CN112360433B - 一种在水平井布置监测光纤的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在水平井布置监测光纤的方法，测试井方式为光纤穿过连续油管与连续油管下端的工具连接，在连续油管下放到井底指定位置后，通过其中锚定机构将工具锚定于套管壁上，利用设计的专用丢手机构使得连续油管与工具分离，然后上提连续油管，使得连续油管内部光纤均匀分布于水平井段，进行分布式测试作业，最后将光纤剪断上提取出油管，完成测试作业。本发明广泛应用于连续油管分布式光纤测试，实现光纤与流体直接接触进行测量，有测量时温度反应更加灵敏，精度更高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及井下检测技术领域，特别涉及一种在水平井布置监测光纤的方法。
背景技术
近年来，连续油管分布式光纤测试实现了摆脱常用测井工具所带来的测试弊端，在水平井产出剖面测试中得到了很好的应用。该测试方法是运用光纤基于光拉曼散射进行测量的技术，可以同时获得随时间变化的测试信息，它可以在整个光纤长度上对沿光纤分布的环境参数进行连续测量，能直观表征和分析水平井各段产出情况。现在的连续油管分布式光纤测试工艺步骤如下：连续油管与光纤选型、连续油管穿光纤安装、测试作业、连续油管安装与试压作业、数据采集***调试和校正、连续油管下入至目标位置、确定测试方案及相关参数、光纤产剖测试及数据采集、数据提取、划分、拟合、校正及数据处理、分析及解释。然而由于分布式光纤测试设备空间分辨率偏低、测量范围太小、响应时间太长等问题，光纤内置在连续油管里面使得光纤不能直接与储层接触，造成测试温度曲线失真，不能真实实时反映目的层的温度，对分布式光纤测试的解释成果准确性造成了严重的影响，影响后期油田的开发与生产。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种在水平井布置监测光纤的方法，在进行连续油管分布式光纤测试时，使连续油管内置的光纤直接与目的层接触，实时反应目的层的温度，更加精准的掌握地下油气层的生产动态。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种在水平井布置监测光纤的方法，包括以下步骤：
平整井场，限定适合目标水平井的连续油管及光纤的物理参数，同时根据限定的连续油管的物理参数确定限定的连续油管对应目标水平井的工作参数；
根据确定的连续油管的物理参数及工作参数，准备目标水平井中安装的连续油管并进行调试；
按照连续油管冲砂通井施工方案，利用连续油管通井车对目标水平井进行冲砂通井作业；
在连续油管中放置分布式光纤测试工具串，开井下放连续油管；
根据目标水平井自身井况条件和测试数据分析要求确定测试时间周期，同时根据下入连续油管前后井口产出数据的差异程度，调整下入连续油管后的井口生产制度；
当分布式光纤测试工具串下放到连续油管底部指定位置后，增大流体排量，通过一锚定机构与套管壁固定连接进行锚定；
在锚定机构完成锚定之后直接上提连续油管，通过丢手机构将连续油管与分布式光纤测试工具串分离，匀速上提连续油管至目的层上方；
连续油管到位后，连接分布式光纤测试工具串中的分布式温度传感光纤，进行深度校正，确定井口光纤深度；
根据井况进行不同生产制度水平井段光纤产剖测试，并采集分布式温度传感光纤中的分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤反馈至地面的所有光纤数据；对采集到的所有光纤数据进行提取、划分、拟合及校正处理，对处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面。
其中，光纤数据包括时间、地面流量、温度、流体声波、能量谱及事件。
其中，在根据限定的连续油管的物理参数确定限定的连续油管对应目标水平井的工作参数的步骤中，包括步骤：
根据目标水平井完钻井深、水平井段长度、下入深度，套管内径尺寸、轨迹穿行及井筒完整性情况在内的信息，限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度；
对适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管进行模拟，以确定模拟条件下连续油管的下入深度与自锁深度；
根据模拟结果确定所用连续油管的尺寸、长度、容积、重量及屈服强度；连续油管作业前，确保井口装置试压合格，确认井内桥塞坐封深度及射孔段数据。
其中，分布式光纤测试工具串包括钻塞工具、打捞工具、射孔工具、套变井及分布式光纤测试工具。
其中，测试数据包括所在测试工作制度下，井口压力、连续油管作业时间、日产液、气、油、水量相关数据。
