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1、10申请公布号CN104018824A43申请公布日20140903CN104018824A21申请号201410221386922申请日20140523E21B47/06201201E21B47/0720120171申请人中国石油化工股份有限公司江汉油田分公司采油工艺研究院地址430035湖北省武汉市硚口区古田二路南泥湾大道37号汇丰企业总部第五栋72发明人黄于谢小辉姚强段雪梅孙晓朝74专利代理机构北京思创毕升专利事务所11218代理人郭韫54发明名称一种用于井下智能关井的分层测试方法57摘要本发明提供了一种用于井下智能关井的分层测试方法,属于石油化工领域。所述方法采用单片机控制电机推动控制。
2、出液通道的打开或关闭,进而实现各个开关器能够按地面设置的程序自动切换打开或关闭层位,使油井进行分层轮采;或者采用随时从井口发送脉冲信号的方式对各个开关器进行控制;所述方法采用各个测压短节不间断地测取压力和温度数据并存储;所述方法通过从井口下入无线回读仪至各个测压短节处,以无线方式读取测验短节所存储的数据。利用本发明方法实现了缩短测试周期、测试的地层压力恢复数据更加真实、准确的目的,同时节约了测试成本。51INTCL权利要求书1页说明书4页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图2页10申请公布号CN104018824ACN104018824A1/1页。
3、21一种用于井下智能关井的分层测试方法,其特征在于采用单片机控制电机推动控制出液通道的打开或关闭,进而实现各个开关器能够按地面设置的程序自动切换打开或关闭层位,使油井进行分层轮采;或者采用随时从井口发送脉冲信号的方式对各个开关器进行控制;所述方法采用各个测压短节不间断地测取压力和温度数据并存储;所述方法通过从井口下入无线回读仪至各个测压短节处,以无线方式读取测验短节所存储的数据。2根据权利要求1所述的用于井下智能关井的分层测试方法,其特征在于所述方法包括以下步骤1根据测试及生产需要,下井前先设置各个开关器的工作时序,保证同一时间只有一个层位打开生产,另一个层位关闭测试;2按照坐封球座、N个关井。
4、机构、丢手封隔器和丢手接头的顺序由下至上用油管连接依次下井;所述每个关井机构从下至上依次包括封隔器、测压短节和开关器;3油管蹩压坐封丢手封隔器和各个关井机构中的封隔器,投球、蹩压实现丢手,然后下入泵抽管柱正常生产;4各个开关器在单片机的控制下按照步骤1设置的工作时序打开或关闭对应的层位;5下入无线回读仪获取各个测压短节的测试数据。3根据权利要求2所述的用于井下智能关井的分层测试方法,其特征在于所述步骤4进一步包括根据数据处理结果,确定是否人工干预各个开关器的状态若数据处理结果显示测试层位压力恢复已处于稳定状态,则能够人工干预各个开关器的状态,即关闭当前生产层位,打开当前关闭层位,若不进行人工干。
5、预,则各个开关器继续在单片机的控制下按照步骤1设置的工作时序运行直至整个测试过程结束。4根据权利要求3所述的用于井下智能关井的分层测试方法,其特征在于所述人工干预是通过发送脉冲信号实现的,具体如下发送脉冲信号是指通过泵车在套管中灌满水后进行打压、稳压和泄压来控制不同层位的开关器打开或关闭,不同的层位对应不同的打压压力、稳压时间和泄压时间;发送脉冲信号后,单片机的自动指令失效,开关器按脉冲信号给出的指令工作。5根据权利要求4所述的用于井下智能关井的分层测试方法,其特征在于所述步骤2中的N为小于或等于5的正整数。权利要求书CN104018824A1/4页3一种用于井下智能关井的分层测试方法技术领域。
6、0001本发明属于石油化工领域,具体涉及一种用于井下智能关井的分层测试方法。背景技术0002专利号为200620089877的专利公开了一种油井用分层采油分层测试装置,属油井测试装置类。多油层油藏开发进入中后期,受层间干扰影响导致各层的贡献率不同,传统测试方式和测量方法,由于仪器与井内结构无法准确反映单层压力参数,为此目的,该装置通过过油管短节、上接头、下接头及护套内的仪器由下部的进液孔、传感器、信号存储器及控制板动力装置组成的下井仪器,通过电缆与井口计算机连接,可对井下多层组合的油层流量、压力与温度进行单层测试,实现同步测量、分层开采,而不影响油井正常生产,在地面可实现人为控制分层采油,当所。
