基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统及解释方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统、模拟装置及解释方法，测试系统包括：测试光缆、地面解调仪、油管和套管，该测试光缆通过该油管下入井筒中，该套管穿过第一射孔生产层段、第二射孔生产层段和第三射孔生产层段；第三射孔生产层段、第二射孔生产层段和第一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。该基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统及解释方法可实现井下各生产层段和井筒任意位置处的流体相分数监测，为现场实时提供生产调整的决策依据和评价调整结果。

【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光纤声波传感的井下流量节流测试系统及解释方法。

技术介绍

1、在油田开发过程中，通常采用直井、斜井、水平井等方式钻穿多个生产层段。由于各个生产层段的温度、压力和流体分布不同，因此从各个生产层段流入井筒中的流体组成和流量也不相同。此外，油井生产过程中，由于流体沿着井筒向上流动时其温度、压力不断发生变化，因此井筒中通常存在复杂的油、气、水三相流动。掌握各个生产层段流入井筒中的流体相分数以及井筒中任意位置处的流体相分数对于分析生产动态、优化生产参数具有重要意义。

2、目前，对流体相分数的测量以含水率为主。常用的方法有离线测量法和在线测量法。其中离线测量方法主要有蒸馏法、电脱法、卡尔-费休法，在线测量方法主要有射线法、电容法、电导法、微波法、射频法、同轴相位法等。这些方法以地面单点测量为主，无法满足监测井下各个生产层段和井筒中某个位置的含水变化的需求。人们也常采用多参数生产组合测井仪测量各生产层段的产油量、产气量、产水量。这种测量方式需要利用测井电缆在井中自下向上移动多参数生产组合测井仪，测试操作过程复杂、测本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在于，该基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统包括：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；第三射孔生产层段、第二射孔生产层段和第一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所述的基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在...

【技术特征摘要】

1.基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在于，该基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统包括：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；第三射孔生产层段、第二射孔生产层段和第一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所述的基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在于，该套管通过射孔方式分别建立第三射孔生产层段、第二射孔生产层段和第一射孔生产层段与井筒之间的流体流动通道。

3.根据权利要求1所述的基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在于，该油管的油管入井深度下界位于第一生产层段上界以上。

4.根据权利要求1所述的基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在于，该测试光缆为光电复合缆、毛细钢管铠装光缆、钢丝铠装光缆、连续油管光缆或碳纤维光缆。

5.根据权利要求1所述的基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在于，该测试光缆在井筒中下入第三射孔生产层段下界深度以下。

6.根据权利要求1所述的基于光纤声波传感的井下流量节流测试系统，其特征在于，该地面解调仪的最低性能参数要求为空间分辨率1米、采样间隔0.25米、轴向应变灵敏度采样频率1khz-20khz、频响范围0.001hz到10khz。

7.基于光纤声波传感的井下流量节流模拟测试装置，其特征在于，该基于光纤声波传感的井下流量节流模拟测试装置采用了权利要求1中所述的测试光缆、地面解调仪，还包括：模拟管道、模拟射孔孔眼、单流阀、注入泵、集液罐和储液罐，该测试光缆置于该模拟管道内，与该地面解调仪连接，该注入泵通过第三中间连接管线与该储液罐相连、通过第二中间连接管线与该单流阀相连，该模拟射孔孔眼通过第一中间连接管线与该单流阀相连、通过贯入方式与该模拟管道连接，该集液罐通过流出管线与该模拟管道相连；该储液罐中的实验流体经第三中间连接管线进入该注入泵，经该注入泵增压后通过第二中间连接管线流过该单流阀，再通过第一中间连接管线流入该模拟射孔孔眼，进入该模拟管道，最后通过流出管线进入该集液罐，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，采集流体流入该模拟管道和在该模拟管道中流动时的声波数据。

8.根据权利要求7所述的基于光纤声波传感的井下流量节流模拟测试装置，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。

9.根据权利要求7所述的基于光纤声波传感的井下流量节流模拟测试装置，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。

10.根据权利要求7所述的基于光纤声波传感的井下流量节流模拟测试装置，其特征在于，该注入泵为流量可调柱塞泵或者流量可调气体增压泵。

11.根据权利要求7所述的基于光纤声波传感的井下流量节流模拟测试装置，其特征在于，该储液罐为可加热恒温罐，可以储存单相油、单...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明，贾庆升，张雷，于田田，李友平，韩艳慧，戴宇婷，姜泽菊，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：