本发明与现有技术相比，本发明中测试井方式为光纤穿过连续油管与连续油管下端的工具连接，在连续油管下放到井底指定位置后，通过其中锚定机构将工具锚定于套管壁上，利用设计的专用丢手机构使得连续油管与工具分离，然后上提连续油管，使得连续油管内部光纤均匀分布于水平井段，进行分布式测试作业，最后将光纤剪断上提取出油管，完成测试作业。本发明广泛应用于连续油管分布式光纤测试，实现光纤与流体直接接触进行测量，有测量时温度反应更加灵敏，精度更高等特点。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明提供的一种在水平井布置监测光纤的方法的实施示意图；
图2为本发明提供的一种在水平井布置监测光纤的方法的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
本发明提供一种在水平井布置监测光纤的方法，包括以下步骤：
平整井场，限定适合目标水平井的连续油管及光纤的物理参数，同时根据限定的连续油管的物理参数确定限定的连续油管对应目标水平井的工作参数。
根据本发明具体实施方案，井场、井口、井筒准备时，确保现场钻塞液充足，满足连续油管通水、试压及连续油管钻磨桥塞及清理井筒施工需要。确保作业现场具备放喷、测试、排污条件。由于在连续油管作业过程中井内可能喷出大量天然气，井场应按试气标准连接好放喷流程，满足放喷点火要求。
根据确定的连续油管的物理参数及工作参数，准备目标水平井中安装的连续油管并进行调试。
设备安装及调试时，配合泵车组连接泵车、地面高压过滤器及地面管线。地面管线试压50MPa，试压时逐级提高泵压，发现泄漏立即停泵泄压整改，无泄漏加压至50MPa，稳压10min，压降小于0.5MPa为合格。
按照连续油管冲砂通井施工方案，利用连续油管通井车对目标水平井进行冲砂通井作业；
在连续油管中放置分布式光纤测试工具串，开井下放连续油管。
下监测工具时，下入过程中保持连续油管开井生产状态。下井时，缓慢操作注入头方向控制杆下油管，油管在过防喷器和压裂井口时，速度不超过5m/min，试下50m观察设备运转情况，在连续油管下入20m、50m处，分别在计数器前做白色油漆记号。起下油管操作平稳，遇阻加压不超过20kN。若出现遇阻无法通过现象，及时汇报现场监督及负责人，如果连续油管在人工井底之前遇阻且遇阻位置在水平段，上提下放连续油管3次，如无法通过遇阻点，判断为自锁，从油管内泵注金属减摩剂，上提连续油管100m，继续尝试下放。
根据目标水平井自身井况条件和测试数据分析要求确定测试时间周期，同时根据下入连续油管前后井口产出数据的差异程度，调整下入连续油管后的井口生产制度；
当分布式光纤测试工具串下放到连续油管底部指定位置后，增大流体排量，通过一锚定机构与套管壁固定连接进行锚定；锚定机构将工具锚定于套管壁过程中，当工具下放到底部指定位置后，增大流体排量，当内外压差达到一定数值后锚定机构固定到套管壁中进行锚定。
在锚定机构完成锚定之后直接上提连续油管，通过丢手机构将连续油管与分布式光纤测试工具串分离，匀速上提连续油管至目的层上方。
在所述方法中，剪断光纤，起出光纤油管，结束测试过程中，利用轴向的圆环道具在下放时位于刀筒中，保证光纤作业安全，在到达指定位置后，投入堵球，施加泵压，刀具在流体推力的作用下向下移动，刀具与斜面接触将光纤剪断完成释放。
起光纤油管时应遵循进入井斜30°井斜前上提速度控制在10m/min以内，之后速度控制在25m/min以内，当连续油管末端距井口100m时，连续油管上提速度应降为10m/min，并开始人工观察油管上的标记；当连续油管末端距井口50m时，连续油管上提速度应降为5m/min；当连续油管末端距井口20m时，连续油管上提速度应降到2.5m/min以下。
连续油管到位后，连接分布式光纤测试工具串中的分布式温度传感光纤，进行深度校正，确定井口光纤深度；
根据井况进行不同生产制度水平井段光纤产剖测试，并采集分布式温度传感光纤中的分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤反馈至地面的所有光纤数据；对采集到的所有光纤数据进行提取、划分、拟合及校正处理，对处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面。
根据水、油、气热容性的差异性，当有表皮损坏的情况出现时，其所产生的焦耳-汤姆逊效应(冷却和回暖)通常可以为产出的流体类型提供可靠信息，即：1)通过定性分析分布式温度传感(DTS)，呈现流体状况及气泡的活动，并清晰显示流体的进入/入口；2)通过定量分析分布式声学传感(DAS)数据，通过多种方法获得流体的速度和持有率/含量，如利用高速流气井中的多普勒效应，或者对应发生的时间追踪高强度声学事件(比如气泡的流动)；3)综合定量分析分布式声学传感(DAS)和分布式温度传感(DTS)数据，得到比生产测井仪器监测更长时间的稳定流动信息，以及更精准的产出剖面结果。
依据井况按照不同生产制度进行分布式光纤测试时，进行光电设备检查，进行分布式光纤监测，监测时间为36小时。具体监测流程如下：
①连续油管到位后，连接DTS，进行深度校正，确定井口光纤深度。然后监测关井制度12小时，关井监测结束后马上通知甲方开井生产，每16小时转换工作制度。
