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一種準(zhǔn)確測(cè)定油井剩余油儲(chǔ)集位置的裝置及其方法

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一種準(zhǔn)確測(cè)定油井剩余油儲(chǔ)集位置的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)測(cè)井領(lǐng)域的精確測(cè)定油井剩余油儲(chǔ)集位置的裝置及其技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]油井,即油氣生產(chǎn)井,套管井。在它生命的初、中、晚期都需要進(jìn)行地層含油飽和度測(cè)井,或者進(jìn)行產(chǎn)出剖面測(cè)井。這對(duì)油氣井管理,注水方案設(shè)計(jì),油氣田開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、調(diào)整,十分重要。
[0003]飽和度測(cè)井是指測(cè)量地層含油飽和度。在套管井中要用放射性測(cè)井為主的測(cè)井系列,包括碳氧比能譜測(cè)井,中子壽命測(cè)井,脈沖中子-中子測(cè)井。
[0004]碳氧比(C/0)能譜測(cè)井,石油含碳量高,水含氧量高,用C/0能譜測(cè)井儀測(cè)得每個(gè)油層中C、0原子的相對(duì)含量,就可以用來(lái)計(jì)算剩余油飽和度(SO)??紫抖仍礁?,求得SO的精度就越高。如孔隙度小于15%時(shí),就不能用作定量分析。此法可以不受地層水礦化度限制,并能在套管井中測(cè)量。
[0005]中子壽命測(cè)井法地層水或注入水礦化度高時(shí),水中含氯量多,氯的熱中子俘獲截面大,而油的熱中子俘獲截面小。熱中子衰減時(shí)間與俘獲截面成反比,測(cè)量熱中子的俘獲截面,即可求得剩余油飽和度。此法可在套管中測(cè)量。通常采用時(shí)間推移測(cè)井:即在油井完成后未開(kāi)采前,進(jìn)行第一次測(cè)井,求得原始含油飽和度(SO);油井開(kāi)始生產(chǎn)后,注入相同于地層水的高礦化度水或讓邊、底水自然進(jìn)侵,使油層含水飽和度不斷增加,定期用此法檢查,并將結(jié)果與原始情況對(duì)比,可得到當(dāng)時(shí)的剩余油飽和度。當(dāng)?shù)貙铀V化度小于20000ppm時(shí),求得SO誤差大,本法不能應(yīng)用。
[0006]脈沖中子-中子測(cè)井(PNN),利用長(zhǎng)短2個(gè)探測(cè)器記錄地層中的熱中子計(jì)數(shù)率,以其比值計(jì)算地層含氫指數(shù),以熱中子時(shí)間衰減譜確定出地層宏觀俘獲截面,從而確定出含水飽和度。該項(xiàng)技術(shù)基本不受地層水礦化度和儲(chǔ)層孔隙度的影響,適應(yīng)范圍較廣,這是一種較新的放射性測(cè)井技術(shù)。
[0007]飽和度測(cè)井中,還有一種新技術(shù)是過(guò)套管電阻率測(cè)井技術(shù),該方法本質(zhì)上是一種新型的側(cè)向測(cè)井,它通過(guò)測(cè)量透過(guò)套管泄漏至地層中的極其微弱電流產(chǎn)生的測(cè)量電極與地面回路間的電位差,確定出地層電阻率,并借用裸眼井或測(cè)量套管井的孔隙度,確定出儲(chǔ)層的含水飽和度,過(guò)套管電阻率測(cè)井是當(dāng)前最有力的的飽和度評(píng)價(jià)技術(shù)之一。
