CN207526492U - 拖管式水平井温压剖面测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种拖管式水平井温压剖面测试装置，包括扶正导向头、温压一体化传感器座、感温传感器、压力传感器和井下数据采集集成电路，该扶正导向头使该拖管式水平井温压剖面测试装置居中下入到测试层段，该感温传感器位于该温压一体化传感器座上，测量流体温度，该压力传感器位于该温压一体化传感器座上，测量井筒流体压力，该井下数据采集集成电路将该感温传感器和该压力传感器的输出信号放大后定时采集并压缩存储，并在测试结束后将测试数据回放到地面计算机中进行处理。该拖管式水平井温压剖面测试装置可以监测全井筒的温度和压力变化情况，可以定性分析注汽过程中各射孔段吸汽情况，生产过程中产液情况以及水平段动用程度。

Description

拖管式水平井温压剖面测试装置

技术领域

本实用新型涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种拖管式水平井温压剖面测试装置。

背景技术

随着水平井应用领域和规模不断扩大，稠油热采水平井应用也由零散转变为整体为主，水平井已成为油田提高稠油油藏开采效果的关键技术。但由于水平段长，目前的注、采工艺不能保证长水平段均匀吸汽、产液，多轮次吞吐后水平井段不能全部动用，影响了热采水平井的高效开采。

我国稠油热采动态监测已经基本形成配套技术，特别是井温测井，它是应用较早的测井方法之一，由于方法和设备简单，在生产测井中得到了广泛应用。另外，稠油热采过程中，水平井井下的温度和压力不仅仅随着油藏垂深的变化而变化，同时也随着稠油热采各个开发工艺过程中而不断变化，尤其是注汽后水平井井下温度高达300℃，而在生产过程中，温度又慢慢降低。目前针对高温情况下的热采水平井的井温及井压测试装置功能各异，还没有形成成熟的仪器设备，各种仪器各有特点。因此，需要开发设计满足热采水平井现场实际要求的温压剖面测试的装置。为此我们发明了一种新的拖管式水平井温压剖面测试装置，解决了以上技术问题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可以监测全井筒的温度和压力变化情况，可以定性分析注汽过程中各射孔段吸汽情况，生产过程中产液情况以及水平段动用程度的拖管式水平井温压剖面测试装置。

本实用新型的目的可通过如下技术措施来实现：拖管式水平井温压剖面测试装置，该拖管式水平井温压剖面测试装置包括扶正导向头、温压一体化传感器座、感温传感器、压力传感器和井下数据采集集成电路，该扶正导向头使该拖管式水平井温压剖面测试装置居中下入到测试层段，该温压一体化传感器座连接于该扶正导向头，该感温传感器位于该温压一体化传感器座上，测量流体温度，该压力传感器位于该温压一体化传感器座上，测量井筒流体压力，该井下数据采集集成电路连接于该温压一体化传感器座，将该感温传感器和该压力传感器的输出信号放大后定时采集并压缩存储，并在测试结束后将测试数据回放到地面计算机中进行处理。

本实用新型的目的还可通过如下技术措施来实现：

该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括感压进液口和取压及校验接口，该感压进液口位于该扶正导向头上，以使该压力传感器与垂直及水平井井筒内流体联通，保护该压力传感器免受正面直接冲击，该取压及校验接口位于该扶正导向头上，为该压力传感器提供了感压通道。

该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括密封压帽、锥形密封铜垫和承压密封保护钢筒，该密封压帽、该锥形密封铜垫、该承压密封保护钢筒与该温压一体化传感器座组成了一套靠螺纹旋紧过程的密封***，其中该密封压帽通过与该承压密封保护钢筒上的螺纹来压缩该锥形密封铜垫使其产生塑性变形实现该温压一体化传感器座上的密封面与该承压密封保护钢筒密封面的有效密封。

该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括金属保温绝热瓶，该井下数据采集集成电路位于该金属保温绝热瓶中，该金属保温绝热瓶位于该承压密封保护钢筒中。

该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括仪器连接压帽、防脱扣定位销钉和仪器提升转换短接，该承压密封保护钢筒与该仪器连接压帽、该防脱扣定位销钉、该仪器提升转换短接连接组成一套转换连接***与油管进行连接。

