[發明專利]一種井下竄流模擬監測系統

有效

• 申請號: 201911045455.4
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN111058827B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 趙坤;孫志偉;彭振洲;劉波;汪元坤
• 申請（專利權）人: 武漢光谷航天三江激光產業技術研究院有限公司
• 主分類號: E21B47/00
• 分類號: E21B47/00;E21B47/10;G09B25/04
• 代理公司: 武漢智匯為專利代理事務所(普通合伙) 42235
• 代理人: 李恭渝

本發明的一種井下竄流模擬監測系統，包括調控短接和光纖振動監測設備，所述光纖振動監測設備的調控短接光纖沿調控短接的長度方向布置；所述調控短接包括套管、模擬水泥環，所述套管外壁設有模擬水泥環,所述模擬水泥環內設有管路流道組件，所述調控短接光纖設置于套管的管壁外側或內側；所述管路流道組件包括多個以不同形式連接的管道，所述管道上設有多個球閥，所述管路流道組件上設有進水管和出水管，所述進水管和出水管與流量調節泵組連接形成循環水路。采用分布式光纖傳感技術，利用多模光纖貼合油管外壁，來對各種振動信號進行實時采集和監測，通過分布式光纖采集的多種實時的振動信號，對模擬水泥環內液體竄流振動的實時監控和定位。

技術領域

本發明涉及井下竄流監測領域，特別涉及一種井下竄流模擬監測系統。

背景技術

當前的油田在固井、完井、射孔后，隨著地下油層不斷的被開采和地質結構的變化，受到前期的固井質量、地液環境，油層套管外側腐蝕、地層內部的出沙、地層應力影響、地質結構變化，以及后期下井作業、酸化、壓裂等多種原因的影響，就會導致地層和套管間的固封位置產生裂痕和空隙，隨著裂隙的延伸和孔隙的變大，油層之間或者油層和非油層之間就會連通，產生竄液。這種情況對油田的開發極為不利，特別是對于采油井和輔助驅油井，若存在兩個以上生產層間或者生產層與非生產層間竄通，如果是注入水或者地下水竄，則產液量中的含水比會升高，造成注入水、電等能源和人力物流的浪費。如果是油竄，則開采會不依照計劃無規律的進行，該出油的不出油或者出水，不該開采的油層被擾動，導致諸多問題的產生，造成資源的浪費和嚴重的經濟損失。

目前國內針對管外竄流的檢測手段通常包括聲波辨密度測井法、同位素法、硼中子法、井溫法、扇區水泥膠結測井等常規技術。這些方法都有缺陷，井溫法的精準度比較低，無法精確定位泄漏位置。同位素法測試后會對井下環境造成沾污，從而對解釋結論帶來較大影響；硼中子法測井的施工工藝復雜、危險系數大、價格也高；而聲波辨密度測井沒有周向分辨能力，無法測井方位，同時受到測試區周圍環境因素影響較大；扇區水泥膠結測井技術相對不成熟，其幅度劃分沒有一個合理的評價標準，只能作為參考，無法準確的進行解釋。為了方便快捷的實時監測全井段的狀態，做到快速精確的定位，井下竄流檢測需要一種準確度高，不受周圍環境影響的新型檢測手段。

發明內容

本發明涉及一種井下竄流模擬監測系統，具體應用于測井技術動態監測領域中的地層竄流和層間竄流實時動態監測技術。該裝置通過模擬井下固井水泥環內部裂痕、縫隙的模型，利用分布式光纖傳感測井技術來實現對水泥環內液體竄流振動的實時監控和定位。

本發明的一種井下竄流模擬監測系統，包括調控短接和光纖振動監測設備，所述光纖振動監測設備的調控短接光纖沿調控短接的長度方向布置；

所述調控短接包括套管、模擬水泥環，所述套管外壁設有模擬水泥環,所述模擬水泥環內設有管路流道組件，所述調控短接光纖設置于套管的管壁外側或內側；

所述管路流道組件包括多個以不同形式連接的管道，所述管道上設有多個球閥，所述管路流道組件上設有進水管和出水管，所述進水管和出水管與流量調節泵組連接形成循環水路。

更進一步地，所述調控短接還包括模擬油管，所述模擬油管套裝于套管內，所述模擬油管的兩端設有用于使其與套管同軸的法蘭，所述模擬油管外壁與套管內壁之間形成環形空間；

所述進水管和出水管設于管道或/和法蘭上，所述管路流道組件的兩端通過90°彎管與環形空間連通。

進一步地，所述法蘭上設有用于模擬油管和環形空間連通或關閉的密封頭。

進一步地，所述管道包括不同材質的模擬管單一或組合連接。

進一步地，所述模擬管的材質為波紋管、高壓軟管、PVC管、變徑管、阻尼管。

進一步地，所述管道的連接形式包括管道間的變徑安裝、彎曲、迂回。

更進一步地，所述法蘭為轉接法蘭；