[0008]但是,目前的測(cè)井方法,都不能夠準(zhǔn)確地判定從哪個(gè)深度開(kāi)始地層儲(chǔ)存原油,到哪個(gè)深度開(kāi)始又沒(méi)有油了,而全都含水。正因?yàn)槿绱?,油井不能正確堵水,含水率降不下來(lái),原油生產(chǎn)效率極低,噸油成本極高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種用于生產(chǎn)測(cè)井領(lǐng)域的精確測(cè)定油井剩余油儲(chǔ)集位置的裝置及其技術(shù)。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:本發(fā)明一種準(zhǔn)確測(cè)定油井剩余油儲(chǔ)集位置的裝置,包括液壓系統(tǒng)、正向液壓管道、反向液壓管道、測(cè)試室、壓力傳感器、取樣閥、導(dǎo)線孔、流體電阻率計(jì)、樣品管道和轉(zhuǎn)樣器,所述的液壓系統(tǒng)通過(guò)正向液壓管道和反向液壓管道與所述的測(cè)試室內(nèi)的測(cè)試室活塞連接,所述的壓力傳感器和流體電阻率計(jì)設(shè)置在所述的樣品管道上,并通過(guò)所述的導(dǎo)線孔將其數(shù)據(jù)連接線導(dǎo)出,所述的樣品管道的前端設(shè)有進(jìn)樣孔,所述的取樣閥設(shè)置在所述的樣品管道上,所述的壓力傳感器是一種石英壓力計(jì),在所述裝置內(nèi)還設(shè)置有上封隔器膠筒下封隔器膠筒,所述的轉(zhuǎn)樣器由進(jìn)樣接口、樣品室、轉(zhuǎn)樣器手柄、活塞、水墊、壓力表、泄壓管道及泄壓閥組成,所述的泄壓閥通過(guò)泄壓管道從上到下依次與所述的壓力表、樣品室和取樣閥連接,所述的樣品室上端設(shè)置有水墊,中間設(shè)置有活塞、下端設(shè)置有取樣接口。
[0011]進(jìn)一步的,該裝置測(cè)定油井剩余油儲(chǔ)集位置的方法,包括以下步驟:
a、確定油水界面:通過(guò)權(quán)利要求1所述的裝置測(cè)定分層地層靜止壓力并繪制壓力曲線圖,其中縱坐標(biāo)為井深,橫坐標(biāo)為地層壓力的直角坐標(biāo)系中,儲(chǔ)存原油區(qū)域的測(cè)點(diǎn)的地層靜止壓力值連成線,稱為原油壓力梯度線,儲(chǔ)存地層水區(qū)域的測(cè)點(diǎn)的地層靜止壓力值連成線,稱為地層水壓力梯度線,兩條梯度線的交點(diǎn)就是油水界面;
b、獲取地層真實(shí)流體樣品:在油區(qū)確定取樣位置,將儀器座封,經(jīng)過(guò)反復(fù)泵抽排(18次以上),將環(huán)空體積內(nèi)液體排到封隔器以上的井筒中,最后抽取到地層真實(shí)流體樣品,保存至測(cè)試室,上提至地面,排放到轉(zhuǎn)樣器,它可以作為高壓物性樣品保存起來(lái),送往高壓物性實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析;
C、尋找剩余油位置:通過(guò)壓力曲線測(cè)試確定水淹層,具體是使用精確測(cè)定油井剩余油儲(chǔ)集位置的裝置對(duì)油層點(diǎn)進(jìn)行壓力測(cè)試時(shí),如果測(cè)不到地層靜止壓力,即流動(dòng)壓力曲線有降落段,但是曲線很快就升到井液壓力值,沒(méi)有地層壓力的顯示,就說(shuō)明這個(gè)油層被水淹,測(cè)出的壓力是注入水壓力,與井筒液柱壓力一致,就判定為水淹層.。