[发明专利]油井井下快速测试系统及测试方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种油井井下快速测试系统及测试方法，属于油气田开发工程的油井试井技术领域。

背景技术

目前，油气田开发工程需要对地下压力进行测试，而油气井测试常用的方法是试井。

试井是在井下放入传感器，进行开关井，测试出压力信号，即压力随时间变化的一系列数据，然后根据数学模型反求地层信息。

常规的油井测试，是在井口进行开关。但是由于井筒储集效应的影响，地层的弹性大，对测试结果的影响很大。

为了能够很好地免除井筒储集效应，现有的一种技术方法是把传感器放入井下，然后在井下进行开关。但是由于液压管线较长，开启和关闭需要一个过程，传递时间比较慢，约2分钟。虽然这种方式比过去的井口开关更好，但是对我们了解近井地带的信息还不够。因为在2分钟内，地层波早已穿过10m以内的近井地带，就有很多重要信息不能被发现，特别是污染带。而污染带深度的判断对我们决定采取酸化、压裂等解除污染的措施很重要。另外还需要判断近井地带裂缝的情况。由于2分钟时压力波早就穿过近井地带，而无法诊断。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种油井井下快速测试系统及测试方法，它可以在瞬时（0.1s）内打开开关，形成流量与时间关系的矩形波。从而测出地层信息，特别是近井污染带的信息，对于以后采取酸化或其他油井增产措施具有指导意义。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种油井井下快速测试系统，包括套管，下入套管的测试管柱，测试管柱底部密封封隔，形成密闭体，测试管柱和套管之间由液压式封隔器封隔形成测试管柱与套管之间的环空，测试管柱上安装有井下快速开关，测试管柱底部安装有存储式压力计。

所述井下快速开关包括开关外筒，开关外筒内设置有一个限流细管，所述限流细管顶部和套管的环空相连通，限流细管内设置有限流控制器，限流细管底部由一个薄膜密封。

或者，所述井下快速开关包括开关外筒，开关外筒内设置有一个限流细管，所述限流细管顶部和套管的环空相连通，限流细管内设置有限流控制器，限流细管底部安装有一个磁铁环，所述磁铁环和一个活动铁片相连接，所述活动铁片密封限流细管底部，活动铁片上方的限流细管内设置有一个限位块。

液压式封隔器由地面液压泵通过液压管线加压，实现封隔。

本发明同时公开了油井井下快速测试方法，具体为：

试井过程中，第一步将测试管柱下入到一定深度的储层位置；封隔前，井筒有流体通过环空流出，此时的井底压力不是太高，如地层压力为10Mpa时，流动过程中的压力只有6Mpa；

第二步，测试时地面加压泵通过液压管线给封隔器加压，达到封隔压力时，封隔器把油管和套管之间的环空密封；

第三步，封隔后，地层流体会源源不断地往井筒汇集，汇集过程中压力会逐渐升高，例如由开始的 6Mpa上升到10Mpa，然后继续上升；

第四步，井下快速开关开启；当压力值上升到膜片的破裂压力时，膜片瞬时完全破裂；膜片完全打开，通过流量控制器限流，流量就由0值突变为限流细管所限定的流量Q₁，然后流体进入环空；

或者，当开关底部压力上升到磁铁吸附铁片的最大压力时，铁片脱落，限位块限制铁片脱落后的位置，流体通过铁片脱落后的缝隙进入细管，流量控制器限流。

第五步，流体通过限流细管进入环空，流量由0值突变为限流细管所限定的流量Q₁，在瞬时（0.1s内）快速实现流量变化，形成矩形的时间与流量关系曲线，从而能够求解近井污染带的深度和提高试井曲线的精确度。

最后，测试结束后，地面放压，封隔器胶筒收缩解封，提出测试管柱，从存储式压力计上读出测试的压力数据。

本发明的井下快速开关可以在瞬时（0.1s）内打开开关，形成流量与时间关系的矩形波。从而测出地层信息，特别是近井污染带的信息，对于以后采取酸化或其他油井增产措施具有指导意义。

因而，本发明是一种操作简单且能实现井下快速产生流量变化的新型试井系统，能够在瞬时（0.1s内）打开开关，形成矩形的时间与流量关系曲线，从而解决了试井过程中难以测试污染带的深度和实现测试曲线的精确度的问题。

本发明与现有技术比较具有以下有益效果：

（1）把薄膜材料运用于井下开关的设计中，将以前几分钟实现开启，缩短到0.1s内快速实现流量变化，形成矩形的流量与时间关系曲线，达到预期测试目的，快速拿到数据。