②第一生产制度开井生产16小时。
③第二生产制度开井生产16小时。
④关井监测12小时后，通知连续油管队开始出井流程。
其中，光纤数据包括时间、地面流量、温度、流体声波、能量谱及事件。
其中，在根据限定的连续油管的物理参数确定限定的连续油管对应目标水平井的工作参数的步骤中，包括步骤：
根据目标水平井完钻井深、水平井段长度、下入深度，套管内径尺寸、轨迹穿行及井筒完整性情况在内的信息，限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度；
对适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管进行模拟，以确定模拟条件下连续油管的下入深度与自锁深度；
根据模拟结果确定所用连续油管的尺寸、长度、容积、重量及屈服强度；连续油管作业前，确保井口装置试压合格，确认井内桥塞坐封深度及射孔段数据。
其中，分布式光纤测试工具串包括钻塞工具、打捞工具、射孔工具、套变井及分布式光纤测试工具。
其中，测试数据包括所在测试工作制度下，井口压力、连续油管作业时间、日产液、气、油、水量相关数据。
水平井布置监测光纤的方法的具体实施流程如附图1图2所示，
本发明所提供的一种连续油管光纤技术测试水平井产出剖面新工艺可以解决水平井产出剖面测试过程中测试仪器外径受限、井况条件差导致仪器不到位、测试工具对井底流态干扰、测试时间短、测试数据不连续、测试精度不准确等因素对测试结果的干扰和限制等问题该测试工艺使得光纤直接与目的层接触，测试温度更加精准，更能反应目的层生产测试情况。更加精确的获取水平井测试井段各段的产出剖面和各产层产出贡献，其可克服井筒内下入生产油管或大通径桥塞的井径限制，或大斜度水平井测试产出剖面实施难度大的问题。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于的具体实施方式，的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (5)
1.一种在水平井布置监测光纤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
平整井场，限定适合目标水平井的连续油管及光纤的物理参数，同时根据限定的连续油管的物理参数确定限定的连续油管对应目标水平井的工作参数；
根据确定的连续油管的物理参数及工作参数，准备目标水平井中安装的连续油管并进行调试；
按照连续油管冲砂通井施工方案，利用连续油管通井车对目标水平井进行冲砂通井作业；
在连续油管中放置分布式光纤测试工具串，开井下放连续油管；
根据目标水平井自身井况条件和测试数据分析要求确定测试时间周期，同时根据下入连续油管前后井口产出数据的差异程度，调整下入连续油管后的井口生产制度；
当分布式光纤测试工具串下放到连续油管底部指定位置后，增大流体排量，通过一锚定机构与套管壁固定连接进行锚定；
在锚定机构完成锚定之后直接上提连续油管，通过丢手机构将连续油管与分布式光纤测试工具串分离，匀速上提连续油管至目的层上方；
连续油管到位后，连接分布式光纤测试工具串中的分布式温度传感光纤，进行深度校正，确定井口光纤深度；
根据井况进行不同生产制度水平井段光纤产剖测试，并采集分布式温度传感光纤中的分布式温度传感光纤和分布式声波传感光纤反馈至地面的所有光纤数据；对采集到的所有光纤数据进行提取、划分、拟合及校正处理，对处理后得到的有效数据进行综合分析，绘制并获得目标水平井的产出剖面。
2.根据权利要求1所述的在水平井布置监测光纤的方法，其特征在于，光纤数据包括时间、地面流量、温度、流体声波、能量谱及高强度声学事件。
3.根据权利要求1所述的在水平井布置监测光纤的方法，其特征在于，在根据限定的连续油管的物理参数确定限定的连续油管对应目标水平井的工作参数的步骤中，包括步骤：
根据目标水平井完钻井深、水平井段长度、下入深度，套管内径尺寸、轨迹穿行及井筒完整性情况在内的信息，限定适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管的尺寸，连续油管的长度及光纤的长度；
对适合目标水平井井底温度、压力条件下所用连续油管进行模拟，以确定模拟条件下连续油管的下入深度与自锁深度；
根据模拟结果确定所用连续油管的尺寸、长度、容积、重量及屈服强度；连续油管作业前，确保井口装置试压合格，确认井内桥塞坐封深度及射孔段数据。
4.根据权利要求1所述的在水平井布置监测光纤的方法，其特征在于，分布式光纤测试工具串包括钻塞工具、打捞工具、射孔工具、套变井及分布式光纤测试工具。
5.根据权利要求1所述的在水平井布置监测光纤的方法，其特征在于，测试数据包括所在测试工作制度下，井口压力、连续油管作业时间、日产液、气、油、水量相关数据。
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