[发明专利]铠装加热复合光缆及利用其的油气层模拟测试装置及方法

说明书

本发明公开一种铠装加热复合光缆及利用其的油气层模拟测试装置及方法，从内到外依次包括：第一光传输单元、内层金属管、第二光传输单元、外层金属管；第一光传输单元插装于内层金属管内且沿内层金属管的长度方向延伸，第一光传输单元包括第一光纤及用于发热的电线电缆；第二光传输单元包覆于内层金属管的外壁且沿内层金属管的长度方向延伸，第二光传输单元包括第二光纤与金属丝，实现“气‑油‑水”等多个界面位置的快速检测分析，精度高、速度快、稳定性高。

技术领域

本发明涉及盐穴储气库造腔技术领域，尤其涉及一种铠装加热复合光缆及利用其的油气层模拟测试装置及方法。

背景技术

我国盐穴储气库建设已经进入快速发展阶段，作为保障造腔安全平稳运行的关键因素之一，气-油-水交界面监测越来越受到重视。在盐穴储气库造腔过程中，溶腔作业利用盐岩不溶于柴油的特点，使用柴油作为阻溶剂控制水与盐岩的接触面，保护上部盐岩层，达到按照设计要求造腔的目的。如果界面未得到有效控制，一方面会损失造腔体积，影响造腔形状，进而影响后期运行的稳定性；另一方面如果造腔末期，腔顶发生溶蚀，会影响整个腔体的密封性。所以实现气-油-水交界面的精确测量显得尤为重要。

金坛盐穴储气库为单井三管溶腔井身结构，采用有阻溶剂对流溶腔工艺，即在生产套管内下入两个悬挂在井口处的溶腔管柱串(溶腔内管、溶腔外管)，在溶腔内管和内外管环空建立循环进行采卤溶腔，在溶腔外管与生产套管环空注入柴油来控制腔体上溶。在盐穴储气库溶腔建库的过程中，在井筒7inch(177.8mm)套管外与9.6inch 244.5mm套管之间进行气-油-水交界面的测试。卤水通过4.5inch(114.3mm)中心套管排卤，而柴油则通过7inch套管外注入。因此，盐穴储气库井筒结构及其测试方法严重影响了气-油-水交界面位置的检测分布情况。

由于气-油-水交界面位置的控制是溶腔腔体形态控制和制约储气库库容及稳定性的关键，因此气-油-水交界面的实时监测与控制方法是盐穴造腔过程中离不开的一门重要技术。常用的气-油-水交界面控制方法有地面观察法、压力表监测法、井下电阻式传感器测量方法以及中子测井法等。其中，地面观察法判断方法简单、直接成本低，但只适用于正循环造腔；压力表监测法测量结果不准确；中子测井法测量准确，但成本高；井下电阻式传感器测量稳定性差且测量范围有限。这些方法均无法实现大规模反循环造腔过程中的气-油-水交界面测试。

因此，需针对盐穴储气库造腔井气-油-水交界面测试精度低、速度慢等实际工程应用情况和普遍油气地层界面检测所存在的技术难题提供一种技术方案。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种铠装加热复合光缆及利用其的油气层模拟测试装置及方法，实现“气-油-水”等多个界面位置的快速检测分析，精度高、速度快、稳定性高。

为达到上述技术目的，本申请采用以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种铠装加热复合光缆，从内到外依次包括：第一光传输单元、内层金属管、第二光传输单元、外层金属管；第一光传输单元插装于内层金属管内且沿内层金属管的长度方向延伸，第一光传输单元包括第一光纤及用于发热的电线电缆；第二光传输单元包覆于内层金属管的外壁且沿内层金属管的长度方向延伸，第二光传输单元包括第二光纤与金属丝。

优选的，第二光传输单元沿内层金属管的中心轴缠绕绞合于内层金属管的外壁，所述第二光传输单元沿所述内层金属管的中心轴螺旋缠绕绞合于所述内层金属管的外壁，所述第一光纤为布设在内层金属管内的拉直光纤，所述第二光纤为螺旋状旋转缠绕于所述内层金属管外壁的多根光纤。

优选的，所述电线电缆由不同电阻丝的电线电缆进行绝缘接续而成或分段定制不同电阻率的电线绝缘焊接而成。

第二方面，本申请提供一种铠装加热复合光缆在测试造腔井气-油-水多交界面位置中的应用。