一种用于采油井的套管漏点深度检测方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于采油井的套管漏点深度检测方法和装置，该方法待采油井井筒内的流体达到静止状态之后，向井筒内加入示踪颗粒，并记录加入示踪颗粒的时刻t，然后打开泄压阀，以使该采油井的套管漏点处环形压力低于采油井的井筒压力，保证示踪颗粒可以随井筒内的流体以较快的速度经套管上的漏点喷出并撞击技术套管内壁和油层套管外壁，进而采集套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析该撞击信号，并记录判断到撞击信号中包括示踪颗粒对套管管壁的撞击信号的时刻t

Method and device for detecting leak depth of casing pipe for oil production well

The invention discloses a method for casing leakage depth detection method and device for oil well, the method of fluid within the wellbore of oil well reach the stationary state, adding to the tracer particles within the wellbore, and record the time of tracer particles added T, and then open the pressure relief valve, to make the production casing leak at the annular pressure wells the lower wellbore pressure of oil well, ensure that the fluid tracer particles with wellbore rapidly out via leak on sleeve and the inner wall of the casing and the casing impact technology of outer wall, and the wall of the collecting casing impact signal, and using the comparative analysis of the impact of computer real time signal, and recording the judgment to the impact signal including the impact signal of tracer particles on casing pipe wall moment t

【技术实现步骤摘要】
一种用于采油井的套管漏点深度检测方法和装置
本专利技术实施例涉及油气开发
，具体涉及套管漏点深度检测
，特别涉及一种用于采油井的套管漏点深度检测方法和装置。
技术介绍
随着油田开发时间的延续，采油套管由于受到外力、化学侵害等作用，可能出现错断、穿孔、腐蚀、破裂等问题，对油田增产稳产造成较大影响，甚至导致油井停产、报废，带来高昂的经济损失。因此，当套管出现破损后，及时发现并确定漏点深度，对油气井的补救、维修工作具有重要意义。目前，采油套管漏点检测理论及方法有多种，包括电磁法、机械井径法、超声波法、光学法等。这些检测方法各有优缺点，如电磁法可以根据感应电动势的变化分析计算出套管材料的变化、腐蚀、裂缝等信息，确定套管的损坏情况，但检测成本高，无法模拟管道的真实形态；机械井径法可测量许多独立井径信息，但不能实现快速检测；超声波法可将检测结果以图像的形式直观显示，但测量对仪器的成像分辨率要求高，且检测效率慢；光学法利用井底摄像测井系统，可以准确、直观、清晰地显示井内任何位置的图像，但测量不适用于油水混合比大且悬浮物含量相对较高的油井。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本专利技术实施例提供了一种用于采油井的套管漏点深度检测方法和装置，用于实现快速有效的套管漏点深度检测，降低套管漏点深度检测的复杂度和高成本，为采油井的安全生产提供帮助。所述技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供一种用于采油井的套管漏点深度检测方法，所述方法包括：关闭正在生产的采油井；待所述采油井关闭预设的时间长度之后，通过所述采油井的井口向所述采油井的井筒内加入示踪颗粒，并记录加入所述示踪颗粒的时刻；打开油层套管与技术套管之间的泄压阀，以使所述采油井的套管漏点处环形压力低于所述采油井的井筒压力；采集套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号；判断所述撞击信号中是否包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号；当判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时，记录判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时的时刻；根据公式计算所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，其中，L为所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，为所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度；vs为所述示踪颗粒撞击所述套管管壁产生的振动波沿所述套管管壁的传播速度；t为判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时的时刻，t1为加入所述示踪颗粒的时刻。可选的，所述套管包括所述油层套管和所述技术套管，所述油层套管位于所述技术套管内部，相应的，所述采集套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号，包括：分别采集所述油层套管和所述技术套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号。可选的，所述根据公式计算所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，包括：根据公式确定所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，为所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，Vf为不规则形状颗粒在静止流体中的沉降速度，φ为所述示踪颗粒的形状系数；所述根据公式计算所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离。可选的，所述根据公式确定所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，包括：确定所述采油井井筒内的流体是否为牛顿流体；若所述采油井井筒内的流体是牛顿流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所述示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，Cf为阻力系数。可选的，所述确定所述采油井井筒内的流体是否为牛顿流体之后，还包括：若所述采油井井筒内的流体是幂律流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，Cx为修正系数，Cx＝1.02431+1.44798n-1.47229n2，n为幂指数，K为所述采油井井筒内流体的稠度系数；若所述采油井井筒内的流体是宾汉流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，fo为屈服应力，Z为塑性粘度；若所述采油井井筒内的流体是赫巴流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，N为流性指数，fo为屈服应力，K为所述采油井井筒内流体的稠度系数。可选的，所述若所述采油井井筒内的流体是牛顿流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，包括：当所述示踪颗粒在所述牛顿流体的层流区沉降时，根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，υ为所述采油井井筒内流体的运动粘度；当所述示踪颗粒在所述牛顿流体的过渡区沉降时，根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，μ为所述采油井井筒内流体的动力粘度；当所述示踪颗粒在所述牛顿流体的紊流区沉降时，根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度。另一方面，本专利技术实施例还提供一种用于采油井的套管漏点深度检测装置，所述装置包括：第一处理模块，用于关闭正在生产的采油井；第二处理模块，用于待所述采油井关闭预设的时间长度之后，通过所述采油井的井口向所述采油井的井筒内加入示踪颗粒，并记录加入所述示踪颗粒的时刻；第三处理模块，用于打开油层套管与技术套管之间的泄压阀，以使所述采油井的套管漏点处环形压力低于所述采油井的井筒压力；第一采集模块，用于采集套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号；第一判断模块，用于判断所述撞击信号中是否包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号；第一记录模块，用于当判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时，记录判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时的时刻；第一计算模块，用于根据公式计算所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，其中，L为所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，为所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度；vs为所述示踪颗粒撞击所述套管管壁产生的振动波沿所述套管管壁的传播速度；t为判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时的时刻，t1为加入所述示踪颗粒的时刻。可选的，所述套管包括所述油层套管和所述技术套管，所述油层套管位于所述技术套管内部，所述第一采集模块具体用于：分别采集所述油层套管和所述技术套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号。可选的，所述第一计算模块包括：第一计算子模块，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采油井的套管漏点深度检测方法，其特征在于，所述方法包括：关闭正在生产的采油井；待所述采油井关闭预设的时间长度之后，通过所述采油井的井口向所述采油井的井筒内加入示踪颗粒，并记录加入所述示踪颗粒的时刻；打开油层套管与技术套管之间的泄压阀，以使所述采油井的套管漏点处环形压力低于所述采油井的井筒压力；采集套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号；判断所述撞击信号中是否包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号；当判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时，记录判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时的时刻；根据公式

