CN113216950A - 一种通过压力响应进行储层流体识别的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于流体识别技术领域，具体涉及一种通过压力响应进行储层流体识别的装置及方法。该装置包括进液口、测试管线、数字压力计、活塞、测试室。其中，所述的进液口位于测试管线的底端并与油井的流动管道相连通；数字压力计安装在测试管线上并位于液口和测试室之间；所述的测试室位于测试管线的顶端；所述的活塞位于测试室的内部，目的是能让流体在测试管线中匀速流动。该发明利用压力曲线的不同响应特征来进行流体的识别，判断流体的状态，该发明具有方法简单、经济高效和准确度高的特点。
Description
技术领域
本发明属于流体识别技术领域，具体涉及一种通过压力响应进行储层流体识别的装置及方法。
背景技术
储层流体识别技术则是在储层条件下，对储层内的流体性质进行识别，流体中是否含有水或者油，各占多少比例，是否含有密度不同的各种成分。在油田勘探开发过程中，流体识别技术是确定储量，开发层位的重要手段，流体性质识别是油气田勘探开发研究中的重点环节，识别的准确性直接关系到油气层的发现以及高效开发。而随着油田的发展，常规储层开发程度的不断增大，储层的开发成为热点和难点，由此伴生的储层流体识别技术也进入了新的阶段。
常规储层流体识别技术的步骤：
1、测井资料预处理线校审、岩心归位和测井曲线标准化；
2、储层电性下限建立(括储层的声波时差下限、自然伽马下限、电阻率下限和自然电位下限等)
3、油层电性下限建立(包括油层的声波时差下限、自然伽马下限、电阻率下限和自然电位下限等)
4、通过上述方法确定的下限综合确定储层中流体的性质。
通过上述方法在常规储层流体识别领域可实现对储层流体性质的识别，但是误差精度也不是特别理想。
现有技术方案主要是经过测井资料标准化、基于四性关系研究的储层下限标准的建立，油层有效厚度标准的建立、流体综合识别方法的建立。这四部分完成储层流体识别，而这四部分也是常规储层流体识别的方法。
申请号200810137152公开了一种井下差压式流量密度计，该密度计用于测量油井产液流量和密度。该方法利用一个差压传感器便可实现井下流体的流量和密度。该仪器使用的公式是以及，使用一个差压式密度计，测量目标流体的流速和密度。该发明的缺点在于需要事先知道流体在测试管道流动的摩阻系数，且需保证流体匀速流动，同时所测量流体的流量和密码，都是对所测流体混合后整体判断，并不具备流体识别功能。
专利号EP1254352A1公开了一种用于钻井用密度计，通过设置采样流通管，将振动源和探测器设置在管壁以实现样品密度的检测。样品流管接收用于表征的样品流体流。基准流管中填充有具有良好特性的基准流体。测量模块利用振动源在两个管中产生振动。测量模块将来自管道上振动探测器的信号组合起来，以确定样品流体的特性，如密度、粘度、可压缩性、含水量。该发明的缺点在于振动探头易附着污染物，附着后会改变探头固有振动频率，影响测量的准确度；同时所测量流体的流量和密码，都是对所测流体混合后整体判断，并不具备流体识别功能。
发明内容
本发明针对现有技术的不足而提供一种通过压力响应进行储层流体识别的装置及方法，该发明利用压力曲线的不同响应特征来进行流体的识别，判断流体的状态，该发明具有方法简单、经济高效和准确度高的特点。
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种通过压力响应进行储层流体识别的装置，该装置包括进液口1、测试管线2、数字压力计3、活塞4、测试室5。其中，所述的进液口1位于测试管线2的底端并与油井的流动管道相连通；数字压力计3安装在测试管线2上并位于液口1和测试室5之间；所述的测试室位于测试管线2的顶端；所述的活塞4位于测试室5的内部，目的是能让流体在测试管线中匀速流动。
优选地，所述的测试管线2的长度大于90cm，内径小于5mm。
优选地，所述的数字压力计3的测量精度需大于0.3％，数据采集时间小于每次/150毫秒。
优选地，所述的测试室5的容积大于200ml。