在水淹層,需要自上而下逐點(diǎn)反復(fù)泵抽排,將儀器座封在分層最上方位置,進(jìn)行反復(fù)泵抽排,直到將原有環(huán)空體積內(nèi)液體的95%以上都排到封隔器上方的的井筒中,最后抽取到地層真實(shí)流體樣品,保存至測(cè)試室,上提至地面,排放到轉(zhuǎn)樣器,再倒入一個(gè)透明的容器中,觀察有無(wú)原油,若有原油,就在其下方30厘米處作為第二個(gè)取真樣點(diǎn),攝取地層真實(shí)流體樣品,若有原油,就在其下方30厘米處作為第三個(gè)取真樣點(diǎn),攝取地層真實(shí)流體樣品,以尋找臨界無(wú)油位置點(diǎn),臨界無(wú)油位置點(diǎn)以上確定為含剩余油區(qū)段,臨界無(wú)油位置點(diǎn)以下確定為水淹區(qū)段;一在未被水淹層,由壓力梯度線確定油水界面;在油水界面位置,逐次攝取地層真實(shí)流體樣品,以尋找臨界無(wú)油位置點(diǎn);臨界無(wú)油位置點(diǎn)以上確定為產(chǎn)油區(qū)段,臨界無(wú)油位置點(diǎn)以下確定為產(chǎn)水區(qū)段。
[0012]一口井使用該裝置,經(jīng)過(guò)多次下井進(jìn)行獲取地層真實(shí)流體樣品的測(cè)試就可以測(cè)定全部射孔段剩余油儲(chǔ)集的精確位置。這就給準(zhǔn)確設(shè)計(jì)堵水位置提供了依據(jù)??茖W(xué)堵水能夠大大降低油井的含水率,解放油井中未動(dòng)用或欠動(dòng)用的原油,增加原油產(chǎn)量,大大減少無(wú)功無(wú)效無(wú)謂的注入水的消耗,將噸油成本大大降低使油井科學(xué)生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1:本發(fā)明工作原理圖;圖2:油層分布圖。
[0014]其中,1、液壓系統(tǒng);2、正向液壓管道;3、反向液壓管道;4、測(cè)試室;5、測(cè)試室活塞;
6、石英壓力計(jì);7、取樣閥;8、流體電阻率計(jì);9、樣品管道;10、上封隔器膠筒;11、進(jìn)樣孔;12、下封隔器膠筒;13、射孔孔眼;14、套管;15、導(dǎo)線孔;16、進(jìn)樣接口 ;17、樣品室;18、轉(zhuǎn)樣器手柄;19、活塞;20、水墊;21、壓力表;22、開(kāi)關(guān);23、泄壓管道;24、泄壓閥。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合【附圖說(shuō)明】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1所示,本發(fā)明一種套管井獲取地層真實(shí)流體樣品的裝置,其特征是,包括液壓系統(tǒng)1、正向液壓管道2、反向液壓管道3、測(cè)試室4、壓力傳感器6、取樣閥7、導(dǎo)線孔15、流體電阻率計(jì)8和樣品管道9,所述的液壓系統(tǒng)I通過(guò)正向液壓管道2和反向液壓管道3與所述的測(cè)試室4內(nèi)的測(cè)試室活塞5連接,所述的壓力傳感器6和流體電阻率計(jì)8設(shè)置在所述的樣品管道9上,并通過(guò)所述的導(dǎo)線孔15將其數(shù)據(jù)連接線導(dǎo)出,所述的樣品管道9的前端設(shè)有進(jìn)樣孔11,所述的取樣閥7設(shè)置在所述的樣品管道9上,所述的套管14上設(shè)置有射孔孔眼13,在所述套管內(nèi)還設(shè)置有上封阻隔器膠筒10和下封阻隔器膠筒12,所述的轉(zhuǎn)樣器由進(jìn)樣接口 16、樣品室17、轉(zhuǎn)樣器手柄18、活塞19、水墊20、壓力表21、泄壓管道23及泄壓閥24組成,所述的泄壓閥24通過(guò)泄壓管道23從上到下依次與所述的壓力表21、樣品室17和取樣閥7連接,所述的樣品室17上端設(shè)置有水墊20,中間設(shè)置有活塞19、下端設(shè)置有進(jìn)樣接口 16,所述的套管14上設(shè)置有射孔孔眼13,套管14實(shí)際就是油井,地層的油氣流體通過(guò)射孔孔眼13進(jìn)入井筒,即套管14內(nèi)。