7、有层位测试完成后,地面计算机对各层位做评估,该装置测量精确方便,并可任意控制相应地层生产,提高油井的采收率。0003但是该技术存在以下技术缺点00041下入管柱时需预埋一根电缆,电缆长度等同于分层测试装置的下入深度。00052需要一套电缆井口密封装置,结构复杂且成本高,尤其是产气井,电缆井口密封装置更加复杂;若井口密封不严而产生的井下续流对解释结果有较大误差,无法判断压力恢复程度是否达到稳定,关井时间无法预计;00063井口需要一套供电电源和信号接收处理电路。0007在低渗透特低渗透油藏、低产液油藏或产气油藏试井测试中,由于地层压力恢复较慢,造成测试周期长,若油井产气,井筒内气体由于具有可压缩。
8、性,导致地面关井后井下仍然存在续流,测取的压力资料受井筒储集效应影响严重,表现在压力双对数曲线图上几乎只有早期井筒储集段数据,继而无法选择合适的模板进行解释,整个测试录取资料不够完整和准确。发明内容0008本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题,提供一种用于井下智能关井的分层测试方法。0009本发明是通过以下技术方案实现的0010一种用于井下智能关井的分层测试方法,采用单片机控制电机推动控制出液通道的打开或关闭,进而实现各个开关器能够按地面设置的程序自动切换打开或关闭层位,使油井进行分层轮采;0011或者采用随时从井口发送脉冲信号的方式对各个开关器进行控制;0012所述方法采用各个测压短。
9、节不间断地测取压力和温度数据并存储;0013所述方法通过从井口下入无线回读仪至各个测压短节处,以无线方式读取测验短节所存储的数据。因此,采用本发明方法后,无需预埋电缆及井口密封设备。0014所述方法包括以下步骤说明书CN104018824A2/4页400151根据测试及生产需要,下井前先设置各个开关器的工作时序,保证同一时间只有一个层位打开生产,另一个层位关闭测试;00162按照坐封球座、N个关井机构、丢手封隔器和丢手接头的顺序由下至上用油管连接依次下井;所述每个关井机构从下至上依次包括封隔器、测压短节和开关器;00173油管蹩压坐封丢手封隔器和各个关井机构中的封隔器,投球、蹩压实现丢手,然后。
10、下入泵抽管柱正常生产;00184各个开关器在单片机的控制下按照步骤1设置的工作时序打开或关闭对应的层位;00195下入无线回读仪获取各个测压短节的测试数据。0020所述步骤4进一步包括根据数据处理结果,确定是否人工干预各个开关器的状态若数据处理结果显示测试层位压力恢复已处于稳定状态,则能够人工干预各个开关器的状态,即关闭当前生产层位,打开当前关闭层位,若不进行人工干预,则各个开关器继续在单片机的控制下按照步骤1设置的工作时序运行直至整个测试过程结束。0021所述人工干预是通过发送脉冲信号实现的,具体如下0022发送脉冲信号是指通过泵车在套管中灌满水后进行打压、稳压和泄压来控制不同层位的开关器打。
11、开或关闭,不同的层位对应不同的打压压力、稳压时间和泄压时间;0023发送脉冲信号后,单片机的自动指令失效,开关器按脉冲信号给出的指令工作。0024所述步骤2中的N为小于或等于5的正整数。0025与现有技术相比,本发明的有益效果是00261本发明中的开关器及测压短节安装在层位附近,由于卡封层段仅限于层位附近,因而层位关闭时压力恢复较快,测试周期缩短,测试的地层压力恢复数据更加真实、准确。00272对于产气层位也由于卡封层段井筒等效体积减小,气体可压缩性引起的地层续流影响也减小,这样测取的压力资料受井筒储集效应的影响也变得不是十分严重,这为正确的资料解释带来了好处,也使解释结果更加接近真实情况。0。