本发明的另一个目的公开了一种通过压力响应进行储层流体识别的方法，具体包括以下步骤：
(1)测试管线与油井的流动管道相连通，测试管线中充满所需识别的流体，控制活塞使其移动，从下止点移动到上止点，让测试管线内的流体匀速流动，活塞的一个冲程结束，测试管线内流体也停止流动，用压力计全程记录压力数据。
优选地，所述流体匀速流动的线速度大于100mm/s。
(2)对数字压力计压力测试结果的进行整理，将获得的压力数据按时间顺序绘制压力曲线，并使用统计学中的相对偏差概念，得到压力数据的相对偏差曲线，根据相对偏差曲线，就确定压力曲线的正负偏差。
(3)对压力曲线的正负偏差进行分析，确定流体中油、水的比例，其中正偏差就是密度相对大的流体，负偏差就是密度相对小的流体。
(4)做出具体流体的压力反应标准曲线，然后可通过下式得到某相流体的占比。
所述的某相流体在测试管线中所占比例＝符合该流体密度特征的相对偏差点数/流体的总点数×100％。
本发明进行井下流体识别的具体工艺流程：进行流体识别时，让测试管线的进液口与需要识别的流体管道相连通，使流体在压力相同的情况下进入测试管线，驱动活塞从一个极限位置到另一个极限位置，使流体在管线内以较高速度匀速流动，随着活塞的行程结束，流体在测试管线中停止流动，从进液口开始进液到进液停止，详细记录下压力数值，通过对所记录压力变化的正负偏差分析，就可以识别出流体中不同种类流体所占的比例。
本发明与现有技术相比具有如下优点和有益效果：
该方法较同类方法更为准确，精细，可靠、简单方便；
与其他方法相比更为快速、经济性更好。
附图说明
附图1为本发明通过压力响应进行储层流体识别的装置结构示意图。
附图2为长庆油田旗7-24井流体识别的相对偏差曲线。
附图3为长庆油田塞364-6井流体识别的相对偏差曲线。
附图4为长庆油田柳121-22井流体识别的相对偏差曲线。
具体实施方式
参阅附图1，一种通过压力响应进行储层流体识别的装置，该装置包括进液口1、测试管线2、数字压力计3、活塞4、测试室5。其中，所述的进液口1位于测试管线2的底端并与油井的流动管道相连通；数字压力计3安装在测试管线2上并位于液口1和测试室5之间；所述的测试室位于测试管线2的顶端；所述的活塞4位于测试室5的内部，目的是能让流体在测试管线中匀速流动。
所述的测试管线2的长度大于90cm，内径小于5mm。
所述的数字压力计3的测量精度需大于0.3％，数据采集时间小于每次/150毫秒。
所述的测试室5的容积大于200ml。
一种通过压力响应进行储层流体识别的方法，具体包括以下步骤：
(1)测试管线与油井的流动管道相连通，测试管线中充满所需识别的流体，控制活塞使其移动，从下止点移动到上止点，让测试管线内的流体匀速流动，活塞的一个冲程结束，测试管线内流体也停止流动，用压力计全程记录压力数据。
所述流体匀速流动的线速度大于100mm/s。所述的流体匀速流动时间是指流体匀速流经数字压力计的流量达到测试室容积所需的时间。
(2)对数字压力计压力测试结果的进行整理，将获得的压力数据按时间顺序绘制压力曲线，并使用统计学中的相对偏差概念，得到压力数据的相对偏差曲线，根据相对偏差曲线，就确定压力曲线的正负偏差。
测试管线中有多种流体流动时，根据伯努利方程，流体的动能表述为，其中为流体密度，为流体速度，由于流体在测试管线内的流动速度相同，因此流体的动能与密度密切相关，流体由于密度的不同导致产生的动能不同，压力计测量的压力值也不相同，密度越大，压力值越高，密度越小，压力值越低。
(3)对压力曲线的正负偏差进行分析，确定流体中油、水的比例，其中正偏差就是密度相对大的流体，负偏差就是密度相对小的流体。
(4)做出具体流体的压力反应标准曲线，然后可通过下式得到某相流体的占比。
所述的某相流体在测试管线中所占比例＝符合该流体密度特征的相对偏差点数/流体的总点数×100％。
实施例1：所测试流体为纯水
在2019年9月，在长庆油田旗7-24井井下2024.8米处的流体识别，该位置得到的地层流体为纯水。
截取该位置取得的一段压力数据，数据如下：
