[發(fā)明專利]一種用于井下檢測(cè)油井出砂的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210003342.X
• 申請(qǐng)日: 2012-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN102562043A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉剛;周建良;劉鵬濤;劉勍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉剛
• 主分類號(hào): E21B47/14
• 分類號(hào): E21B47/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油井出砂點(diǎn)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種井下檢測(cè)油井出砂的裝置。

背景技術(shù)

在生產(chǎn)井中，由于套管、防砂管本身質(zhì)量問題，井下流體的腐蝕，鉆井、完井、采油及增產(chǎn)措施等原因都可能引起套管、防砂管的損壞。其損壞的結(jié)果是造成地層與井筒的竄通導(dǎo)致油井出砂。嚴(yán)重的油井出砂會(huì)造成油氣層砂埋、油管砂堵、地面管匯積砂等后果，直接影響油氣井的正常生產(chǎn)。需要找到一種手段檢測(cè)油氣井出砂并確定井下出砂點(diǎn)位置的方法，實(shí)現(xiàn)以便捷方式找出故障位置，為制定合理的修井方法、節(jié)約修井成本奠定基礎(chǔ)。因此，研發(fā)一種能夠有效檢測(cè)油井出砂點(diǎn)位置的設(shè)備，對(duì)于油井修復(fù)，恢復(fù)油井正常生產(chǎn)非常重要。

資料調(diào)研表明，目前國(guó)內(nèi)外出砂檢測(cè)方法主要分為地面檢測(cè)方法和井下檢測(cè)方法兩類。其中地面檢測(cè)方法主要有：振動(dòng)檢測(cè)法，即在生產(chǎn)管路中安裝振動(dòng)探測(cè)裝置，當(dāng)含砂油氣井開采時(shí)砂粒撞擊振動(dòng)傳感器探頭產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過信號(hào)處理判斷油氣井出砂狀況；基于ER(Electrical?Resistant)技術(shù)的電阻檢測(cè)法，當(dāng)探頭受用通道中砂粒沖蝕后阻抗增加，敏感元件的阻值變化轉(zhuǎn)化為出砂密度，用以檢測(cè)出砂量；超聲波檢測(cè)法，即將超聲波探頭貼在管壁上，通過接受超聲波信號(hào)檢測(cè)出砂信息。井下檢測(cè)方法主要有：井下電視法，即通過井下儀器的攝像頭對(duì)套管內(nèi)壁和井筒進(jìn)行攝像，通過單芯同軸電纜或多芯電纜將其送至地面接收器，進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；超聲波探測(cè)儀，即將裝有超聲波傳感器的探測(cè)儀下入井下，當(dāng)砂子撞擊探測(cè)儀的時(shí)候，超聲波傳感器接收聲波信號(hào)，通過電纜傳輸?shù)降孛妫袛喑錾靶畔ⅰＦ渲?，地面檢測(cè)法主要用于檢測(cè)出砂量、出砂速度等信息。井下檢測(cè)法除了出砂量、出砂速度外，還能檢測(cè)出砂點(diǎn)位置，為后續(xù)管串維修提供依據(jù)。因此，出砂點(diǎn)位置檢測(cè)是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的空白，提供一種用于井下檢測(cè)油井出砂的裝置，具體技術(shù)方案為：

一種用于井下檢測(cè)油井出砂的裝置，包括探測(cè)儀、井口裝置、絞車、光纖光柵解調(diào)儀、計(jì)算機(jī)，用傳輸線相連。所述探測(cè)儀通過電纜絞車放入井筒內(nèi)，其底部設(shè)有測(cè)量短節(jié)，測(cè)量短節(jié)下方安裝有金屬網(wǎng)導(dǎo)向頭，金屬網(wǎng)內(nèi)安裝有電機(jī)和旋轉(zhuǎn)葉片。測(cè)量短節(jié)內(nèi)有兩排傳感器，分別為光纖光柵加速度傳感器和超聲波傳感器，每排傳感器按周向每隔90°安裝一個(gè)。所述測(cè)量短節(jié)上面有兩段負(fù)載塊，所述負(fù)載塊上面有光纜連接頭，所述測(cè)量短節(jié)和負(fù)載塊之間設(shè)有扶正器，所述負(fù)載塊和負(fù)載塊之間設(shè)有扶正器，探測(cè)儀各部分通過螺紋連接。

本發(fā)明的特點(diǎn)在于所述葉片在電機(jī)帶動(dòng)下以一定的速度旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)葉片會(huì)與井筒內(nèi)流體中砂粒撞擊，受砂粒撞擊的旋轉(zhuǎn)葉片會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和聲音信號(hào)。利用所述的光纖光柵加速度和超聲傳感器感受葉片與砂粒碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)和聲音信號(hào)，并通過光纖將信號(hào)傳輸?shù)降孛?，?jīng)地面計(jì)算機(jī)和專用軟件分析后，得到出砂點(diǎn)的位置及出砂量的大小。所述光纖光柵加速度和超聲傳感器耐溫大于等于125℃，耐壓大于等于100MPa，光纖光柵加速度傳感器的測(cè)量范圍可取2～10kHz，光纖光柵超聲傳感器的測(cè)量范圍可取5～20kHz，較之常規(guī)的電傳感器具有較強(qiáng)的溫度壓力適應(yīng)能力。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述測(cè)量短節(jié)端部安裝有金屬網(wǎng)、電機(jī)、旋轉(zhuǎn)葉片。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述測(cè)量短節(jié)內(nèi)安裝有光纖光柵加速度傳感器、超聲波傳感器、密封墊圈、環(huán)形密封圈、下接頭、傳感器安裝座、緊固螺帽和上接頭。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明可以將安裝有光纖光柵加速度和超聲傳感器的測(cè)量?jī)x通過測(cè)量電光纜下入井下，油流內(nèi)的砂粒撞擊探測(cè)儀產(chǎn)生振動(dòng)(聲音)，引起光纖光柵加速度和超聲傳感器感受的信號(hào)發(fā)生變化，光學(xué)信號(hào)經(jīng)光纜傳到地面，通過分析軟件顯示出信號(hào)變化。本發(fā)明除了檢測(cè)出砂量的變化信息外，還可以探測(cè)出砂點(diǎn)的位置，為管串維修提供依據(jù)。該裝置簡(jiǎn)單、成本較低、操作方便，為油井出砂點(diǎn)的檢測(cè)提供了一種新的思路。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于井下檢測(cè)油井出砂的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述探測(cè)儀結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明所述測(cè)量短節(jié)端部葉片及電機(jī)安裝示意圖；

圖4為本發(fā)明所述測(cè)量短節(jié)傳感器安裝示意圖；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

參照?qǐng)D1、圖2，一種用于井下檢測(cè)油井出砂的裝置，包括井下探測(cè)儀2、絞車6、光纖光柵解調(diào)儀8、計(jì)算機(jī)10，用傳輸電光纜3、5、7、9相連，