深井套外环空细导管多参数在线监测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及的是深井套外环空细导管多参数在线监测装置，它包括细导管、主流量采样器、次流量采样器，细导管的下端安装次流量采样器，主流量采样器安装在细导管上且位于次流量采样器上方，细导管被下放到注入井套外环空中，主流量采样器被下放至泥岩基准层对应的位置，次流量采样器被下放至泥岩基准层之下的位置，细导管连接到地面上的部分安装了套外监测细导管阀组、套外测压表及套外渗漏流量表等地面监测装置。本实用新型专利技术主流量采样器设置于泥岩基准层，当泥岩溶胀层移不断挤压该主流量压力采样器时，将使采样器变形后的导流能力变差，从而得知泥岩层移对套管的挤压程度。

Multi parameter on-line monitoring device for thin conduit in outer annulus of deep well casing

【技术实现步骤摘要】
深井套外环空细导管多参数在线监测装置
本技术涉及采油领域中井下套外环空监测技术，具体涉及深井套外环空细导管多参数在线监测装置。
技术介绍
对于已进行多年开采的老油田，已经过原始自然能量（自喷）开采的一次采油及注水补充地层能量的二次采油。为了进一步开采储层剩余油，提高原油采油率，老油田已进入注聚合物、注表面活性剂、注碱等三元驱及注CO2、注微生物、注热蒸汽等三次采油方式。由于油层的外注液体粘度差异、压力高、注入量大，渗透性强、热冷不均、注入时间长、油层渗透性不均衡造成油层与泥岩隔层渗透应力不平衡。因油层与泥岩层的渗水膨胀系数差异大，同时在外注流体渗透应力不平衡作用下，将出现泥岩层溶胀、移位错动，在地下挤压套管变形，甚至挫断套管，使油水井大修取套作业或报废，每口井的一次性损失近百万元，还不包括影响的原油产量。而且由于外注液压力的升高，注入井的固井水泥环容易与地层产生裂缝渗漏失去密封效果，此时，高压水上返进入基准泥岩层（大庆油田约在地下800米左右），加重加快泥岩层的溶胀、挤压或挫断套管。近十年，油田已出现多个成片套损区。严重的套损区的几百口井中有近60%的井出现套损，大多挤压或挫断位置在泥岩基准层，直接损失达上亿元。目前已开展不少套损监测研究与应用，大多基于非直接测试方式、地层不稳定试井、声波、电磁等测井技术来监测水泥环渗漏、泥岩层溶胀、套管挤压等损坏。这些方法不仅成本较高、且操作较复杂。也有研究者把光纤导线随套管下入井底，通过井下压力传感器及光纤传导，在地面接受信号，从而监测井下套外环空的压力变化。此光纤方法可直接监测套外压力，在技术上取得了进步，但由于该方法一次性投资较大，且光纤维护及数据处理都较复杂，使用不方便，也不能监测地层水质等变化情况，因此该方法仅作为试验研究并没能推广应用。由此看出，研究出简单、低成本、有效可靠的套损监测及预防工艺已显得十分必要，也十分紧迫。
技术实现思路
本技术的目的是提供深井套外环空细导管多参数在线监测装置，这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置用于解决目前套损监测装置或方法成本较高，或者操作较复杂的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置包括细导管、主流量采样器、次流量采样器，细导管的下端安装次流量采样器，主流量采样器安装在细导管上且位于次流量采样器上方，细导管被下放到注入井套外环空中，主流量采样器被下放至泥岩基准层对应的位置，次流量采样器被下放至泥岩基准层之下的位置，细导管连接到地面上的部分安装了套外监测细导管阀组、套外测压表及套外渗漏流量表等地面监测装置。本技术具有以下有益效果：1、本技术细导管及采样器随套管下入套外环形空间，实现长期水质样品、压力变化、流量变化及层移挤压采样器受力分析等四参数在线测量。2、本技术主流量采样器设置于泥岩基准层，当泥岩溶胀层移不断挤压该主流量压力采样器时，将使采样器变形后的导流能力变差，从而得知泥岩层移对套管的挤压程度。3、本技术水质参数采样器分成对应泥页岩的主流量采样器及泥岩层下端的次流量采样器，是为了在泥岩层溶胀堵塞主流量孔后还能监测环空流体参数。4、本技术通过注水井水质、原始地层水质及细导管取水样水质、压力变化分析，可检测水泥固井环界面裂隙渗漏情况、地层外来水窜情况。5、利用此井下套外参数在线监测系统，可以进一步实现井下稳定试井与不稳定试井方面的研究与应用。