一种总线式多探针探测模块和探测方法技术

本发明专利技术公开了一种总线式多探针探测模块，包括，多探针组合单元，包括：控制电路、至少三种类型的探针；其中，所述控制电路设置成分别控制所述至少三种类型的探针的打开或收回，以及分别控制所述至少三种类型的探针上的吸口的打开或关闭；还包括与各所述探针一一对应的压力传感器，设置为测量地层流体压力；处理器，设置为根据所述压力传感器测量到的地层流体压力确定流体界面；一个或多个总线式接口，供其它模块连接所述探测模块。本发明专利技术还公开了一种采用所述总线式多探针探测模块进行探测的探测方法。

【技术实现步骤摘要】
一种总线式多探针探测模块和探测方法
本专利技术涉及油气储层探测领域，尤其涉及一种总线式多探针探测模块和探测方法。
技术介绍
油气储层探测在油气开采中十分重要。储层的复杂多样性决定了对同一口井进行测压取样作业时，单一的探针满足不了探测需要。同时，现有设备采用非总线式结构，探测模块与其他模块构建整体设备时，在组合方式及顺序上受限较多，为实现一次下井挂接多组探针的目的，往往需要增加各种转换短节和控制点，造成电路控制复杂度高，影响作业的稳定性。同时，伴随勘探开发的深入，井温在175到205度之间的井的数量显著增加，逐步成为常态，传统探针模块的耐温能力为175度，难以适应。因此，模块化耐高温的、能满足一次探测适应多样性储层特点需要的探针模块成为油气储层探测的新需求。
技术实现思路
针对技术方案在现有探针模块不足，本专利技术提供一种总线式多探针探测模块和探测方法，可以满足复杂多样的储层探测需求。本专利技术实施例提供一种总线式多探针探测模块，包括，多探针组合单元，包括：控制电路、至少三种类型的探针；其中，所述控制电路设置成分别控制所述至少三种类型的探针的打开或收回，以及分别控制所述至少三种类型的探针上的吸口的打开或关闭；还包括与各所述探针一一对应的压力传感器，设置为测量地层流体压力；处理器，设置为根据所述压力传感器测量到的地层流体压力确定流体界面；一个或多个总线式接口，供其它模块连接所述探测模块。本专利技术实施例还提供一种探测方法，包括，将上述总线式多探针探测模块固定在井下的预定位置；所述探测模块中的控制电路控制打开所述总线式多探针探测模块所包括的至少一个探针进行探测；进行探测时，所打开的探针对应的压力传感器测量地层流体压力；所述探测模块中的处理器根据所述压力传感器测量到的地层流体压力确定流体界面。可选地，所述方法还包括，通过所述探测模块的至少一个总线式接口向所述探测模块外的其他模块或设备发送所确定的流体界面的数据。附图说明图1现有技术方案中的作业设备的框架结构示例；图2本专利技术实施例一中一种总线式多探针探测模块的逻辑结构；图3本专利技术实施例一中探针吸口示意图；图4a-4b本专利技术实施例一中探针收回和张开的示意图；图5本专利技术实施例二中一种总线式多探针探测模块的逻辑结构；图6本专利技术实施例三中一种探测方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。实施例一因储层物性的不同，对探针的过流面积要求不同，物性越差的储层，需要的过流面积越大；同一井段存在多种不同物性的储层，三种探针能基本实现各种物性储层的需求。本专利技术实施例提供一种总线式多探针探测模块，包括三个类型的探针，能够避免因物性的不同，避免井口更换探针而占用井口大量时间，大幅度提高了作业的成功率(提高67％)与时效性(提高60％)。其中，三个不同类型的探针基本覆盖从低渗到高渗各种储层对探针的需求，第一个满足常规储层，第二个满足高渗储层，第三个满足低渗储层。本实施例中提供一种总线式多探针探测模块20，如图2所示，包括：总线式接口F1、蓄能器A1，控制电路C1，3个探针(T1，T2，T3)，探针上对应的3个石英压力传感器(E1，E2，E3)，3个支撑臂(P1，P2，P3)，液压控制单元H1，液压系统G1，3个常开机械阀(V1，V2，V3)，处理器B1。所述每个探针上都设置有吸口，用于吸入储层中的流体。例如，如图3中301所示即为吸口。其中，三个高精度的石英压力传感器(E1，E2，E3)，对应三个探针吸口，能精准测量地层流体压力；进一步，所述处理器B1设置为根据所述压力传感器测量到的地层流体压力确定流体界面；即，根据压力传感器测量的地层流体压力差回归算法计算确定流体界面。所述控制电路C1，设置成分别控制所述3个探针的打开或收回，以及分别控制各探针上的吸口的打开或关闭。例如，一个探针收回时如图4a所示，探针打开时如图4b所示。可选地，所述探针上覆盖有胶皮，打开探针后，通过挤压探针上的胶皮，使其发生变形，能够隔绝外界泥浆，形成密封区域；为后续进行地层压力和取样奠定基层。