[发明专利]一种井下低渗透地层封隔器及其应用方法

说明书

本发明公开了一种井下低渗透地层封隔器，包括推靠臂、支撑推靠臂伸缩的支撑臂、驱动支撑臂伸缩的驱动机构以及探针，所述推靠臂包括主要由点状支撑板、点状橡胶垫和点状过滤网组成的点状推靠臂和主要由柱状支撑板、柱状橡胶垫和柱状过滤网组成的柱状推靠臂。本发明还公开了井下低渗透地层封隔器的应用方法，即将带有点状推靠臂的井下低渗透地层封隔器和带有柱状推靠臂的井下低渗透地层封隔器分别下入井下指定位置后，进行座封、注浆、抽吸、取样和测量，并记录测量数据；最后对数据计算，进而得出地层压力流度值。本发明采用了具有大流道通径的封隔器和专门计算方法，能够实时、准确反映实际地层压力，大大提高测量的精度。

技术领域：

该发明属于石油勘探开发动态地层测试技术领域中的一种井下低渗透地层封隔器及其应用方法。

背景技术：

在石油勘探开发过程中，需要对地层及其所含流体特征进一步分析，这其中包括对地层流体取样和地层压力流度测量。电缆地层动态测试器可以实现这一功能，将带有地层封隔器的仪器下井，到达目的层位后打开封隔器，封隔器在液压动力驱动下推靠到井壁，并通过井壁泥饼的弥合作用，使井下泥浆与地层被封隔开，地层流体才有可能通过探针吸入，进而实现地层流体的取样和地层压力流度测量。

石油勘探逐渐步入高端技术推动阶段，过去被认为难以开发的低渗透油气田现在通过高端技术得以实现开发，而地层测试取样与测压技术就是其中之一。对于低渗地层如低于3个毫达西地层，由于地层流体的流动速度极其缓慢，现有的封隔器由于抽取面积小，无法获取到流动速度缓慢的流体样品，也无法测量地层压力。例如：

图1为常规封隔器及其抽吸时的流体流动形态(传统意义上的流动模型)，其结构为在特定形状金属板上压接橡胶，橡胶推靠地层后实现密封，抽吸管可以从地层抽吸流体。其抽吸流体时流体进入到探针，流体的流动呈现球状如图1所示，称之为球形流动模型。在以上抽吸过程中，由于抽吸管的直径rp一般为3cm左右，抽吸地层的有效面积为7cm²左右，低渗地层在抽吸时流体渗流速度一般在0-0.5ml/秒，实际测量到的压力曲线形状如图2所示。其中：MOB为地层流度；△V：抽吸体积cm3；△P：地层压力差PSI；△t：抽吸时间,秒.C：模型系数；rp：封隔器吸孔直径。

使用公式1-1，计算出压力测量的流体流度。

由于渗流速度的影响，在较长的△t时间(一般大于10秒)流体才能逐渐接近地层压力，但不是实际地层压力，要比地层压力小很多。由于无法获得真实地层压力，所以计算出的地层流度MOB将是一个非真实数据。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的问题，提供一种能够满足实时、准确测量低渗透地层流体、电缆地层测试取样和压力测量需要的井下低渗透地层封隔器及其应用方法。

其技术方案是：

一种井下低渗透地层封隔器，包括推靠臂、支撑推靠臂伸缩的支撑臂、驱动支撑臂伸缩的驱动机构以及探针，所述推靠臂包括主要由点状支撑板、点状橡胶垫和点状过滤网组成的点状推靠臂，其中：所述推靠臂还包括主要由柱状支撑板、柱状橡胶垫和柱状过滤网组成的柱状推靠臂；所述柱状支撑板所述呈加长的长方形弧面结构，在柱状支撑板的外凸弧面开设长方形引流槽，引流槽内径向加工有引流孔，引流孔从柱状支撑板内凹面延伸出连接口，连接口外周边设有密封件；所述柱状橡胶垫呈加长的长方形弧面结构，中部开设加长的长方形开口槽；所述柱状过滤网呈长方形弧面结构，柱状过滤网上分布有过滤孔，柱状过滤网与柱状橡胶垫的长方形开口槽构成嵌入式配合；所述柱状支撑板、柱状橡胶垫、柱状过滤网通过连接件连接构成一体结构。

所述柱状支撑板与柱状橡胶垫整体胶结为一体结构，且边角呈弧形倒角。

柱状橡胶垫的长方形开口槽内周边设有台阶，柱状过滤网嵌入在台阶内。

分布在过滤网上的过滤孔为矩阵式排列的细长条孔。