一种用于智能光纤完井的模拟实验系统技术方案

本发明专利技术提出了一种用于智能光纤完井的模拟实验系统，包括井筒模拟装置，所述井筒模拟装置上设置有光纤，并且构造成模拟井下井筒环境；油气水三相输入装置，其连接所述井筒模拟装置并向所述井筒模拟装置输送油气水三相混合流体；监控与数据处理系统，控制其他装置并处理实验数据。本发明专利技术能够进行油气井完井方式模拟、实时在线监测和永久监测试验与研究，满足新型高端光纤传感器研发、智能光纤系统模拟、完井工具与测试仪器检测标定、油气井完井方式的优化决策等功能。方式的优化决策等功能。方式的优化决策等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于智能光纤完井的模拟实验系统


[0001]本专利技术涉及一种用于智能光纤完井的模拟实验系统，属于石油天然气工业、机械工程


技术介绍

[0002]目前基于光纤技术的智能完井系统距离大规模应用还有相当的距离，国外也是处于小规模推广阶段，尤其是复杂的系统组成和较高的成本限制了其应用。但随着关键工具及其控制系统的完善以及数据采集传输技术的发展，为智能完井降低成本、推广应用提供了条件。对于光纤传感技术，国外重点发展了分布式光纤和可溶光纤技术。国内在光纤传感技术研究方面起步较晚，目前主要依托或参考国外技术进行研究和应用。
[0003]国内没有专门针对智能完井应用的光纤传感实验室，已建相关实验室和国外同类相比仍有较大差距，并且目前国内的相关实验时均未涉及智能光纤完井技术的研究。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中所存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种用于智能光纤完井的模拟实验系统，安装多类型光纤传感器，进行油气井完井方式模拟、实时在线监测和永久监测试验与研究，满足新型高端光纤传感器研发、智能光纤系统模拟、完井工具与测试仪器检测标定、油气井完井方式的优化决策等功能。
[0005]本专利技术提出了一种用于智能光纤完井的模拟实验系统，包括：
[0006]井筒模拟装置，所述井筒模拟装置上设置有光纤，并且构造成模拟井下井筒环境；
[0007]油气水三相输入装置，其连接所述井筒模拟装置并向所述井筒模拟装置输送油气水三相混合流体；
[0008]监控与数据处理系统，控制其他装置并处理实验数据。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，所述井筒模拟装置还连接有油气水三相回收装置，所述井筒模拟装置排出的混合流体进入所述油气水三相回收装置，并将混合流体中的油、气和水分离开来。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，所述光纤连接有光纤传感测试系统，所述光纤传感测试系统连接所述监控与数据处理系统，并将测试的数据传递给所述监控与数据处理系统。
[0011]本专利技术的进一步改进在于，所述光纤包括DAS光纤和DTS光纤，所述光纤传感测试系统包括DTS解调仪、DAS解调仪、光纤多相流量计和光纤光栅温压传感器。
[0012]本专利技术的进一步改进在于，所述油气水三相输入装置包括油气水三相流微型程控液压站和油气水三相混合装置；
[0013]其中，所述油气水三相流微型程控液压站包括高压注气设备、高压注水设备和高压注油设备；所述高压注气设备、高压注水设备和高压注油设备均通过所述油气水三相混合装置连接所述井筒模拟装置。
[0014]本专利技术的进一步改进在于，所述油气水三相混合装置包括若干油气水混合罐；
[0015]所述油气水三相流微型程控液压站还包括连接所述井筒模拟装置的高温加热设备。
[0016]本专利技术的进一步改进在于，所述井筒模拟装置包括承压釜体，所述承压釜体的中部设置有安装套管的安装孔；所述套管上设置所述光纤。
[0017]本专利技术的进一步改进在于，所述承压釜体包括设置有高压流体通道的岩石层，所述岩石层的内侧通过水泥层连接套管，所述岩石层的外侧设置有导热层和加热层；
[0018]其中，所述加热层通过加热管入口和加热管出口连接所述高温加热设备，所述高压流体通道连接所述油气水三相混合装置。
[0019]本专利技术的进一步改进在于，所述承压釜体的底部的一端设置有支撑架，另一端设置有支撑液压，所述支撑液压通过伸缩调节所述承压釜体的角度。
[0020]本专利技术的进一步改进在于，所述油气水三相回收装置包括冷却装置，所述冷却装置连接气液分离器，所述气液分离器连接油水分离器。
[0021]本专利技术的进一步改进在于，所述监控与数据处理系统包括若干不同功能的仪表、传感器、自动控制阀、控制硬件、监控软件以及计算机。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0023]本专利技术所述一种用于智能光纤完井的模拟实验系统，安装多类型光纤传感器，进行油气井完井方式模拟、实时在线监测和永久监测试验与研究，满足新型高端光纤传感器研发、智能光纤系统模拟、完井工具与测试仪器检测标定、油气井完井方式的优化决策等功能，为非常规油气、特深层油气、东部老油田高效开发以及新能源开发利用提供新技术研发与试验平台。