附图说明图1为本技术中装置结构示意图。图中：1套管；2钻井井壁；3套外环空；4细导管；5主流量采样器；6次流量采样器；7泥岩基准层；8固井水泥环；9射孔孔眼；10井口；11套外监测细导管阀组；12套外测压表；13套外渗漏流量表；14油水层；15表层水泥密封环。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明：如图1所示，这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置包括细导管4、主流量采样器5、次流量采样器6，细导管4的下端安装次流量采样器6，主流量采样器5安装在细导管4上且位于次流量采样器6上方，细导管4被下放到注入井套外环空3中，主流量采样器5被下放至泥岩基准层7对应的位置，次流量采样器6被下放至泥岩基准层7之下的位置，当泥岩溶胀层移不断挤压该主流量压力采样器时，将使采样器变形后的导流能力变差，从而得知泥岩层移动对套管1的挤压程度；主流量采样器5及泥岩层下端的次流量采样器6，是为了在泥岩层溶胀堵塞主流量孔后还能监测环空流体参数。细导管4位于地面上的部分安装了套外监测细导管阀组11、套外测压表12及套外渗漏流量表13等。套外环空3与地面间通过表层水泥密封环15密封，套外环空3的下端设置固井水泥环8，固井水泥环8设置有射孔，油水层14通过射孔孔眼9与套管1相通，套外监测细导管阀组11、套外测压表12及套外渗漏流量表13设置于地面井口10处。套管1与钻井井壁2之间的环空为套外环空3。上述深井套外环空细导管多参数在线监测装置的监测方法：一、把主流量采样器5、次流量采样器6、细导管4进行连接，并将它们随套管1下入注入井套外环空中，其中主流量采样器5被下放到泥岩基准层7位，次流量采样器6被下放至泥岩基准层7位之下的位置；二、经井口10向注水井高压注水，注入水经射孔孔眼9穿过固井水泥环8被注入到油水层14，此过程中，注入水经固井水泥环界面裂隙渗入到套外环空3中，另外，本注水井外的其它高压水层水窜入套外环空3，高压渗漏水和外地层窜入水浸泡泥岩基准层，高压渗漏水和外地层窜入水构成套外环空渗入水，套外环空3渗入水的水样、压力、流量经细导管4传向地面的监测装置；三、通过地面上的套外监测细导管阀组11、套外测压表12及套外渗漏流量表13等，在线测量数据，直接获得地下水质样品及变化、地下水压力及变化、地下水流量及变化情况，再通过主流量采样器5的结构变化与应力之间的已标定的对应关系，实时监测泥岩层溶胀后对套管1的挤压情况；四、通过注水井水质、原始地层水质及细导管4取水样水质、压力变化分析，检测水泥固井环界面裂隙渗漏情况、地层外来水窜情况；五、主流量采样器5位于泥岩基准层7，当泥岩溶胀层移不断挤压主流量采样器5时，将使主流量采样器5变形后的导流能力变差，从而得知泥岩层移对套管1的挤压程度；次流量采样器6位于泥岩基准层7之下，主流量采样器5被挤压变形后，次流量采样器6仍能继续工作，实现在地面继续监测套外环空3的参数，包括水质、水压力等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深井套外环空细导管多参数在线监测装置，其特征在于：这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置包括细导管（4）、主流量采样器（5）、次流量采样器（6），细导管（4）的下端安装次流量采样器（6），主流量采样器（5）安装在细导管（4）上且位于次流量采样器（6）上方，细导管（4）被下放到注入井套外环空（3）中，主流量采样器（5）被下放至泥岩基准层（7）对应的位置，次流量采样器（6）被下放至泥岩基准层（7）底端之下的位置，细导管（4）连接到地面上，并安装了套外监测细导管阀组（11）、套外测压表（12）、套外渗漏流量表（13）。/n

【技术特征摘要】
1.一种深井套外环空细导管多参数在线监测装置，其特征在于：这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置包括细导管（4）、主流量采样器（5）、次流量采样器（6），细导管（4）的下端安装次流量采样器（6），主流量采样器（5）安装在细导管（4）上且位于次流量采样器（6）上方...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏惠芬，曹广胜，李福军，
申请(专利权)人：夏惠芬，
类型：新型
国别省市：黑龙;23