【技术特征摘要】
1.一种用于采油井的套管漏点深度检测方法，其特征在于，所述方法包括：关闭正在生产的采油井；待所述采油井关闭预设的时间长度之后，通过所述采油井的井口向所述采油井的井筒内加入示踪颗粒，并记录加入所述示踪颗粒的时刻；打开油层套管与技术套管之间的泄压阀，以使所述采油井的套管漏点处环形压力低于所述采油井的井筒压力；采集套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号；判断所述撞击信号中是否包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号；当判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时，记录判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时的时刻；根据公式计算所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，其中，L为所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，为所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度；vs为所述示踪颗粒撞击所述套管管壁产生的振动波沿所述套管管壁的传播速度；t为判断到所述撞击信号中包括所述示踪颗粒对所述套管管壁的撞击信号时的时刻，t1为加入所述示踪颗粒的时刻。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述套管包括所述油层套管和所述技术套管，所述油层套管位于所述技术套管内部，相应的，所述采集套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号，包括：分别采集所述油层套管和所述技术套管管壁上的撞击信号，并利用计算机实时对比分析所述撞击信号。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据公式计算所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离，包括：根据公式确定所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，为所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，Vf为不规则形状颗粒在静止流体中的沉降速度，φ为所述示踪颗粒的形状系数；所述根据公式计算所述采油井的井口到所述套管的漏点处的距离。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据公式确定所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，包括：确定所述采油井井筒内的流体是否为牛顿流体；若所述采油井井筒内的流体是牛顿流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所述示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，Cf为阻力系数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述确定所述采油井井筒内的流体是否为牛顿流体之后，还包括：若所述采油井井筒内的流体是幂律流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，Cx为修正系数，Cx＝1.02431+1.44798n-1.47229n2，n为幂指数，K为所述采油井井筒内流体的稠度系数；若所述采油井井筒内的流体是宾汉流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，fo为屈服应力，Z为塑性粘度；若所述采油井井筒内的流体是赫巴流体，则根据公式计算所述示踪颗粒在所述采油井的井筒内的自由沉降速度，其中，g为重力加速度常数，d为所述失踪颗粒的直径，ρs为所示示踪颗粒密度，ρ为所述采油井井筒内流体的密度，N为流性指数，fo为屈服应力，K为所述采...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锴，刘刚，刘冰，裴重潋，华杰，汪嘉洋，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37