[發(fā)明專利]油田注水井筒水質(zhì)原位檢測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310535827.8
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103558186A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張建;韓霞;王增林;桂華僑;李清方;王田麗;辛林濤;王子明;田玉剛;賈鶴年;孫廣領(lǐng);黃少偉;張啟陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中石化石油工程設(shè)計有限公司
• 主分類號: G01N21/47
• 分類號: G01N21/47;G01N15/02;G01N15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種油田注水井筒水質(zhì)原位檢測方法及裝置，具體地說，涉及如何恰當(dāng)利用激光檢測水質(zhì)數(shù)據(jù)和水質(zhì)預(yù)測數(shù)據(jù)相比較，準確反映回注水在注水井筒注入過程中以及注入地層后的變化趨勢，根據(jù)這種變化趨勢提出相應(yīng)的水質(zhì)穩(wěn)定控制措施，降低水質(zhì)對地層的傷害程度。?

背景技術(shù)

注水開發(fā)油田是世界上應(yīng)用較為廣泛和行之有效的一種開發(fā)方式。而在注水過程中，注水水質(zhì)的好壞直接影響油田的開發(fā)效果。但污水經(jīng)處理站處理后在注水系統(tǒng)輸送過程中，因腐蝕、結(jié)垢、細菌生長以及系統(tǒng)溫度、壓力變化等原因，導(dǎo)致水質(zhì)變差，直至影響到注水井口和井底水質(zhì)。所以，獲取注水水質(zhì)數(shù)據(jù)特別是注水井筒水質(zhì)的實時變化顯得尤為重要，只有在準確檢測數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能分析評價和改善注水水質(zhì)。另外，針對低滲透及特低滲透油藏注水水質(zhì)要求高，在強化回注污水達標處理的基礎(chǔ)上，還要加強回注污水全程檢測及控制，使回注水達標回注到地層。近年來，國際上注水水質(zhì)檢測技術(shù)正由采樣檢測向現(xiàn)場和在線檢測方向發(fā)展。由于激光具有亮度點，而光纖具有損耗極低、直徑細、質(zhì)量輕、可繞性好、不受電磁干擾等優(yōu)點，激光和光纖傳感技術(shù)在現(xiàn)場和在線水質(zhì)檢測技術(shù)中得到了廣泛應(yīng)用。如美國CiDRA公司的科研人員開發(fā)了井下光纖多相流傳感器，能夠準確測定井下混合物的持水率。英國的Sensa、美國的CiDRA和Weatherford、荷蘭的SHELL等公司研發(fā)了注水井筒內(nèi)水體壓力、溫度等特性的檢測技術(shù)與產(chǎn)品，其他水質(zhì)指標檢測技術(shù)仍在研發(fā)之中。?

本發(fā)明針對油田注水井筒中水質(zhì)在不同深度和高溫高壓環(huán)境下發(fā)生變化而影響注水效果的現(xiàn)狀，利用高精度激光檢測分析技術(shù)，研發(fā)了一種注水井筒水?質(zhì)濁度、粒徑分布及離子濃度的檢測方法及裝置，具有一定的創(chuàng)新性：?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種油田注水井筒水質(zhì)原位檢測方法及裝置，通過對井筒水質(zhì)原位檢測和水質(zhì)預(yù)測數(shù)據(jù)相比較，準確反映回注水在注水井筒注入過程中以及注入地層后的變化趨勢，根據(jù)注水井筒水質(zhì)變化趨勢，提出相應(yīng)的水質(zhì)穩(wěn)定控制措施，降低水質(zhì)對地層的傷害程度。本發(fā)明主要適應(yīng)于回注水沿程水質(zhì)不穩(wěn)定，以及中低滲透和特低滲透油田回注水井筒的水質(zhì)檢測。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是由以下方式實現(xiàn)的：?

本發(fā)明基于先進的激光和光纖傳感技術(shù)，首先完成注水井筒水質(zhì)激光檢測整體系統(tǒng)方案設(shè)計，分別研究高溫高壓水質(zhì)激光散射信號濁度、顆粒物粒徑的定量關(guān)系，明確注水水質(zhì)離子的紫外吸收光譜特性，采用半導(dǎo)體激光光源、耐高溫高壓光纖、光纖微透鏡、光電探測器及全光纖探測，建立一套注水井筒水質(zhì)激光檢測分析系統(tǒng)，實現(xiàn)注水井筒水質(zhì)的濁度、粒譜和離子濃度等信息的實時檢測。最后，通過系統(tǒng)性試驗與系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)分析，優(yōu)化完善注水井筒水質(zhì)激光檢測分析系統(tǒng)。主要創(chuàng)新內(nèi)容如下：?

1、注水井筒水質(zhì)原位激光檢測系統(tǒng)設(shè)計?

如圖1所示，一種油田注水井筒水質(zhì)原位檢測方法，其特征在于激光光源放置在地面以上，通過光纖準直器將光耦合入大口徑耐熱光纖中，并與設(shè)在油管上的相對設(shè)有發(fā)射光纖微透鏡和接收光纖微透鏡的集成探頭上的發(fā)射光纖微透鏡聯(lián)接，發(fā)射光經(jīng)發(fā)射光纖微透鏡聚焦至高溫高壓液體及顆粒物上，散射光由多角度放置的接收光纖微透鏡接收并通過光纖傳輸至地面處理器，處理器分別由多個探測器測量散射光信號強度，最后經(jīng)過信號采集和處理系統(tǒng)完成水質(zhì)多參數(shù)檢測；按油田地面集輸系統(tǒng)和注水系統(tǒng)的相關(guān)標準進行水質(zhì)分析，將分析?結(jié)果輸入水質(zhì)腐蝕與結(jié)垢趨勢預(yù)測軟件，根據(jù)回注水在注入過程中溫度、壓力等參數(shù)的變化，預(yù)測水質(zhì)及腐蝕結(jié)垢的變化趨勢，確定水質(zhì)變化的主要原因，提出相應(yīng)的水質(zhì)穩(wěn)定控制措施。?

2、注水井筒水質(zhì)預(yù)測反演原位檢測數(shù)據(jù)?

在油田地面集輸系統(tǒng)或注水系統(tǒng)按相關(guān)標準取樣進行水質(zhì)分析，將分析結(jié)果輸入水質(zhì)腐蝕與結(jié)垢趨勢預(yù)測軟件，根據(jù)回注水在注入過程中溫度、壓力等參數(shù)的變化，預(yù)測水質(zhì)及腐蝕結(jié)垢的變化趨勢，將預(yù)測的結(jié)果與注水井筒水質(zhì)原位檢測的數(shù)據(jù)進行綜合分析，確定水質(zhì)變化的主要原因，提出相應(yīng)的水質(zhì)穩(wěn)定控制措施。在系統(tǒng)集成和測試階段，進行穩(wěn)定性測試。通過測量系統(tǒng)在不同溫度和壓力下的損耗曲線，對水質(zhì)測量結(jié)果進行修正。?