[發明專利]一種測試井下氣體流量的儀器和方法

在審

• 申請號: 201711206671.3
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108131132A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 劉祥;楊顯志;趙超;余訓兵;何金寶;何寅;錢鵬;趙偉;劉福順;崔洪志;魏秀艷;李青;謝長江;賈財華
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B47/11
• 分類號: E21B47/11
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;沈金輝

1.一種測試井下氣體流量的儀器，該儀器包括：

控制和處理單元；

以及與所述控制和處理單元通過電纜相連的測試單元，所述測試單元包括放射性同位素發生裝置、第一伽馬信號接收器、定位測量裝置和第二伽馬信號接收器；其中，所述放射性同位素發生裝置、第一伽馬信號接收器、定位測量裝置和第二伽馬信號接收器依次連接在所述電纜上；所述放射性同位素發生裝置包括儲氧箱和中子發生器，所述定位測量裝置包括溫度測量器、壓力測量器和定位器；

所述控制和處理單元用于控制所述測試單元的運行，同時接收所述測試單元發出的信號并進行處理。

2.根據權利要求1所述的儀器，其中，所述定位測量裝置用于進行定位，測試溫度和壓力。

3.根據權利要求1所述的儀器，其中，所述電纜用于傳輸電流和信號。

4.根據權利要求1所述的儀器，其中，所述儲氧箱上設有電磁閥；

優選的，所述儲氧箱內裝有氧氣。

5.根據權利要求1所述的儀器，其中，所述儀器還包括伸縮管，所述伸縮管套設在所述電纜的外面。

6.根據權利要求1所述的儀器，其中，所述儀器還包括防噴器，所述防噴器設置在井口。

7.根據權利要求6所述的儀器，其中，所述儀器還包括喇叭口，所述喇叭口設置在油管的底端。

8.一種利用權利要求1-7任一項所述的儀器測試井下氣體流量的方法，其包括以下步驟：

將所述測試單元下放至測試層段；以豎直方向為基準，所述第一伽馬信號接收器位于所述放射性同位素發生裝置的下部，所述第二伽馬信號接收器位于所述第一伽馬信號接收器的下部；

啟動所述中子發生器，以活化儲氧箱中的氧原子，產生具有放射性的N¹⁶的同位素；

開啟所述儲氧箱，釋放N¹⁶的同位素，與注入的氣體混合后形成放射性氣體，向下流動；

將所述第一伽馬信號接收器和第二伽馬信號接收器之間的距離除以所述放射性氣體依次經過所述第一伽馬信號接收器和第二伽馬信號接收器的時間差，得到所述測試層段的實測氣體流速。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，該方法還包括基于所述測試層段的實測氣體流速，確定所述測試層段在標準狀況下的氣體流速的步驟，該步驟包括以下過程：

測量所述測試層段的溫度和壓力；

將標準狀況下的溫度和壓力、所述測試層段的溫度和壓力、以及所述測試層段的實測氣體流速代入氣體狀態方程，得到所述測試層段在標準狀況下的氣體流速。

10.根據權利要求8所述的方法，其中，所述放射性同位素發生裝置與所述第一伽馬信號接收器之間的距離至少為1m；

優選地，所述第一伽馬信號接收器和第二伽馬信號接收器之間的距離為1m-1.5m。