对以上数据进行相对偏差分析，得到相对偏差曲线，见图2。
图2中圆圈区域内，即为所截取的压力数据在相对偏差表中的对应数据表现。
可以看出，图2中圆圈区域内得到的都是正偏差。代表该位置的地层流体，全部为地层水。
此时在该位置取到的流体，把样品转送地面，进行分析后也全部为地层水，密度为1.002。
实施例2：所测试流体为纯油
2019年11月，在长庆油田塞364-6井井下2064.6米处进行流体识别，该位置得到的地层流体为纯油。
截取该位置取得的一段压力数据，数据如下：
对以上数据进行相对偏差分析，得到相对偏差曲线，见图3。
图3中圆圈区域内，即为所截取的压力数据在相对偏差表中的对应数据表现。
可以看出，图3中圆圈区域内得到的都是正偏差。代表该位置的地层流体，全部为地层水。
此时在该位置取到的流体，把样品转送地面，进行分析后也全部为原油，密度为0.8452。
实施例3：所测试流体为油水混合物
2020年6月，在长庆油田柳121-22井井下1709.5米处进行流体识别，该位置得到的地层流体为油水混合。
截取该位置取得的一段压力数据，数据如下：
对以上数据进行相对偏差分析，得到相对偏差曲线，见图4。
图4中圆圈区域内，即为所截取的压力数据在相对偏差表中的对应数据表现。
可以看出，图4中圆圈区域内得到的都是既有正偏差也有负偏差。代表该位置的地层流体，全部为有油也有水。
根据：某一种流体在测试管线中所占比例＝符合该流体密度特征的相对偏差点数/流体的总点数，对该位置的油和水的含量进行计算。
含水率＝压力正偏差点数/总点数×100％＝53％
含油率＝压力负偏差点数/总点数×100％＝52.78％
得出该位置含水率为53％，含油率为47.22％。
将该位置取到的流体，把样品转送地面，油水分离后，含油量实际为41.57％，含水量为58.43％，误差率为15％。
Claims (7)
1.一种通过压力响应进行储层流体识别的装置，其特征在于，所述的装置包括进液口、测试管线、数字压力计、活塞、测试室，其中，所述的进液口位于测试管线的底端并与油井的流动管道相连通；数字压力计安装在测试管线上并位于液口和测试室之间；所述的测试室位于测试管线的顶端；所述的活塞位于测试室的内部。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的测试管线的长度大于90cm，内径小于5mm。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的数字压力计的测量精度需大于0.3％，数据采集时间小于每次/150毫秒。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的测试室的容积大于200ml。
5.一种通过压力响应进行储层流体识别的方法，其特征在于，所述的方法具体包括以下步骤：
(1)测试管线与油井的流动管道相连通，测试管线中充满所需识别的流体，控制活塞使其移动，从下止点移动到上止点，让测试管线内的流体匀速流动，活塞的一个冲程结束，测试管线内流体也停止流动，用压力计全程记录压力数据；
(2)对数字压力计压力测试结果的进行整理，将获得的压力数据按时间顺序绘制压力曲线，并使用统计学中的相对偏差概念，得到压力数据的相对偏差曲线，根据相对偏差曲线，就确定压力曲线的正负偏差；
(3)对压力曲线的正负偏差进行分析，确定流体中油、水的比例，其中正偏差就是密度相对大的流体，负偏差就是密度相对小的流体；
(4)做出具体流体的压力反应标准曲线，然后可通过下式得到某相流体的占比。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述流体匀速流动的线速度大于100mm/s。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的某相流体在测试管线中所占比例＝符合该流体密度特征的相对偏差点数/流体的总点数×100％。
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