CN113294145B - 一种井下压力温度测绘方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下压力温度测绘方法，包括如下步骤：S1：采集柱塞的加速度，并根据采集到的加速度绘制加速度变化曲线，确定柱塞通过相邻的接箍之间的时间t；S2：根据加速度变化曲线，确定柱塞到达接箍时刻t1，根据t1以及t确定柱塞离开接箍时刻t2，并根据t1及t2确定时间区间，并类推形成多个时间区间；S3：采集井下温度、压力数据，确定温度、压力数据的采集时刻对应的时间区间，构建压力、温度、加速度、井深的匹配关系，绘制井下压力、温度剖面图；通过该测绘方法，可实现实时获得柱塞运动位置，并实时获取井下的温度、压力数据，为生产优化提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及油气井生产控制技术领域，尤其是一种井下压力温度测绘方法。
背景技术
柱塞举升工艺是目前天然气井排水采气，保证连续生产的一项常用技术，实时把握井下工况，对优化柱塞举升工艺，提升气井生产效率具有重要意义。
近年来，逐步出现了可在线测量的柱塞装置及***，较传统绳索式的工况测量方法，其具有不关井、效率高的特点，但这些装置及***多只能测试井下参数变化，无法把握柱塞运动位置及井下积液位置，难以把握全井筒的状况。如授权公告号为CN202152676U专利提供了一种用于气井在线测量的柱塞装置及柱塞排液采气***，其通过柱塞装置在井口和井底往返，将井下测量数据经由无线数据传输传递至地面控制台。该方法可满足气举作业在线测量的要求，但仅能把握气举过程中的井下压力、温度等参数变化，无法判定柱塞运动位置。特别是当柱塞下落不到位时，测量的参数无法作为井下工况的判定基础。
有鉴于此，特提出本申请。
发明内容
针对于现有技术中存在的相关问题，本发明提供了一种井下压力温度测绘方法，通过该测绘方法，可实现实时获得柱塞运动位置，并实时获取井下的温度、压力数据，为生产优化提供依据。
一种井下压力温度测绘方法，包括如下步骤：
S1：采集柱塞的加速度，并根据采集到的加速度绘制加速度变化曲线，确定柱塞通过相邻的接箍之间的时间t；
S2：根据加速度变化曲线，确定柱塞到达接箍时刻t1，根据t1以及t确定柱塞离开接箍时刻t2，并根据t1及t2确定时间区间，并类推形成多个时间区间；
S3：采集井下温度、压力数据，确定温度、压力数据的采集时刻对应的时间区间，构建压力、温度、加速度、井深的匹配关系，绘制井下压力、温度剖面图。
在现有技术中，由于天然气井的深度很深，单一管道无法满足深度需要，需要通过多个管道连接的方式组成气井油管，在相邻管道的连接位置通过接箍进行连接，从而形成长度满足需求的油管，由于相邻的管道通过接箍，必然在连接位置时，油管的内径会发生变化，基于此，本方案提供了一种井下压力温度测绘方法的测绘方法，通过构建加速度、温度、压力、时间的相互关系，能够实时掌握井下的压力温度情况，从而为生产优化提供依据。在本方案中，通过测量柱塞的加速度变化，通过加速度的变化确定柱塞在井下的具***置，并通过对应时刻采集到的温度以及压力数据，形成井下深度与温度或压力的关系曲线，从而实现实时获取井下的温度、压力数据，为生产优化提供依据。
进一步的，柱塞的加速度的采集间隔为0.005s～0.1s，井下温度、压力的采集间隔为1s～5s。
进一步的，所述步骤S1中根据采集到的加速度绘制加速度变化曲线还包括首先根据压力传感器的压力变化，确定柱塞处于上行方向还是下行方向，从而确定加速度的方向。
进一步的，所述步骤S1中确定柱塞通过相邻的接箍之间的时间t，包括如下步骤：
S11：根据加速度变化曲线，确定频繁变动区间；
S12：确定两个相邻的变动区间的间隔时间即为柱塞通过相邻的接箍之间的时间t。
进一步的，述步骤S2中，具体包括如下步骤：
S21：根据加速度变化曲线，确定加速度筛选值；
S22：根据加速度的筛选值，定义在所述加速度绝对值即将大于所述加速度筛选值的时刻即为柱塞到达接箍时刻t1；
S23：确定柱塞离开接箍时刻t2，其中，t2＝t1+t。
S24：重复S22-S23，确定多个柱塞通过接箍的时间区间。
进一步的，所述步骤S3中具体包括如下步骤：
S31：在柱塞下降过程中，采集不同时刻T对应的井下的温度以及压力数据；
S32：井下深度确认，根据S31中对应的温度以及压力数据的采集时刻，确定所述采集时刻对应的时间区间；
S33：根据具体的时间区间，判定T是否落入第n个时间区间(tn，tn+1)；
S34：若未落入，重新选点；若落入，确定对应井深H满足：H＝n*L，其中L为油管长度；
S35：根据压力、温度、以及S34得到的井深，绘制井下压力、温度剖面图。
进一步的，还包括井下积液高度计算步骤，所述井下积液高度计算步骤具体包括如下步骤：