其中，所述控制电路C1与所述液压控制单元H1组合控制所述液压系统G1来完成所述探针的打开和收回；所述控制电路C1还与所述液压控制单元H1组合控制所述液压系统G1来完成所述支撑臂的打开和收回；其中，所述支撑臂打开时，用于推靠井壁，增大所述探测模块与井壁之间的静摩擦力。探测模块需要深入井下进行探测，一般通过电缆将探测模块或集成后的设备放入井下进行作业，整体重量完全靠电缆承担；为获取纯净的地层流体，探测模块在井下会静止很长时间；长时间的静止极易出现电缆吸附在井壁上导致井下事故。为避免这种情况，在设计时使支撑臂推靠井壁产生的静摩擦力远大于设备或模块自身的重量，这样在作业过程中就可以放松电缆，保障井下安全。例如，3个支撑臂打开后能产生8吨的推力，3个探针打开后能产生8吨的推力，如果都打开则共产生16吨的推力，而整个探针模块只有0.7吨重，因而支撑臂，或者支撑臂加探针产生的静摩擦力能足够将探针模块支撑；推力是靠液压系统产生的。所述蓄能器A1，在作业前将蓄能器A1充满压力；当井下作业发生异常时，所述蓄能器利用提前储蓄的能量将支撑臂和/或探针收回，保证井下作业的安全。其中，所述控制电路C1能够判断所述探测模块发生的电路故障，并确定为发生异常；例如，突然断电也属于一种异常。其中，所述探测模块的全部器件采用至少是接触高温205度仍正常工作的器件，以满足高温环境的探测需要。例如，所包括的传感器、芯片、电路板都需要更换以满足205度的高温要求。所述探测模块的处理器B1和控制电路C1采用集成式电路设计，整体探测模块通过所述至少一个总线式接口F1供其它模块连接，组合式构建多个功能井下作业设备。例如，可以与其他泵抽模块、流体识别模块组合，通过所述总线式接口连接，构建成多功能作业设备。图1所示的现有作业设备，是综合多个功能的作业设备，采用一个控制电路进行整体控制，控制电路一般放置于设备的顶部。例如，整支设备长达37米，探针模块与控制电路相隔较远，在探测过程中时常出现控制命令延迟、误码等问题，导致控制精度、设备整体稳定性和可靠性较差。本实施例中，所述多探针的探测模块，具备独立的处理器B1和控制电路C1，整体探测模块自成一体，通过总线式接口F1与其他模块一起构建综合的多功能设备，所述探测模块所包括的探针控制、支撑臂控制、流体界面计算等子功能都由探测模块内集成的处理器B1和/或控制电路C1完成，所述探测模块能够独立完成全部设点功能，控制精度和可靠性相比于现有集中控制的方案大有提升。本实施例所述的探测模块，只需外部模块或设备提供电源、通讯通道，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种总线式多探针探测模块，其特征在于，包括：/n多探针组合单元，包括：控制电路、至少三种类型的探针；其中，所述控制电路设置成分别控制所述至少三种类型的探针的打开或收回，以及分别控制所述至少三种类型的探针上的吸口的打开或关闭；还包括与各所述探针一一对应的压力传感器，设置为测量地层流体压力；/n处理器，设置为根据所述压力传感器测量到的地层流体压力确定流体界面；/n一个或多个总线式接口，供其它模块连接所述探测模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种总线式多探针探测模块，其特征在于，包括：
多探针组合单元，包括：控制电路、至少三种类型的探针；其中，所述控制电路设置成分别控制所述至少三种类型的探针的打开或收回，以及分别控制所述至少三种类型的探针上的吸口的打开或关闭；还包括与各所述探针一一对应的压力传感器，设置为测量地层流体压力；
处理器，设置为根据所述压力传感器测量到的地层流体压力确定流体界面；
一个或多个总线式接口，供其它模块连接所述探测模块。


2.根据权利要求1所述的探测模块，其特征在于，
所述探测模块还包括至少3个支撑臂；
所述支撑臂打开时，用于推靠井壁，增大所述探测模块与井壁之间的静摩擦力；
所述控制电路还用于控制所述支撑臂的打开和收回。


3.根据权利要求2所述的探测模块，其特征在于，
所述探测模块还包括蓄能器；
所述蓄能器被配置为在井下作业之前充满压力；
当所述探测模块发生电路故障时，所述蓄能器利用所存储的能量将所述探针和/或所述支撑臂收回。


4.根据权利要求1或2所述的探测模块，其特征在于，
所述探测模块还包括与所述探针一一对应的至少三个机械阀；
所述机械阀设置为被所述控制电路控制实现所述探针上吸口的打开或关闭。


5.根据权利要求2所述的探测模块，其特征在于，
其中，所述支撑臂打开时推靠井壁所产生的静摩擦力大于所述探测模块的重力...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明高，巩永刚，王攀，薛永增，李鹏，陈永超，马俊全，邢仁东，
申请(专利权)人：中国海洋石油集团有限公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11