12、0283本发明可随时下入无线回读仪读取数据,了解层位压力恢复情况,一旦确认层位恢复完成,即可及时采取措施测试其他层位或继续生产,使得现场操作灵活、简便。00294本发明既可以通过程序设置自动切换层位也可以通过井口发送无线信号的方式进行控制,不需要预埋电缆及井口密封和接收设备,节约了测试成本。附图说明0030图1是本发明实施例中所用装置的结构示意图。0031图2是本发明用于井下智能关井的分层测试方法的步骤框图。具体实施方式0032下面结合附图对本发明作进一步详细描述0033本发明用于井下智能关井的分层测试方法所用的装置从上至下依次包括如图1所示的部件,其中,1为丢手接头,实现管柱丢手及取出时打捞。
13、定位,2为丢手封隔器,用于卡封层位,3为开关器,用于自动或人工干预打开或关闭层位,4为无线回读仪,用于在测试说明书CN104018824A3/4页5或生产过程中随时可以下井读取测压短节5内的数据,5为测压短节,用于测量层位压力、温度等参数并存储,6为封隔器,用于卡封层位,7为开关器,用于自动或人工干预打开或关闭层位,8为测压短节,用于测量层位压力、温度等参数并存储,9为封隔器,用于卡封层位,10为坐封球座,用于坐封封隔器时蹩压。0034图1中的实施例为2个层位,若为3个层位,则顺序用开关器3、测压短节5、封隔器最上层为丢手封隔器,其它均为普通封隔器代替坐封球座10,以此类推,管柱末尾必须是坐封。
14、球座10,也如果增加一个层位,则多加一套封隔器6、开关器7和测压短节8即可。0035本发明实施过程如下0036依照设计设置好井下仪器参数,下入管柱,所有层位处于打开状态,油井合采N天,进入设计层位单采,其余层位自动关闭,地面量取产液量,取样测试含水,各层单采完成后据地面获得的产液情况调整生产层位,关水产油,其间可以下入压力回读仪对各层位压力进行读取分析。本发明的创新点在于能实现分层测压,单层关闭时其余层位正常生产,能在不动管柱的情况下调整生产层位,读取各层压力资料并进行分析。0037如图2所示,本实施例具体包括以下步骤00381根据测试及生产需要,下井前先设置开关器3和7的工作时序,保证同一时。
15、间只有一个层位打开生产,另一个层位关闭测试;00392按照坐封球座10、封隔器9、测压短节8、开关器7、封隔器6、测压短节5、开关器3、封隔器2、丢手接头1的顺序由下至上用油管连接依次下井;00403油管蹩压坐封封隔器,投球、蹩压实现丢手,下入泵抽管柱正常生产;00414开关器3和7按照设置的工作时序打开或关闭对应的层位;00425下入无线回读仪4获取测压短节5或8的测试数据,根据数据处理结果,确定是否人工干预开关器3和7的状态,若数据处理结果显示测试层位压力恢复已处于稳定状态,则可以人工干预开关器3和7的状态例如,泵压设备从油井套管中灌满水后继续泵压至510兆帕,稳压510分钟,之后泵压设备。
16、泄压1050分钟,再次泵压至510兆帕并稳压510分钟,由此实现人工干预关闭当前生产层位,打开当前关闭层位,若不进行人工干预,开关器3和7将继续按照工作时序运行直至整个测试过程结束。0043若有必要,人工干预可在任何时间段进行,以提高测试效率。测试过程中,可以随时下入无线回读仪4。0044所述无线回读仪进入丢手管柱中心管后就一直在管柱中心通道内,依次下放到各个测压短节处,依次回读完所有测试层位的数据。0045层位的打开和关闭可以随时以井口发送无线信号的方式实施控制而无需等待程序自动切换,有针对性地关闭某个层位进行测试或打开某个层位进行生产。具体如下0046地面控制层位开关是通过泵车在套管中灌满。
17、水后打压X兆帕,稳压Y分钟,泄压Z分钟分别对应某层的开或关;无线信号通过无线测压短节内置仪器发送,平时采集并存储,在地面下入回读短节发射信号唤醒单片机后进行数据交换。0047本发明方法适用于所有油井,包括直井、水平井中的抽油机井和自喷井等等。0048利用本发明方法,目前最多可以测试5个层位。0049上述技术方案只是本发明的一种实施方式,对于本领域内的技术人员而言,在本发明公开了应用方法和原理的基础上,很容易做出各种类型的改进或变形,而不仅限于本说明书CN104018824A4/4页6发明上述具体实施方式所描述的方法,因此前面描述的方式只是优选的,而并不具有限制性的意义。说明书CN104018824A1/2页7图1说明书附图CN104018824A2/2页8图2说明书附图CN104018824A。