根据加速度变化曲线，确定柱塞单次上升或下降的时间区间总数N；
根据加速度变化曲线，确定加速度绝对值的最大值Amax以及对应的时刻Tmax；
判断对应的时刻Tmax对应的时间区间NTmax；
积液高度h＝(N-NTmax)*L，其中L为油管长度。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明涉及的一种井下压力温度测绘方法，通过方法改进，构建加速度、温度、压力、时间的相互关系，能够实时掌握井下的压力温度情况，从而为生产优化提供依据；
2、本发明涉及的一种井下压力温度测绘方法，通过对具体采集频率进行限定，可有效的保证能够实时监控柱塞在井下的位置，保证数据获取的精确度；
3、本发明涉及的一种井下压力温度测绘方法，通过测量井筒内积液高度计算，有利于柱塞排水采气的作业优化和提高气井生产效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的测绘方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的测绘方法中步骤S1的具体流程图；
图3为本发明实施例提供的测绘方法中步骤S2的具体的流程图；
图4为本发明实施例提供的测绘方法中步骤S3的具体的流程图；
图5为本发明实施例提供的测绘方法中井下积液高度计算步骤的具体的流程图；
图6为本发明实施例提供的测绘方法中形成加速度曲线图；
图7为本发明实施例提供的测绘方法中形成温度、压力曲线图；。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例
如图1所示，本发明实施例提供了一种井下压力温度测绘方法，包括如下步骤：
S1：采集柱塞的加速度，并根据采集到的加速度绘制加速度变化曲线，确定柱塞通过相邻的接箍之间的时间t；
S2：根据加速度变化曲线，确定柱塞到达接箍时刻t1，根据t1以及t确定柱塞离开接箍时刻t2，并根据t1及t2确定时间区间，并类推形成多个时间区间；
S3：采集井下温度、压力数据，确定温度、压力数据的采集时刻对应的时间区间，构建压力、温度、加速度、井深的匹配关系，绘制井下压力、温度剖面图。
在现有技术中，由于天然气井的深度很深，单一管道无法满足深度需要，需要通过多个管道连接的方式组成气井油管，在相邻管道的连接位置通过接箍进行连接，从而形成长度满足需求的油管，由于相邻的管道通过接箍，必然在连接位置时，油管的内径会发生变化，基于此，本实施例提供了一种井下压力温度测绘方法的测绘方法，通过构件加速度、温度、压力、时间的相互关系，能够实时掌握井下的压力温度情况，从而为生产优化提供依据。在本方案中，通过测量柱塞的加速度变化，通过加速度的变化确定柱塞在井下的具***置，并通过对应时刻采集到的温度以及压力数据，形成井下深度与温度或压力的关系曲线，从而实现实时获取井下的温度、压力数据，为生产优化提供依据。
具体的，柱塞的加速度的采集间隔为0.005s～0.1s，井下温度、压力的采集间隔为1s～5s，通过采集间隔的设定，柱塞加速度的采集时间间隔足够小，能够有效的保证可监测到柱塞通过接箍的具***置，避免采集间隔过程出现漏监的情况。
在一些实施例中，所述步骤S1中根据采集到的加速度绘制加速度变化曲线还包括首先根据压力传感器的压力变化，确定柱塞处于上行方向还是下行方向，从而确定加速度的方向。
如图2所示，在一些实施例中，所述步骤S1中确定柱塞通过相邻的接箍之间的时间t，包括如下步骤：
S11：根据加速度变化曲线，确定频繁变动区间；
S12：确定两个相邻的变动区间的间隔时间即为柱塞通过相邻的接箍之间的时间t。
在本实施例中，由于在油管接箍的位置油管内径会发生变化，直接导致油管内壁对柱塞会产生阻碍运动的反作用力，从而改变柱塞的加速度，形成一种类似于振动的加速度变化曲线，在两个类似于振动的加速度变化曲线之间，即此时柱塞在单节油管中运动。
如图3所示，在一些实施例中，述步骤S2中，具体包括如下步骤：
S21：根据加速度变化曲线，确定加速度筛选值；
S22：根据加速度的筛选值，定义在所述加速度绝对值即将大于所述加速度筛选值的时刻即为柱塞到达接箍时刻t1；
S23：确定柱塞离开接箍时刻t2，其中，t2＝t1+t。
S24：重复S22-S23，确定多个柱塞通过接箍的时间区间。
如图4所示，在一些实施例中，所述步骤S3中具体包括如下步骤：
S31：在柱塞下降过程中，采集不同时刻T对应的井下的温度以及压力数据；
S32：井下深度确认，根据S31中对应的温度以及压力数据的采集时刻，确定所述采集时刻对应的时间区间；
S33：根据具体的时间区间，判定T是否落入第n个时间区间(tn，tn+1)；
S34：若未落入，重新选点；若落入，确定对应井深H满足：H＝n*L，其中L为油管长度；
