[发明专利]深井套外环空细导管多参数在线监测装置及监测方法

说明书

本发明涉及的是深井套外环空细导管多参数在线监测装置及监测方法，其中深井套外环空细导管多参数在线监测装置包括细导管、主流量采样器、次流量采样器，细导管的下端安装次流量采样器，主流量采样器安装在细导管上且位于次流量采样器上方，细导管被下放到注入井套外环空中，主流量采样器被下放至泥岩基准层对应的位置，次流量采样器被下放至泥岩基准层之下的位置，细导管连接到地面上的部分安装了套外监测细导管阀组、套外测压表及套外渗漏流量表等地面监测装置。本发明主流量采样器设置于泥岩基准层，当泥岩溶胀层移不断挤压该主流量压力采样器时，将使采样器变形后的导流能力变差，从而得知泥岩层移对套管的挤压程度。

技术领域

本发明涉及采油领域中井下套外环空监测技术，具体涉及深井套外环空细导管多参数在线监测装置及监测方法。

背景技术

对于已进行多年开采的老油田，已经过原始自然能量（自喷）开采的一次采油及注水补充地层能量的二次采油。为了进一步开采储层剩余油，提高原油采油率，老油田已进入注聚合物、注表面活性剂、注碱等三元驱及注CO₂、注微生物、注热蒸汽等三次采油方式。

由于油层的外注液体粘度差异、压力高、注入量大，渗透性强、热冷不均、注入时间长、油层渗透性不均衡造成油层与泥岩隔层渗透应力不平衡。

因油层与泥岩层的渗水膨胀系数差异大，同时在外注流体渗透应力不平衡作用下，将出现泥岩层溶胀、移位错动，在地下挤压套管变形，甚至挫断套管，使油水井大修取套作业或报废，每口井的一次性损失近百万元，还不包括影响的原油产量。

而且由于外注液压力的升高，注入井的固井水泥环容易与地层产生裂缝渗漏失去密封效果，此时，高压水上返进入基准泥岩层（大庆油田约在地下800米左右），加重加快泥岩层的溶胀、挤压或挫断套管。

近十年，油田已出现多个成片套损区。严重的套损区的几百口井中有近60%的井出现套损，大多挤压或挫断位置在泥岩基准层，直接损失达上亿元。

目前已开展不少套损监测研究与应用，大多基于非直接测试方式、地层不稳定试井、声波、电磁等测井技术来监测水泥环渗漏、泥岩层溶胀、套管挤压等损坏。这些方法不仅成本较高、且操作较复杂。

也有研究者把光纤导线随套管下入井底，通过井下压力传感器及光纤传导，在地面接受信号，从而监测井下套外环空的压力变化。此光纤方法可直接监测套外压力，在技术上取得了进步，但由于该方法一次性投资较大，且光纤维护及数据处理都较复杂，使用不方便，也不能监测地层水质等变化情况，因此该方法仅作为试验研究并没能推广应用。

由此看出，研究出简单、低成本、有效可靠的套损监测及预防工艺已显得十分必要，也十分紧迫。

发明内容

本发明的一个目的是提供深井套外环空细导管多参数在线监测装置，这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置用于解决目前套损监测装置或方法成本较高，或者操作较复杂的问题，本发明的另一个目的是提供这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置的监测方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种深井套外环空细导管多参数在线监测装置包括细导管、主流量采样器、次流量采样器，细导管的下端安装次流量采样器，主流量采样器安装在细导管上且位于次流量采样器上方，细导管被下放到注入井套外环空中，主流量采样器被下放至泥岩基准层对应的位置，次流量采样器被下放至泥岩基准层之下的位置，细导管连接到地面上的部分安装了套外监测细导管阀组、套外测压表及套外渗漏流量表等地面监测装置。

上述深井套外环空细导管多参数在线监测装置的监测方法：

一、把主流量采样器、次流量采样器、细导管进行连接，并将它们随套管下入注入井套外环空中，其中主流量采样器被下放到泥岩基准层位，次流量采样器被下放至泥岩基准层位之下的位置；