[0017]液壓系統(tǒng)1:只要儀器在井下做動(dòng)作,它就必須設(shè)置液壓系統(tǒng)。液壓系統(tǒng)應(yīng)包含電機(jī)、泵、油箱、各種閥件、液壓油、各種管路。
[0018]測(cè)試室4:液壓油通過(guò)正向、反向液壓油通道(2、3)推動(dòng)測(cè)試室活塞5運(yùn)動(dòng),地層流體通過(guò)樣品管道9進(jìn)入測(cè)試室,然后通過(guò)取樣閥排入井筒,抽排流體。容積應(yīng)在250ml以上。
[0019]壓力傳感器6:采用石英壓力傳感器,精確度萬(wàn)分之五,可精確測(cè)量地層流體樣品溫度及壓力,發(fā)送數(shù)字信號(hào)。它使用3根導(dǎo)線,和流體電阻率計(jì)8的4根導(dǎo)線共同使用導(dǎo)線孔15,通向儀器上方。
[0020]取樣閥7:系統(tǒng)在測(cè)試過(guò)程中,由液壓系統(tǒng)I產(chǎn)生的高壓液壓油,通過(guò)正向液壓管道2迫使測(cè)試室活塞5上移,勻速建立起250ml測(cè)試室,進(jìn)行測(cè)試;測(cè)試完成后,由液壓系統(tǒng)I產(chǎn)生的高壓液壓油通過(guò)反向液壓管道3迫使測(cè)試室活塞5下移,測(cè)試室中的液體通過(guò)取樣閥排至井筒或轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)樣器當(dāng)中,取樣閥反向不導(dǎo)通,正向有個(gè)門(mén)限壓力,一般定作2MPa,防止樣品泄漏。
[0021]流體電阻率計(jì)8:它可以測(cè)量流體的電阻率,以判斷樣品流體的品種,是井筒液體,還是注入水、地層的原油、地層水、地層油水混合物。電阻率實(shí)測(cè)數(shù)字信號(hào)由導(dǎo)線及測(cè)井電纜直傳地面筆記本計(jì)算機(jī),直讀信號(hào)后判斷是否繼續(xù)泵抽排。它使用4根導(dǎo)線,和壓力傳感器6的3根導(dǎo)線共同使用引線管15,通向儀器上方。
[0022]雙封隔器:包括上、下封隔器膠筒(10、12),耐溫150°C。由液壓系統(tǒng)I產(chǎn)生的高壓液壓油,通過(guò)正向液壓管道2迫使膠筒膨脹緊貼套管14,座封壓力15MPa以上確保環(huán)空密封,不受井液柱的影響,座封時(shí)地層流體和儀器與套管之間的環(huán)形空間的流體進(jìn)入測(cè)試室,完成分層測(cè)試;解封時(shí),正向液壓管道2的液壓油卸壓,返回油箱,通過(guò)反向液壓管道3的液壓油加壓,迫使膠筒復(fù)位,脫開(kāi)套管14。
[0023]轉(zhuǎn)樣器:轉(zhuǎn)樣器由進(jìn)樣接口 16、樣品室17、活塞19、水墊20、壓力表21、開(kāi)關(guān)22、泄壓管道23及泄壓閥24等部件組成。將轉(zhuǎn)樣器接到取樣閥孔處,調(diào)節(jié)泄壓閥壓力值,通過(guò)反向液壓管道3的高壓將樣品轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)樣器,推動(dòng)活塞,轉(zhuǎn)樣器中的水通過(guò)泄壓閥被擠出轉(zhuǎn)樣器,而轉(zhuǎn)入的樣品卻能保證一定壓力(例如3MPa)并儲(chǔ)存。(見(jiàn)附圖1)。
[0024]詳細(xì)工作原理
1、液壓油沿正向液壓管道2作用到雙封隔器膠筒10、12,使雙封隔器座封在套管14
上;
2、然
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