S35：根据压力、温度、以及S34得到的井深，绘制井下压力、温度剖面图。
在本实施例中，由于加速度采集间隔与温度/压力采集间隔不同，通过具体方法，将加速度采集间隔转变成井下的深度关系，并将对应时刻的温度/压力与之对应，构建加速度、温度、压力、时间的相互关系，能够实时掌握井下的压力温度情况。
如图5所示，在一些实施例中，还包括井下积液高度计算步骤，所述井下积液高度计算步骤具体包括如下步骤：
a、根据加速度变化曲线，确定柱塞单次上升或下降的时间区间总数N；
b、根据加速度变化曲线，确定加速度绝对值的最大值Amax已经对应的时刻Tmax；
c、判断对应的时刻Tmax对应的时间区间NTmax；
d、积液高度h＝(N-NTmax)*L，其中L为油管长度。
通过具体的增加井下积液高度计算步骤，可及时获取井下积液高度，有利于柱塞排水采气的作业优化和提高气井生产效率。
如图6所示，在一些实施例中，设定所述加速度采集间隔为0.1s，根据采集到加速度绘制加速度变化曲线，其中每个方框代表的是柱塞通过对应接箍的加速度的时间，两个相邻的方框的即为柱塞通过相邻柱塞的时间间隔t，通过具体图示，判定加速度筛选值为1.2m/s2，确定在靠近井口即第一个方框内加速度幅值大于1.2的时刻为t1，并通过计算第一个时间区间为(t1，t1+t)，通过将加速度转化为深度，可得到时间和柱塞位置曲线；再根据温度、压力传感器对井筒进行测量，如1s的时间间隔测量一次，可得到井筒温度、压力随时间的变化曲线；最后以时间为中间变量，便可得到在特定时间的井筒深度、温度和压力，若将时间作为连续变量，则可绘制出图7所示深度对应的温度、压力曲线。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种井下压力温度测绘方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：采集柱塞的加速度，并根据采集到的加速度绘制加速度变化曲线，确定柱塞通过相邻的接箍之间的时间t；
S2：根据加速度变化曲线，确定柱塞到达接箍时刻t1，根据t1以及t确定柱塞离开接箍时刻t2，并根据t1及t2确定时间区间，并类推形成多个时间区间；
S3：采集井下温度、压力数据，确定温度、压力数据的采集时刻对应的时间区间，构建压力、温度、加速度、井深的匹配关系，绘制井下压力、温度剖面图；
所述步骤S3中具体包括如下步骤：
S31：在柱塞下降过程中，采集不同时刻T对应的井下的温度以及压力数据；
S32：井下深度确认，根据S31中对应的温度以及压力数据的采集时刻，确定所述采集时刻对应的时间区间；
S33：根据具体的时间区间，判定T是否落入第n个时间区间（tn，tn+1）；
S34：若未落入，重新选点；若落入，确定对应井深H满足：H=n*L，其中L为油管长度；
S35：根据压力、温度、以及S34得到的井深，绘制井下压力、温度剖面图。
2.根据权利要求1所述的一种井下压力温度测绘方法，其特征在于，柱塞的加速度的采集间隔为0.005 s ~0.1s，井下温度、压力的采集间隔为1s~5s。
3.根据权利要求1所述的一种井下压力温度测绘方法，其特征在于，所述步骤S1中根据采集到的加速度绘制加速度变化曲线还包括首先根据压力传感器的压力变化，确定柱塞处于上行方向还是下行方向，从而确定加速度的方向。
4.根据权利要求1所述的一种井下压力温度测绘方法，其特征在于，所述步骤S1中确定柱塞通过相邻的接箍之间的时间t，包括如下步骤：
S11：根据加速度变化曲线，确定频繁变动区间；
S12：确定两个相邻的变动区间的间隔时间即为柱塞通过相邻的接箍之间的时间t。
5.根据权利要求1所述的一种井下压力温度测绘方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体包括如下步骤：
S21：根据加速度变化曲线，确定加速度筛选值；
S22：根据加速度的筛选值，定义在加速度绝对值即将大于所述加速度筛选值的时刻即为柱塞到达接箍时刻t1；
S23：确定柱塞离开接箍时刻t2，其中，t2=t1+t；
S24：重复S22-S23，确定多个柱塞通过接箍的时间区间。
6.根据权利要求1所述的一种井下压力温度测绘方法，其特征在于，还包括井下积液高度计算步骤，所述井下积液高度计算步骤具体包括如下步骤：
a、根据加速度变化曲线，确定柱塞单次上升或下降的时间区间总数N；
b、根据加速度变化曲线，确定加速度绝对值的最大值Amax以及对应的时刻Tmax；
c、判断对应的时刻Tmax对应的时间区间NTmax；
d、积液高度h=（N-NTmax）*L，其中L为油管长度。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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