[发明专利]一种基于分布式光纤声音监测的油气井出砂监测方法

说明书

一种基于分布式光纤声音监测的油气井出砂监测方法，包括：在待监测出砂油气井安装分布式光纤声音监测装置的方法、监测所述油气井出砂的方法、DAS油气井出砂监测解释方法。本发明采用分布式光纤声音监测可以实现所有生产层段分布式、实时的出砂状况监测；可以定性判断各层段的出砂程度；可以实现井下出砂临时监测；可以实现出砂层段防砂效果评价，对实践和研究的意义都非常突出。

技术领域

本发明涉及一种基于分布式光纤声音监测的油气井出砂监测方法，属于油气开采的技术领域。

背景技术

在油气田开采过程中，储层大量出砂或连续出砂会造成油气层砂埋、油管砂堵、地面管汇砂积、地层亏空垮塌等后果，严重影响油气井正常生产。因此，能够实时了解油气井出砂层位和出砂量，对保证油气井安全、高效、持续生产至关重要。目前现场采用的出砂监测方法主要有超声波法、压电法、加速度传感器法等，这些方法以井口监测为主，得到的是全井的出砂情况，不能实时揭示井下各个生产层段的出砂情况以及井筒中砂粒的流动情况。

近年来，随着分布式光纤声音监测技术，以下简称为DAS技术的发展，为储层出砂和井筒砂粒流动的分布式、实时监测提供了一种重要手段，然而本技术领域还未将其应用至用于检测油气井出砂的工艺当中。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开一种基于分布式光纤声音监测的油气井出砂监测方法。

本发明概述

DAS技术的主要原理是利用相干光时域反射测量的原理，将相干短脉冲激光注入到光纤中，当有外界振动作用于光纤上时，由于弹光效应，会微小地改变纤芯内部结构，从而导致背向瑞利散射信号的变化，使得接收到的反射光强发生变化，通过检测井下事件前后的瑞利散射光信号的强度变化，即可探测并精确定位正在发生的井下事件。当储层出砂时，砂粒冲击井下光纤，产生振动事件，根据光纤不同位置处的振动事件和振动强度，即可确定出砂层位以及出砂程度。同时，通过监测进入井筒中的砂粒的运动情况，可以确定在当前生产速度下是否会发生砂粒沉降，进而可以为油气井携砂生产提供指导。由于光纤具有抗电磁干扰、耐腐蚀、实时性好等特点，使得其在井下出砂实时监测方面具有更大的优越性。

本发明的详细技术方案如下：

一种基于分布式光纤声音监测的油气井出砂监测方法，其特征在于，包括：在待监测出砂油气井安装分布式光纤声音监测装置的方法；

其中，所述分布式光纤声音监测装置包括DAS出砂监测仪和铠装光缆，所述的DAS出砂监测仪包括激光光源、声音信号接收器和计算机控制与显示系统；

所述DAS出砂监测仪用于实时监测并反馈给监测人员声音数据；所述铠装光缆用于垂直设置在油气井中，并将监测到的井下出砂声音数据传输至DAS出砂监测仪；

所述在待监测出砂油气井安装分布式光纤声音监测装置的方法包括：

将铠装光缆垂直且沿油气井轴向方向安装在油气井中；所述铠装光缆的安装深度覆盖待检测油气井的所有出砂层位；

所述铠装光缆的末端设置有保持其自然悬垂的部分；DAS出砂监测仪通过所述铠装光缆实时采集油气井的声音信号，并将所述声音信号传输至计算机控制与显示系统。

根据本发明优选的，所述铠装光缆安装在油气井内油管的外壁上，或者安装在油管和套管之间的环形空间内。

根据本发明优选的，所述基于分布式光纤声音监测的油气井出砂监测方法还包括监测所述油气井出砂的方法，步骤如下：

所述的激光光源向铠装光缆中的单模感声光纤发送脉冲激光；所述的声音信号接收器接收从铠装光缆中的单模感声光纤反射回来的声音信号；

所述的计算机控制与显示系统控制激光光源和声音信号接收器的信号发射与接收工作。