[發(fā)明專利]一種煤層氣井產(chǎn)氣、產(chǎn)水剖面測(cè)試方法及儀器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010604624.6
• 申請(qǐng)日: 2010-12-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102562026A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊秀春;劉興斌;熊先鉞;李軍;胡金海;李雷;關(guān)松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油天然氣股份有限公司;中石油煤層氣有限責(zé)任公司;大慶油田有限責(zé)任公司測(cè)試技術(shù)服務(wù)分公司
• 主分類號(hào): E21B47/00
• 分類號(hào): E21B47/00;E21B47/047
• 代理公司: 北京三高永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11138
• 代理人: 關(guān)文魁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤層氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化特征的監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤層氣井產(chǎn)氣、產(chǎn)水剖面測(cè)試方法及儀器，解決與煤層氣井排采條件相適應(yīng)的分層產(chǎn)氣、產(chǎn)水剖面測(cè)試問(wèn)題，為煤層氣高效開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持。

背景技術(shù)

在煤層氣井生產(chǎn)過(guò)程中，由于受各種因素的影響，煤層氣井的生產(chǎn)狀態(tài)是不斷變化的。隨時(shí)追蹤產(chǎn)出井的動(dòng)態(tài)變化，掌握各煤層的產(chǎn)出情況，對(duì)煤層氣井及時(shí)進(jìn)行綜合調(diào)整和提高氣井產(chǎn)能具有重要意義。

煤層氣井的排采工藝使得產(chǎn)氣產(chǎn)水剖面測(cè)試技術(shù)開(kāi)發(fā)的難度加大。煤層氣井開(kāi)發(fā)采用的是連續(xù)的機(jī)械排水，環(huán)套空間采氣的排采工藝，排采管柱一般下至煤層以下，井下產(chǎn)出氣向上流動(dòng)，水向下流動(dòng)，流動(dòng)狀態(tài)十分復(fù)雜，給井下產(chǎn)氣產(chǎn)水剖面測(cè)試帶來(lái)了巨大困難。首先，測(cè)試空間狹小、復(fù)雜，測(cè)試儀器開(kāi)發(fā)難度大。在套管和油管條件下，最大空間尺寸只有36mm，這就嚴(yán)格地限制了測(cè)試儀器的尺寸和測(cè)量方法的選擇范圍，測(cè)試儀器外徑只能做到28mm，同時(shí)難以采用更多的工藝裝置；其次，測(cè)試工作只能在油套環(huán)形空間進(jìn)行，測(cè)試工藝復(fù)雜，測(cè)試儀器在油套環(huán)形空間的位置難以控制，增加了測(cè)試工作的不確定性，影響測(cè)井資料質(zhì)量；第三，產(chǎn)水量測(cè)量難度大。一般情況下，煤層氣井的產(chǎn)水率范圍是0.5％到5％，且流動(dòng)方向與氣體相反，產(chǎn)水量測(cè)量的難度較大。

目前，國(guó)內(nèi)對(duì)煤層氣井的測(cè)試方法采用裸眼井測(cè)井和試井。裸眼井測(cè)井方法能夠劃分地層巖性剖面、確定煤層、評(píng)價(jià)固井質(zhì)量檢測(cè)等，無(wú)法測(cè)量各煤層的產(chǎn)氣、產(chǎn)水狀況。試井方法通過(guò)分層測(cè)壓的方法對(duì)煤層氣井各層的產(chǎn)能做出定性的判斷，無(wú)法實(shí)現(xiàn)定量的解釋。國(guó)外例如斯倫貝謝、哈里伯頓、Sondex、威德福等公司開(kāi)發(fā)的氣井服務(wù)技術(shù)，可以測(cè)量流量、溫度、壓力、密度(持氣率)和伽馬深度等參數(shù)，但是儀器外徑都43mm，而且測(cè)量范圍只適用于20000m³/d以上的流體，因此，目前尚無(wú)小直徑儀器，以適應(yīng)低產(chǎn)氣量的煤層氣井的測(cè)量。