附图说明
[0024]下面将结合附图来对本专利技术的优选实施例进行详细地描述，在图中：
[0025]图1所示为本专利技术的一个实施例的用于智能光纤完井的模拟实验系统的结构示意图；
[0026]图2所示为本专利技术的一个实施例的用于智能光纤完井的模拟实验系统的原理连接示意图；
[0027]图3所示为本专利技术的一个实施例的井筒模拟装置的结构示意图；
[0028]附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
[0029]在附图中各附图标记的含义如下：
[0030]1、井筒模拟装置，2、油气水三相输入装置，3、监控与数据处理系统，4、油气水三相回收装置，10、承压釜体，11、岩石层，12、水泥层，13、加热层，14、导热层，15、套管，16、盖板，17、支撑液压，18、支撑架，19、高压接头，20、油气水三相流微型程控液压站，21、高压注气设备，22、高压注水设备，23、高压注油设备，24、油气水三相混合装置，25、高温加热设备，26、多相流体入口，27、加热管入口，28、加热管出口，31、DAS光纤，32、DTS光纤，33、光纤传感测试系统，41、冷却装置，42、气液分离器，43、油水分离器。
具体实施方式
[0031]为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本专利技术的示例性
实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
[0032]图1示意性地显示了根据本专利技术的一种用于智能光纤完井的模拟实验系统，包括井筒模拟装置1，所述井筒模拟装置1上设置有光纤，并且井筒模拟装置1构造成模拟井下井筒环境。油气水三相输入装置2，其连接所述井筒模拟装置1并向所述井筒模拟装置1输送油气水三相混合流体。监控与数据处理系统3，控制其他装置并处理实验数据。
[0033]本实施例通过建立油气井不同完井状态的多相流井筒模拟系统，安装多类型光纤传感器，进行油气井完井方式模拟、实时在线监测和永久监测试验与研究，满足新型高端光纤传感器研发、智能光纤系统模拟、完井工具与测试仪器检测标定、油气井完井方式的优化决策等功能，为非常规油气、特深层油气、东部老油田高效开发以及新能源开发利用提供新技术研发与试验平台。
[0034]在一个实施例中，所述井筒模拟装置1还连接有油气水三相回收装置4，所述井筒模拟装置1排出的混合流体进入所述油气水三相回收装置4，并将混合流体中的油、气和水分离开来。这样，通过油气水三相回收装置4能够回收油液和水，以重新利用，节省成本，同时也避免环境污染本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于智能光纤完井的模拟实验系统，其特征在于，包括：井筒模拟装置(1)，所述井筒模拟装置(1)上设置有光纤，并且构造成模拟井下井筒环境；油气水三相输入装置(2)，其连接所述井筒模拟装置(1)并向所述井筒模拟装置(1)输送油气水三相混合流体；监控与数据处理系统(3)，控制其他装置并处理实验数据。2.根据权利要求1所述的用于智能光纤完井的模拟实验系统，其特征在于，所述井筒模拟装置(1)还连接有油气水三相回收装置(4)，所述井筒模拟装置(1)排出的混合流体进入所述油气水三相回收装置(4)，并将混合流体中的油、气和水分离开来。3.根据权利要求2所述的用于智能光纤完井的模拟实验系统，其特征在于，所述光纤连接有光纤传感测试系统(33)，所述光纤传感测试系统(33)连接所述监控与数据处理系统(3)，并将测试的数据传递给所述监控与数据处理系统(3)。4.根据权利要求3所述的用于智能光纤完井的模拟实验系统，其特征在于，所述光纤包括DAS光纤(31)和DTS光纤(32)，所述光纤传感测试系统(33)包括DTS解调仪、DAS解调仪、光纤多相流量计和光纤光栅温压传感器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于智能光纤完井的模拟实验系统，其特征在于，所述油气水三相输入装置(2)包括油气水三相流微型程控液压站(20)和油气水三相混合装置(24)；其中，所述油气水三相流微型程控液压站(20)包括高压注气设备(21)、高压注水设备(22)和高压注油设备(23)；所述高压注气设备(21)、高压注水设备(22)和高压注油设备(23)均通过所述油气水三相混合装置(24)连接所述井筒模拟装置(1)。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：何祖清，彭汉修，刘承诚，孙鹏，何同，秦星，段友智，岳慧，邸德家，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：