基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统及解释方法技术方案

技术编号:41638336 阅读:15 留言:0更新日期:2024-06-13 02:33
本发明专利技术提供一种基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统及解释方法,该测试系统包括测试光缆、地面解调仪、油管和套管,该油管位于该套管内,该测试光缆通过该油管下入井筒中并在地面上与该地面解调仪连接,该套管穿过多个射孔生产层段,所述多个射孔生产层段产出的流体进入井筒后沿着该套管向上流动,而后进入该油管中流出地面,该地面解调仪通过向该测试光缆中的单模光纤发射脉冲激光,采集流体流入井筒以及在该套管和该油管中流动时的声波数据。该基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统及解释方法实现井下流量解释,所需参数少、方法简单、适用范围广,解释精度高,结果可靠;能为现场提供生产调整决策依据以及评价调整结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气开采,特别是涉及到一种基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统及解释方法


技术介绍

1、随着油田智能注采技术的发展,准确掌握井下各生产层段产液情况对于优化生产参数、决策生产方案、提高油气采收率具有重要意义。传统的涡轮流量计、超声波流量计、电磁流量计、电导式流量计等流量测量仪器需要配合集流伞来测试流量,测试工艺复杂,提放一次仪器只能测试一个层段,测试时间长,测试过程对井筒流体流动有干扰,并且当流体黏度较高时测试精度低。

2、近年来,随着分布式光纤监测技术的发展,人们将分布式光纤温度监测技术和分布式光纤声波监测技术用于井下流动监测。这类监测技术将光缆下入井中,可实现井筒沿程的温度、声波监测,并且测试过程中不会对流体流动产生干扰,抗电磁干扰、耐腐蚀,测试不受流体黏度影响。利用分布式光纤温度监测技术获取的井筒沿程温度数据来解释流量时,需要结合复杂的流体传热模型进行求解,解释难度大。利用分布式光纤声波监测技术获取的井筒沿程声波数据来解释流量时,通常利用二维傅里叶变换对声波数据进行处理,得到频率——波数图,然后利用图形识别技术识别频率—本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,该基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统包括测试光缆、地面解调仪、油管和套管,该油管位于该套管内,该测试光缆通过该油管下入井筒中并在地面上与该地面解调仪连接,该套管穿过多个射孔生产层段,所述多个射孔生产层段产出的流体进入井筒后沿着该套管向上流动,而后进入该油管中流出地面,该地面解调仪通过向该测试光缆中的单模光纤发射脉冲激光,采集流体流入井筒以及在该套管和该油管中流动时的声波数据。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,所述多个射孔生产层段包括第一射孔生产层段、第二射孔生产层段和...

【技术特征摘要】

1.基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,该基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统包括测试光缆、地面解调仪、油管和套管,该油管位于该套管内,该测试光缆通过该油管下入井筒中并在地面上与该地面解调仪连接,该套管穿过多个射孔生产层段,所述多个射孔生产层段产出的流体进入井筒后沿着该套管向上流动,而后进入该油管中流出地面,该地面解调仪通过向该测试光缆中的单模光纤发射脉冲激光,采集流体流入井筒以及在该套管和该油管中流动时的声波数据。

2.根据权利要求1所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,所述多个射孔生产层段包括第一射孔生产层段、第二射孔生产层段和第三射孔生产层段。

3.根据权利要求2所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,该基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统还包括第一存储式温压传感器、第二存储式温压传感器和第三存储式温压传感器,该第一存储式温压传感器、该第二存储式温压传感器和该第三存储式温压传感器分别附着在该测试光缆外面。

4.根据权利要求3所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,该第一存储式温压传感器位于距离该第一射孔生产层段的上界深度5倍井筒直径的位置处,该第二存储式温压传感器位于距离该第二射孔生产层段的上界深度5倍井筒直径的位置处且低于该第一射孔生产层段的下界深度,该第三存储式温压传感器分别位于距离该第三射孔生产层段的上界深度5倍井筒直径的位置处且低于该第二射孔生产层段的下界深度,对应测试流体流过该第一射孔生产层段、该第二射孔生产层段和该第三射孔生产层段时的温度和压力数据。

5.根据权利要求2所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,该套管通过射孔方式分别建立该第三射孔生产层段、该第二射孔生产层段和该第一射孔生产层段与井筒之间的流体流动通道。

6.根据权利要求1所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,该油管的油管入井深度下界位于该第一射孔生产层段上界以上,该测试光缆在井筒中下入该第三射孔生产层段下界深度以下。

7.根据权利要求1所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试系统,其特征在于,该测试光缆可以是光电复合缆、毛细钢管铠装光缆、钢丝铠装光缆、连续油管光缆、碳纤维光缆;该测试光缆中封装有单模光纤,数量可以是一根,也可以是两根、三根或者任意多根。

8.基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置,其特征在于,该基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置采用了权利要求1所述的测试光缆和地面解调仪,还包括模拟管道、模拟射孔孔眼、管汇、注油泵、储油罐、注水泵、储水罐、注气泵和储气罐,该测试光缆置于该模拟管道内,与该地面解调仪连接,该模拟射孔孔眼与该管汇直接相连、通过贯入方式与该模拟管道连接,该注油泵连接在该储油罐和该管汇之间,该储油罐中的油样经该注油泵增压后进入该管汇,该注水泵连接在该储水罐和该管汇之间,该储水罐中的水样经该注水泵增压后进入该管汇,该注气泵连接在该储气罐和该管汇之间,该储气罐中的气样经该注气泵增压后进入该管汇,油样、水样、气样进入该管汇后形成混合流体,然后通过该模拟射孔孔眼进入该模拟管道,该地面解调仪通过向该测试光缆中的单模光纤发射脉冲激光,采集流体在该模拟管道中的管道流动测试区域流动时的声波数据。

9.根据权利要求8所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置,其特征在于,该基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置还包括集液罐和流出管线,该流出管线连接在该集液罐和该模拟管道之间,混合流体流出该模拟管道后,通过该流出管线进入该集液罐。

10.根据权利要求8所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置,其特征在于,该基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置还包括存储式温压传感器,该存储式温压传感器附着在该测试光缆外面,采集管道流动测试区域中流体的温度和压力数据。

11.根据权利要求8所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置,其特征在于,该储油罐、该储水罐为可加热恒温罐,分别存储取自现场的油样、水样或者根据现场油、水成分配置的油样、水样;该储气罐存储的是氮气,或者空气,或者天然气。

12.根据权利要求8所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置,其特征在于,该模拟射孔孔眼提供流体进入该模拟管道中的流动通道,模拟生产层段流体通过射孔孔眼进入井筒过程。

13.根据权利要求12所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置,其特征在于,该模拟射孔孔眼在该模拟管道上的贯入位置与该模拟管道始端的距离不少于该模拟管道直径的20倍、与该模拟管道末端的距离不少于该模拟管道直径的20倍,以减少管道末端效应对流体流动的影响。

14.根据权利要求13所述的基于分布式光纤声波传感的井下流量测试模拟装置,其特征在于,流体流入井筒区域为该模拟射孔孔眼贯入该模拟管道位置的左右边界各增加0.5米所覆盖区域;管道流动测试区域为距离流体流入井筒区域长度不少于该...

【专利技术属性】
技术研发人员:张雷贾庆升刘明刘廷峰韩艳慧戴宇婷姜泽菊李友平王飞郝婷婷
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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