本实用新型中的拖管式水平井温压剖面测试装置，属于石油工业开发过程中井下温度、压力及接箍位置的测试装置，特别适用于转周及焖井放喷后热采水平井温度场和压力场的监测。该装置针对热采水平井井身结构特点，井温和井压的测试精度、仪器耐高温的指标及仪器安装起下、拆卸、清洗及可重复使用等方面进行了改进和创新，设计了拖管式水平井温压剖面测试一体化装置，不仅可以监测全井筒的温度和压力变化情况，而且配合水平井的井温及井压解释技术，可以定性分析注汽过程中各射孔段吸汽情况，生产过程中产液情况以及水平段动用程度。因此，采用现场操作简单、测试精度高、满足现场热采水平井测试工艺需要的拖管式水平井温压剖面测试装置，该测试仪器不仅能够适用普通水平井的温压剖面监测，而且也能解决稠油热采水平井高温环境下的温度压力监测。这对于掌握油井井下温度和压力数据，认识水平井的生产情况以及指导后续生产工艺的实施具有重要的意义。本实用新型有如下优点和有益效果：用油管或连续油管可将仪器输送到大斜度段或水平段，进行大斜度井及水平井测井，解决大斜度井及水平井的生产测井难题；在0-350℃范围内，将温度传感器和压力传感器置于高效金属保温瓶内进行高温保护，同时对压力和温度传感器井下了温漂校正，提高了温度和压力的测试精度，避免高温下温度和压力传感器的失真。

附图说明

图1为本实用新型的拖管式水平井温压剖面测试装置的一具体实施例的结构图；

图2为本实用新型的一具体实施例中井下数据采集集成电路结构示意图；

图3为本实用新型的一具体实施例中信号采集处理功能结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。

如图1所示，图1为本实用新型的拖管式水平井温压剖面测试装置的结构图。该拖管式水平井温压剖面测试装置包括：扶正导向头1、感压进液口2、温压一体化传感器座3、取压及校验接口4、外置式热电阻感温传感器5、密封压帽6、防脱扣定位销钉一7、油井井下专用压力传感器8、锥形密封铜垫9、承压密封保护钢筒10、金属保温绝热瓶11、井下数据采集集成电路12、密封堵头13、仪器连接压帽14、防脱扣定位销钉二15、仪器提升转换短接16、普通油管17等组成。扶正导向头1将测试仪器尽量居中，圆角处理减少入井拖动过程中的硬性碰撞和阻挡，保证将仪器顺利地下入到测试层段，其上的感压进液口2保证油井井下专用压力传感器8与垂直及水平井井筒内流体联通，保护油井井下专用压力传感器8免受正面直接冲击。扶正导向头1通过普通螺纹与温压一体化传感器座3进行连接，温压一体化传感器座3主要是固定油井井下专用压力传感器8和外置式热电阻感温传感器5，并起到密封堵头的作用，其上布置有取压及校验接口4、外置式热电阻感温传感器5和油井井下专用压力传感器8，从而构成了本测试装置的主要感压测温传感测试***。取压及校验接口4不仅是为安装在金属保温绝热瓶11中的油井井下专用压力传感器8提供了感压通道，同时也为该压力传感器的室内试验提供了标定用连接螺纹。外置式热电阻感温传感器5主要采用开槽设计，将温度传感器直接暴露于井筒液体环境中，直接测量流体温度，减少测温延后。油井井下专用压力传感器8通过取压及校验接口4及连通通道测量井筒流体压力。密封压帽6、锥形密封铜垫9、承压密封保护钢筒10与温压一体化传感器座3组成了一套靠螺纹旋紧过程的密封***，其中密封压帽6通过与承压密封保护钢筒10上的螺纹来压缩锥形密封铜垫9使其产生塑性变形实现温压一体化传感器座3上的密封面与承压密封保护钢筒10密封面的有效密封，避免高压情况下，流体进入承压密封保护钢筒10内，导致里面油井井下专用压力传感器8及其它电路的损坏。井下数据采集集成电路12与温压一体化传感器座3采用普通螺纹连接，并整体置于金属保温绝热瓶11中，保证油井井下专用压力传感器8和井下数据采集集成电路12能够在200-300℃以上的高温环境下6小时有效工作，或者150℃-200℃之间48小时以上有效工作。从而实现高温热采水平井焖井放喷后的井温井压测试。井下数据采集集成电路12与金属保温绝热瓶11整体置于承压密封保护钢筒10内于另一端的密封堵头13组成一个密封***，进行承压和密封。承压密封保护钢筒10与仪器连接压帽14、防脱扣定位销钉二15、仪器提升转换短接16组成一套转换连接***与普通油管17进行连接或者与连续油管进行连接，直至油井井口，并利用油管将井下仪器输送到水平段测试。测试过程中单片机数据采集存储***将传感器的输出信号放大后按预先设定的时间程序定时采集并压缩后存储于大容量数据存储器中，测试结束后通过地面回放***，将测试数据回放到地面计算机中进行处理。防脱扣定位销钉一7采用沉头螺钉孔和沉头螺钉的方式，在螺纹连接处的中部将沉头螺钉旋入沉头螺钉孔中，限制螺纹倒扣，发生松扣等现象。

