[发明专利]用于地层测试的设备、系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及地层测试领域，具体地涉及一种用于地层测试的设备、系统及方法。

背景技术

地层测试是针对可能的油、气层，利用一套专用的设备和方法，通过降低井内液柱压力，诱导地层中的流体流入井内并取得流体相关参数，从而根据测量的流体相关参数得出流体产出情况。

现有技术中，具有APR套管测试和MFE裸眼测试这两种测试方法。

图1示出了APR套管测试的管柱结构。如图1所示，APR套管测试工具是一种只能在套管内使用的环空加压式测试工具。该工具在封隔器坐封后，开井、关井、循环、取样等各项操作时由环形空间压力控制的。APR套管测试工具具有以下特点：适用于有害气体层测试；由于是全通径，适用于高压油气井和超浅井测；适用于大斜度井测试；可以对地层进行酸洗或挤注作业；在测试管柱不动的情况下，利用环空压力的施加和释放来实现多次开关井，操作方便、简单。但是APR套管测试工具由于需环空加压实现井下开关井，所以只能在套管内使用。

图2示出了MFE裸眼测试的管柱结构。如图2所示，整套的MFE裸眼测试工具均借助于钻杆(或油管)的上提、下放来控制测试阀进行开井、关井。MFE裸眼测试工具既可在套管内进行测试也可在裸眼井内进行测试。与APR套管测试工具相比，MFE裸眼测试工具具有以下缺陷：不易在高压油气井内测试；不易在超深井内进行测试；不易在浅层井内测试；在裸眼井内测试时支撑尾管受测试规范限制不能超过150m，且测试总时间不能超过16小时；在裸眼井内可实现分层跨隔测试，但是受测试规范限制，跨隔长度不能超过30m。

此外，本案申请人发现，现有技术中的地面测试工具，只有在关井后才能获取在测试期间所检测的井下数据，操作人员无法实时获得井下数据，使得试油资料解释滞后。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于地层测试的设备、系统及方法，用于解决或至少部分解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于地层测试的井下设备，所述设备包括：数据采集装置，设置在管柱内，用于采集井下数据；数据处理装置，与所述数据采集装置相连接，用于将所述井下数据转换成无线信号；以及数据传输装置，设置在所述管柱内，与所述数据处理装置相连接，用于将所述无线信号经由所述管柱和地层组成的电磁通道而传输至地面设备。

可选地，所述数据采集装置包括：温度检测装置，用于检测地层温度；以及压力检测装置，用于检测地层压力。

可选地，所述设备还包括：电阻率检测装置，用于检测井下流体的电阻率。

可选地，所述管柱包括上管柱和下管柱，所述数据采集装置和所述数据传输装置设置在所述下管柱内，以及所述设备还包括绝缘短节，设置在所述上管柱和所述下管柱之间。

相应地，本发明实施例还提供一种用于地层测试的地面设备，所述设备包括：数据接收装置，用于接收由井下设备传输的无线信号；数据处理装置，与所述数据接收装置相连接，用于将所述无线信号转换成井下数据；以及控制器，与所述数据处理装置相连接，用于读取所述井下数据。

可选地，所述井下数据包括地层温度和地层压力；所述控制器还用于根据所述地层温度和所述地层压力绘制曲线；以及所述设备还包括显示装置，与所述控制器相连接，用于显示所述曲线。

可选地，所述控制器还用于：在关井阶段，判断所述地层压力是否恢复至原始地层压力；以及在所述地层压力恢复至原始地层压力的情况下，控制所述显示装置显示关井提示。

可选地，所述井下数据包括井下流体的电阻率；所述控制器还用于根据所述电阻率确定所述井下流体的性质；以及所述设备还包括显示装置，与所述控制器相连接，用于显示所述井下流体的性质。

可选地，所述数据接收装置包括插地天线，用于接收该插地天线与井口管柱之间的电压。

相应地，本发明实施例还提供一种用于地层测试的系统，所述系统包括：上述的用于地层测试的井下设备；以及上述的用于地层测试的地面设备。

相应地，本发明实施例还提供一种用于地层测试的方法，所述方法包括：采集井下数据；将所述井下数据转换成无线信号；以及将所述无线信号经由管柱和地层组成的电磁通道而传输至地面设备。

可选地，所述无线信号为电磁波信号，所述电磁波信号的频率范围为2Hz至10Hz。

可选地，在钻井深度小于1000m的情况下，所述电磁波信号的频率范围为10Hz至15Hz；在钻井深度的范围为1000m至2000m的情况下，将所述电磁波信号的频率设置为6Hz；以及在钻井深度大于2000m的情况下，将所述电磁波信号的频率设置为3.5Hz。