[发明专利]一种油水分布测试仪及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在油田水平井开采中，水平段油水分布情况的存储式测试仪及测试方法，属仪器仪表类。

背景技术

当前，国内外稠油、稀油的水平井开采技术发展迅速，给我国石油产量的提高做出了很大贡献。然而水平井投入开发以来，水平井段的生产测井问题一直没有解决。有些井生产后，井下出水情况严重，因为在同样的地层中，水的渗流能力大于油的渗流能力，水平井见水后，如不及时采取调剖堵水措施，该油井的含水率将一直上升，形成水淹井，产油量明显下降，甚至损失储量。目前石油行业的许多科技人员针对如何有目标的开展水平井调剖、堵水措施，进行了大量的研究，而在堵水前，准确确定来水点的位置，却一直因为定位困难，而始终没有很好的解决方法。由于水平段测试仪器的起下问题无法解决，也没有专用的测井仪器，到目前为止，国内外尚无水平井生产测井的相关资料。因此，研究水平井段的油水分布测试方法及专用仪器，是油田生产中亟待解决的技术难题。

发明内容

针对油田水平井出水层位确定困难的问题，本发明提供了一种油水分布测试仪，可用于检测油水分布情况、找漏、测量液面等。本发明的测试仪属于存储式多发多收聚能声波测试仪，本仪器包括声波系统、由电子线路构成的主机结构、电池三部分，各部分依次连接，并设有扶正器，确保仪器与井筒的同轴度。

所述声波系统，包括声波系统管柱、尾帽、扶正器和上连接头；其中声波系统管柱包括上发射器、上接收器、下接收器和下发射器。当尾帽端处于垂直下端时，各结构的排列顺序由上至下依次是上连接头、扶正器、上发射器、上接收器、下接收器、下发射器、尾帽。声波系统的上连接头与主机之间可通过API 2⁷/₈寸的管螺纹连接，并通过扶正器保证其垂直度。

另外，在发射器和接收器位置对应的管柱壁处开设有孔，其它位置管柱体合理开设缝隙。开设缝隙是防止声波沿管壁的连续传播，即要开孔又要保证管柱的强度，开孔的总面积不大于该段管柱表面积的1/3。开孔原则为交错开孔。

所述主机结构为一根管柱，包括上接头、采集板、信号板和下连接头，下连接头与上述上连接头可通过螺纹连接，上接头与电池连接，所述各螺纹连接处内含密封组件及航空接插件，在声波系统、主机结构和电池的管柱外层均套装有金属隔热瓶。

所述信号板控制的声波信号发生器和声波信号的接收处理电路，用来完成声波信号接收放大处理；所述采集板用来完成信号的发生、数据的采集存储及与上位机的通讯，采集板内置大容量SD存储卡。

所述磁定位器将感应到的信号经过差分放大、低通滤波送至缓冲器，产生的低频脉冲信号经CPU内部转换为数字信号，存储至SD卡。

所述电池为一根管柱，内置大容量锂电池和电池转换模块，可满足仪器连续稳定工作达36小时以上，最大可达80小时。管柱外套装金属隔热瓶，实现测试仪的耐高温特性。

本发明的测试仪整体组装完成后，电池端通过API 2⁷/₈寸管螺纹与作业管柱连接，完成起下作业，下井的顺序为声波系统、主机、电池、作业管柱。

本发明的测试仪还能在电池的后端组合连接磁定位器、温度传感器和压力传感器，与本测试仪配合使用。

本发明还提供了一种油水分布测试方法，具体而言：

本发明采用聚能多发、多收的测试方法，声波系统的工作方式采用双发四收，即双发射器为分时交替工作。上发射器发射时，上接收器设有3英尺和5英尺双接收点，采集由上到下的接收信号；下发射器发射时，下接收器亦设有3英尺和5英尺双接收点，采集由下至上的接收信号；通过声波在油水中的传播时差，即微声差来确定水平段油水分布。

本方法还可与微温差找水方法、水平段温度压力剖面曲线一起联合应用，来分析热采水平井周期注采效果。

对于油层上、下均有水层的直井，用该仪器通过测试套管胶结质量的变化，可以确定顶水、底水的来水方向，再配合微温差来区分地层水与注入水，从而为找堵水措施提供了可靠的依据；

该仪器采用了高温隔热技术，工作温度可达250℃，耐压25Mpa,连续工作最长可达36h；

与该测试仪电性连接的综合解释软件可绘制多种测井曲线，即直井的磁定位、声幅、变密度曲线、水平井段油水分布的微声差曲线。

本发明解决了水平井油水分布的测试技术，和油井出水来水方向判断问题，能有效验证出水位置，以便及时采取调堵措施，从而降低油井产出液的含水率，增加单井产油量，提高开发效果。具体来讲，本发明的有益效果为：