生產(chǎn)測(cè)井在油田應(yīng)用廣泛，目前使用的產(chǎn)出剖面測(cè)井技術(shù)都是針對(duì)油水兩相流，可以解釋油井生產(chǎn)過(guò)程中的產(chǎn)油、產(chǎn)水量。而油/水兩相流與氣/水兩相流的流型、流態(tài)差別很大，因此現(xiàn)有測(cè)量油水兩相流的儀器并不適用于煤層氣井氣/水兩相流的測(cè)量。需要開(kāi)發(fā)適合煤層氣井產(chǎn)氣產(chǎn)水剖面測(cè)量的方法和專用儀器。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)煤層氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，解決與煤層氣井排采條件相適應(yīng)的分層產(chǎn)氣、產(chǎn)水剖面測(cè)試問(wèn)題，為煤層氣高效開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支持，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種煤層氣井產(chǎn)氣、產(chǎn)水剖面測(cè)試方法及儀器。

一方面，提供了一種煤層氣井產(chǎn)氣、產(chǎn)水剖面測(cè)試方法，將測(cè)試儀器置于煤層氣井的套管內(nèi)，通過(guò)定性測(cè)試儀器對(duì)煤層氣井內(nèi)的煤層進(jìn)行產(chǎn)氣層位的定性檢測(cè)，然后通過(guò)定量測(cè)試儀器對(duì)產(chǎn)氣層進(jìn)行定量測(cè)試，所述定量測(cè)試方法如下：

步驟一，模擬煤層氣井作出定量測(cè)試儀器響應(yīng)同氣-水流量之間關(guān)系的定量圖版；

步驟二，將測(cè)試儀器置于煤層氣井中，并獲取定量測(cè)試儀器在所測(cè)產(chǎn)氣層中的響應(yīng)；

步驟三，結(jié)合步驟一中所作出的定量圖版，獲取所測(cè)產(chǎn)氣層下定量測(cè)試儀器響應(yīng)所對(duì)應(yīng)的定量數(shù)據(jù)。

所述的定量測(cè)試儀器包括壓阻流量計(jì)和電容含水率計(jì)，將測(cè)試儀器置于煤層氣井的套管中，并使所測(cè)產(chǎn)氣層中的全部流體流經(jīng)所述定量測(cè)試儀器，獲取定量測(cè)試儀器在所測(cè)產(chǎn)氣層中的響應(yīng)，根據(jù)定量測(cè)試儀器響應(yīng)和定量圖版分別得出壓阻流量計(jì)、電容含水率計(jì)的水流量和氣流量的定量關(guān)系曲線，兩曲線的交匯點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的水流量和氣流量即為所測(cè)產(chǎn)氣層的實(shí)際產(chǎn)水量和產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)。這種定量測(cè)試儀器基于集流方式的氣水兩相流的流量和含水率測(cè)量方法，使流體大部分流經(jīng)壓阻流量計(jì)和電容含水率計(jì)，通過(guò)測(cè)量流體對(duì)壓阻流量傳感器的沖擊力確定流量，通過(guò)測(cè)量氣水兩相流體的電容值確定含水率。

另外一種測(cè)試定量測(cè)試儀器為壓差密度計(jì)，將測(cè)試儀器置于煤層氣井的套管中，并使所測(cè)產(chǎn)氣層中的流體流經(jīng)所述測(cè)試儀器，獲取壓差密度計(jì)在所測(cè)產(chǎn)氣層中的響應(yīng)，根據(jù)壓差密度計(jì)響應(yīng)和定量圖版得出所測(cè)產(chǎn)氣層的實(shí)際產(chǎn)氣量數(shù)據(jù)。這種定量測(cè)試儀器主要用于非集流插入方式，可以準(zhǔn)確測(cè)量液面位置和定性測(cè)量液面以下層位的產(chǎn)氣量。

另一方面，提供了一種煤層氣井產(chǎn)氣、產(chǎn)水剖面測(cè)試儀器，包括：

定性測(cè)試儀器，所述定性測(cè)試儀器包括井溫儀和磁性定位儀，用于定性分析煤層氣井中所測(cè)產(chǎn)氣層的產(chǎn)氣狀況，

還包括同所述定性測(cè)試儀器連接的定量測(cè)試儀器，用于定量分析煤層氣井中所測(cè)產(chǎn)氣層的實(shí)際產(chǎn)氣狀況；

電路筒，用于所述定性測(cè)試儀器和定量測(cè)試儀器輸出信號(hào)的采集和傳輸。