[发明专利]一种测试井下气体流量的仪器和方法

说明书

本发明提供了一种测试井下气体流量的仪器和方法。所述仪器包括控制和处理单元，以及与所述控制和处理单元相连的测试单元，测试单元包括放射性同位素发生装置、第一伽马信号接收器、定位测量装置和第二伽马信号接收器，它们依次相连。所述方法包括将测试端器下放至测试层段；启动中子发生器以使储氧箱中产生N¹⁶的同位素；释放N¹⁶的同位素，与注入的气体混合后向下流动；两伽马信号接收器分别接收释放的伽马射线，并分别产生两个峰值；将两伽马信号接收器之间的距离除以两峰值之间的时间差，得到所述测试层段的实测气体流速。本发明提供的技术方案可以定量测试井下气体的流量，有效满足了小排量非烃类气体注入剖面测试的需求。

技术领域

本发明涉及一种测试井下气体流量的仪器和方法，属于油田井下测试技术领域。

背景技术

随着油田开发的不断深入，非烃类注气开发技术逐步得到了大规模应用，向井下注入空气、减氧空气、氮气等开发措施应用的越来越多。油田井下气体流量测试中，针对蒸汽的流量测试，通常采用涡轮流量计，但其量程的流量测量下限较高，分辨率较大，无法满足小排量非烃类气体注入剖面测试的需求。

目前，针对非烃类气体的流量测试通常是采用热式质量流量计进行测试，小流量气体的测试效果虽然好于涡轮流量计，但该类仪器存在着测量探头易被井下油污等杂质沾染，造成测量数据异常偏大，测试数据无法解释等问题。

因此，提供一种测试井下气体流量的仪器和方法成为本领域亟待解决的技术问题之一。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种测试井下气体流量的仪器和方法。本发明提供的技术方案可以定量测试井下气体的流量，有效满足了小排量非烃类气体注入剖面测试的需求。

为达到上述目的，本发明提供了一种测试井下气体流量的仪器，该仪器包括：

控制和处理单元；

以及与所述控制和处理单元通过电缆相连的测试单元，所述测试单元包括放射性同位素发生装置、第一伽马信号接收器、定位测量装置和第二伽马信号接收器；其中，所述放射性同位素发生装置、第一伽马信号接收器、定位测量装置和第二伽马信号接收器依次连接在所述电缆上；所述放射性同位素发生装置包括储氧箱和中子发生器，所述定位测量装置包括温度测量器、压力测量器和定位器；

所述控制和处理单元能用于控制所述测试单元的运行，同时接收所述测试单元发出的信号并进行处理。

在上述仪器中，所述中子发生器可以产生快中子。

在上述仪器中，所述定位测量装置可以集测温、测压、定位的功能于一体。所述定位测量装置可以包括温度测量器、压力测量器和定位器，其中，温度测量器可以用于测量温度，压力测量器可以用于测量压力，定位器可以用于进行定位。

在上述仪器中，所述电缆可以用于传输电流和信号。

在上述仪器中，优选的，所述储氧箱上可以设有电磁阀，所述电磁阀可以用于控制储氧箱的开启和闭合。

在上述仪器中，优选的，所述储氧箱内可以装有氧气，如液氧。

在上述仪器中，优选的，所述仪器还包括伸缩管，所述伸缩管可以套设在所述电缆的外面。

在上述仪器中，优选的，所述仪器还包括防喷器，所述防喷器可以设置在井口，所述防喷器上可以设有允许所述电缆穿过的通道。

本发明还提供了一种测试井下气体流量的方法，其包括以下步骤：

将所述测试单元下放至测试层段；以竖直方向为基准，所述第一伽马信号接收器位于所述放射性同位素发生装置的下部，所述第二伽马信号接收器位于所述第一伽马信号接收器的下部；