如图2所示，井下数据采集集成电路12包括***接线腔21、采集集成电路22、磁定位电路23、高温电池供电24等结构。实现将压力传感器、温度传感器、腔内温度传感器等信号的采集和存储等功能。磁定位电路23采用磁铁导磁的原理，监测下入过程中油井井筒中接箍的位置和数量，是常规校正井下深度的方法之一。腔内温度传感器为采用电阻温度传感器监测保温瓶内的温度变化情况。

如图3所示，信号采集处理功能由温度信号31、压力信号32、磁信号33、信号电缆34、保温瓶内温度信号35、信号解调电路36、A/D转换器37、单片机38、电源电路39、时钟电路40、存储器41、通讯接口42、校验电路43组成。信号解调电路36将以上采集到的温度、压力、磁接箍和仪器的仪温等信号进行处理，如放大或转换的电路。通过单片机38和信号解调电路36、A/D转换器37将采集到的温度信号31、压力信号32、磁信号33、保温瓶内温度信号35进行模拟转换，形成数字信号，然后通过单片机38中的下位机程序进行控制，同时时钟电路40进行时钟同步，存储器41进行相关信号的存储，通讯接口42与地面计算机进行连接回放和设置。另外校验电路43可以在室内对温度、压力等传感器进行校正。从而组成一套完整的井下数据传感、采集、存储和回放的功能。

本实用新型中的拖管式水平井温压剖面测试装置，使用油管或连续油管可将仪器输送到大斜度段或水平段，进行大斜度井及水平井测井，解决大斜度井及水平井的生产测井难题；在0-350℃范围内，将温度传感器和压力传感器置于高效金属保温瓶内进行高温保护，同时对压力和温度传感器井下了温漂校正，提高了温度和压力的测试精度，避免高温下温度和压力传感器的失真；通过单片机和信号解调电路、A/D转换器将采集到的温度信号、压力信号、磁信号、保温瓶内温度信号进行模拟转换，形成数字信号，然后通过单片机中的下位机程序进行控制，同时时钟电路进行时钟同步，存储器进行相关信号的存储，通讯接口与地面计算机进行连接回放和设置。另外校验电路可以在室内对温度、压力等传感器进行校正。从而组成一套完整的井下数据传感、采集、存储和回放的功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.拖管式水平井温压剖面测试装置，其特征在于，该拖管式水平井温压剖面测试装置包括扶正导向头、温压一体化传感器座、感温传感器、压力传感器和井下数据采集集成电路，该扶正导向头使该拖管式水平井温压剖面测试装置居中下入到测试层段，该温压一体化传感器座连接于该扶正导向头，该感温传感器位于该温压一体化传感器座上，测量流体温度，该压力传感器位于该温压一体化传感器座上，测量井筒流体压力，该井下数据采集集成电路连接于该温压一体化传感器座，将该感温传感器和该压力传感器的输出信号放大后定时采集并压缩存储，并在测试结束后将测试数据回放到地面计算机中进行处理。

2.根据权利要求1所述的拖管式水平井温压剖面测试装置，其特征在于，该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括感压进液口和取压及校验接口，该感压进液口位于该扶正导向头上，以使该压力传感器与垂直及水平井井筒内流体联通，保护该压力传感器免受正面直接冲击，该取压及校验接口位于该扶正导向头上，为该压力传感器提供了感压通道。

3.根据权利要求1所述的拖管式水平井温压剖面测试装置，其特征在于，该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括密封压帽、锥形密封铜垫和承压密封保护钢筒，该密封压帽、该锥形密封铜垫、该承压密封保护钢筒与该温压一体化传感器座组成了一套靠螺纹旋紧过程的密封***，其中该密封压帽通过与该承压密封保护钢筒上的螺纹来压缩该锥形密封铜垫使其产生塑性变形实现该温压一体化传感器座上的密封面与该承压密封保护钢筒密封面的有效密封。

4.根据权利要求3所述的拖管式水平井温压剖面测试装置，其特征在于，该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括金属保温绝热瓶，该井下数据采集集成电路位于该金属保温绝热瓶中，该金属保温绝热瓶位于该承压密封保护钢筒中。

5.根据权利要求3所述的拖管式水平井温压剖面测试装置，其特征在于，该拖管式水平井温压剖面测试装置还包括仪器连接压帽、防脱扣定位销钉和仪器提升转换短接，该承压密封保护钢筒与该仪器连接压帽、该防脱扣定位销钉、该仪器提升转换短接连接组成一套转换连接***与油管进行连接。