[發明專利]一種基于分布式光纖聲音監測和分布式光纖溫度監測的生產剖面監測方法

有效

• 申請號: 201910640346.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN110344815B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 劉均榮;劉隆旭
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/07;E21B49/00;G01H9/00;G01K11/32
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 呂利敏

一種基于分布式光纖聲音監測和分布式光纖溫度監測的生產剖面監測方法，對單模感聲光纖反射回來的聲音信號和多模感溫光纖反射回來的溫度信號利用DTS/DAS注采井生產剖面解釋模塊進行處理，最終得到注采井各生產層段的實時流量和含水情況。本發明相比于現有的生產剖面測試技術而言，采用本發明中的生產剖面監測方法可以完成“一次入井作業實現全井段生產剖面測試”；可以實現注采井生產剖面的實時、長期或臨時監測；可以實時獲得各生產井段的流量、含水參數；可以實時判斷各井段的生產貢獻情況；可以實時評價注采井井下作業措施以及生產參數調整的生產效果。

技術領域

本發明涉及一種基于分布式光纖聲音監測和分布式光纖溫度監測的生產剖面監測方法，屬于油氣開采監測的技術領域。

背景技術

在油田生產過程中，及時掌握生產井和注入井的生產剖面，對于提高注采效率、優化注采參數至關重要。目前，油田現場生產剖面測試常采用渦輪流量計、超聲波流量計、電磁流量計、電導式流量計等流量測量儀器配合集流傘來測試各層段流量，采用電容法、低能光子法等手段測試各層段含水率，測試過程通常需要分段進行，測試時間長、測試成本高、測試效率低。

隨著分布式光纖溫度監測(DTS)和分布式光纖聲音監測(DAS)技術的發展，為注采井筒生產剖面的分布式、實時監測提供了一種重要手段。DTS技術的主要原理是利用光纖的反射原理和光纖的反向Roman散射的溫度敏感性，依靠光在光纖中傳播時與光纖介質周圍溫度變化的定量關系來確定光纖介質所在位置處的溫度。DAS技術的主要原理是利用相干光時域反射測量的原理，將相干短脈沖激光注入到光纖中，當有外界振動作用于光纖上時，由于彈光效應，會微小地改變纖芯內部結構，從而導致背向瑞利散射信號的變化，使得接收到的反射光強發生變化，通過檢測井下事件前后的瑞利散射光信號的強度變化，即可探測并精確定位正在發生的井下流體流動事件，從而實現井下生產動態的實時監測。由于光纖具有抗電磁干擾、耐腐蝕、實時性好等特點，使得其在井下生產動態實時監測方面具有更大的優越性。

由于儲層地溫差異、油水熱學特性差異以及油水密度差異，當不同流量和組成的流體從儲層流入井筒和在井筒中流動時，將呈現出不同的溫度差異和聲速差異，利用高靈敏度和高精度的分布式光纖溫度和聲音傳感技術可以感知這種溫度差異和聲速差異，再結合相應的數學模型進行解釋，即可獲得注采井筒的生產剖面。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于分布式光纖聲音監測和分布式光纖溫度監測的生產剖面監測方法。

本發明采用如下技術方案：

一種基于分布式光纖聲音監測和分布式光纖溫度監測的生產剖面監測方法，其特征在于，對單模感聲光纖反射回來的聲音信號和多模感溫光纖反射回來的溫度信號利用DTS/DAS注采井生產剖面解釋模塊進行處理，最終得到注采井各生產層段的實時流量和含水情況。

根據本發明優選的，所述的DTS/DAS注采井生產剖面解釋模塊包括數據預處理模塊、油氣井產液剖面解釋模塊和注入井注入剖面解釋模塊；

所述數據預處理模塊用于得到與生產過程中地層流體進入井筒流動相關的或注入流體進入儲層流動相關的去噪以后的聲音數據和溫度數據；

所述油氣井產液剖面解釋模塊用于建立聲強坐標系和生成聲強“瀑布圖”，并根據內載算法確定產液層段，計算各個產液層段的流體流量和含水數據；

所述的注入井注入剖面解釋模塊，利用經數據預處理模塊處理得到的去噪以后的溫度數據和聲音數據，采用與油氣井產液剖面解釋模塊相同的算法，得到注入井井筒中各井段的注入量分布。

根據本發明優選的，所述數據預處理模塊用于得到與生產過程中地層流體進入井筒流動相關的或注入流體進入儲層流動相關的去噪以后的聲音數據和溫度數據，包括步驟1-1)-1-4)：

1-1)采用頻率-空間反褶積濾波器對生產過程監測過程中采集的聲音數據進行處理，得到去除隨機尖峰噪聲的聲音數據；