接受后又发射，如此反复，由于其间隔很短，测的流量可以认为是连续流量。

利用直读式超声波流量计检测套管漏失，克服了其它方法的缺点，具有快捷准确的特点，特别是它在加压条件下施工的，可以了解套管在承压情况，因此可以测到微缝、小孔，即使这些小缝在常压下是闭合的。

直读式超声波流量计在测流量的同时，可以同步测磁定位，这样有利于校深，另一方面在补贴套管时，可以指导避开套管接箍。

四、附图说明

图1-直读式超声波流量计在检测套管漏失点的结构示意图；

图中1-电缆  2-电缆接头  3-直读式超声波流量计  4-上超声波传感器  5-上进水或出水孔  6-下超声波传感器  7-下出水孔或进水孔8-套管  9-测量管  10-三角形扶正器

五、具体实施方式

为进一步公开本发明的技术方案，下面结合说明书附图通过实施例作详细描述：

本发明包括测井车、计算机、直读式超声波流量计3及套管漏失点的检测方法，其特征在于直读式超声波流量的接口通过电缆接头2与测井车上的电缆1连接在一起，电缆的另一端通过滑环与测井车上的计算机接口连接在一起，用测井车将直读式超声波流量计3下到油水井地层射孔段上部，三角式扶正器10将流量计扶在套管8中心，用稳定在50方/时流量稳定向井内注水，而后上提流量计3，每隔300米-500米一个停点，约停3分钟逐序上提直至井口，在上提的过程中，测量管9上的上进水孔5进水，下出水孔7出水，产生波速，上超声波传感探头4和下超声波探头6同时发射超声波，发射后各自接受对方的声波，运用超声波在流体中传播时受到流体流动的影响，其波列的相位变化，可检测流体的速度，套管直径不变可准确算出流量，在计算机上如看到流量变化，确定出变化范围，再将流量计下到流量变化的范围段，再测连续流量，在流量变化处即为套管漏失点。

Claims (3)

1、一种利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法，包括测井车、计算机、直读式超声波流量计及检测方法，其特征在于直读式超声波流量计的接口通过电缆接头与测井车的电缆连接在一起，电缆的另一端通过一个滑环与车上的计算机接口连接在一起，用测井车电缆将直读式超声波流量计下到油水井地层射孔段上部，再用测井车上提，并按不同深度停点测试，根据计算机上的显示的超声波流量计检测流量数据的变化，确定套管漏失的漏失段，再将超声波流量计下至套管漏失段，在该段慢速上提，测连续流量。

2、根据权利要求1所述的一种利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法，其特征在于在直读式超声波流量计的测量管内相对安装两个超声波传感器，在两个超声波传感器探头下边和上边的测量管的两个断面上设有若干个进水孔或出水孔，在直读式超声波流量计的上部和下部连接三角形扶正器。

3、根据权利要求1或2所述的一种利用直读式超声波流量计检测套管漏失点的方法，其特征在于在检测套管漏失点或漏失段时可在直读式超声波流量计上携带上磁定位仪、温度仪，同时检测流量、温度和磁定位点三个参数。

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