專利名稱：一種超深井無(wú)線傳輸試井系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及油氣生產(chǎn)井的壓力恢復(fù)測(cè)試的一 種裝置。
背景技術(shù)：
壓力恢復(fù)測(cè)試可以取得油井的靜壓、流壓、滲透率、流動(dòng)系數(shù)、表皮系數(shù) (井筒污染)、油藏邊界及距離、生產(chǎn)壓差等地層參數(shù)，是油井動(dòng)態(tài)分析的重 要資料，為油田管理提供可靠依據(jù)；壓力恢復(fù)測(cè)試資料既是油田進(jìn)行注水、酸 化、解堵、調(diào)剖等油井增產(chǎn)措施的重要依據(jù)，同時(shí)也是檢驗(yàn)油井措施效果的主 要手段。
生產(chǎn)井常規(guī)的壓力恢復(fù)測(cè)試是在油井正常生產(chǎn)的情況下將壓力計(jì)下至油層 中部測(cè)取流動(dòng)壓力，然后在地面關(guān)井，由于油層至井口井筒有較大的空間，油 層在壓力恢復(fù)過(guò)程中要壓縮井筒內(nèi)的流體，使井筒壓力上升，這一過(guò)程稱之為 井筒儲(chǔ)存效應(yīng)。由于井筒儲(chǔ)存效應(yīng)的存在導(dǎo)致壓力恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)，有時(shí)因?yàn)榫?筒儲(chǔ)存效應(yīng)導(dǎo)致壓力恢復(fù)測(cè)試取不到合格的資料。
目前采用方式有直讀方式，將直讀式壓力計(jì)先用電纜下到井底，然后地面 關(guān)井，待井底壓力恢復(fù)后可再在地面即時(shí)讀取需要的數(shù)據(jù)，此方式只能采用地 面關(guān)井，等待井下壓力恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，而且直讀式壓力計(jì)需要電纜連接，在關(guān)井 時(shí)電纜對(duì)關(guān)井設(shè)備造成一定影響。另一種是方式是采用存儲(chǔ)式壓力計(jì)，將壓力計(jì)隨管柱下到預(yù)定位置，然后 關(guān)閉油井，待一定時(shí)間后再?gòu)木氯〕?，然后讀取所存儲(chǔ)的設(shè)備，此種方式不 論是采用地面關(guān)井還是井下關(guān)井，對(duì)井內(nèi)的壓力恢復(fù)情況都不能確切得知，而 是靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷何時(shí)井下的壓力恢復(fù)，因此取出壓力計(jì)的時(shí)間總是 存在誤差，以至于到得的測(cè)量結(jié)果就有很大偏差，而且對(duì)于整個(gè)測(cè)試時(shí)間無(wú)法 掌握，很容易浪費(fèi)大量的時(shí)間。
目前使用的油井測(cè)試設(shè)備，不能完成超深井的測(cè)試，僅僅在一些平原地區(qū)
2000-3000米左右的油井可以使用，在西北地區(qū)的油井測(cè)試中無(wú)法達(dá)到測(cè)量效 果。

發(fā)明內(nèi)容
為減小測(cè)試過(guò)程中的井筒儲(chǔ)存效應(yīng)埋單且能及時(shí)得知井下壓力情況，本發(fā) 明提供一種采用井下關(guān)井、地面直讀方式的無(wú)線試井裝置，本發(fā)明的具體方式 如下
一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，包括地面接收裝置、電纜、托筒、傳感系 統(tǒng)和測(cè)試閥測(cè)試閥，其改進(jìn)在于，所述托筒連接在測(cè)試閥測(cè)試閥的上方、所述 托筒外壁開(kāi)有凹槽，管壁內(nèi)開(kāi)有從測(cè)試閥測(cè)試閥下方至直讀壓力計(jì)凹槽的傳壓 通道，
所述傳感系統(tǒng)包括直讀式壓力計(jì)、電池和接收器，所述直讀壓力計(jì)和電池 分別安裝在托筒外壁的凹槽內(nèi)，
所述直讀壓力計(jì)由依次連接的傳感器、A/D模塊、微控制器、信號(hào)發(fā)射器 和發(fā)射線圈組成，所述接收器由依次連接的接收線圈、信號(hào)接收器、微控制器和信號(hào)傳送器 組成，所述接收器安裝在托筒內(nèi)部，所述接收器通過(guò)電纜與地面接收裝置連 接。
本方案的另一優(yōu)選方式還包括定位器，所述定位器包括定位桿和定位接
頭，所述接收器安裝在定位桿前端，定位桿中間安裝有與定位接頭卡合的定位
卡，定位桿另一端安裝電纜。
本方案的另一優(yōu)選方式所述定位器與電纜連接端連接有加重桿，所述接
收器通過(guò)由加重桿中間通道穿過(guò)的導(dǎo)線與電纜連接。
本方案的另一優(yōu)選方式所述托筒外壁凹槽有四個(gè)。 本方案的另一優(yōu)選方式所述凹槽中還安裝有存儲(chǔ)壓力計(jì)。 本方案的另一優(yōu)選方式所述傳壓通道同時(shí)引導(dǎo)給托筒外壁上凹槽內(nèi)的存
儲(chǔ)壓力計(jì)。
本方案的另一優(yōu)選方式所述傳壓通道與直讀壓力計(jì)之間有封堵器。 本方案的另一優(yōu)選方式所述發(fā)送線圈和接收線圈外殼采用金屬制成。 本方案了實(shí)現(xiàn)井下關(guān)井，避免了井筒儲(chǔ)積，縮短試井周期對(duì)于高壓高產(chǎn)油 氣井的試井作業(yè)可作到安全可靠，可完全避免由于關(guān)井時(shí)間不足造成井下壓力 恢復(fù)曲線不完整的情況，可隨時(shí)通過(guò)地面計(jì)算機(jī)設(shè)定采樣密度，避免造成早期 線段缺失，縮短不必要的關(guān)井時(shí)間，縮短試井周期，減小施工成本，在實(shí)現(xiàn)井 下測(cè)試閥正常開(kāi)啟、關(guān)閉的情況下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并記錄地層壓力、溫度的變化，同 時(shí)監(jiān)測(cè)記錄測(cè)試管柱內(nèi)的壓力、溫度變化情況，地面計(jì)算機(jī)同時(shí)錄取和顯示兩 支壓力計(jì)的2組壓力、溫度數(shù)據(jù)，大大滿足了油氣井的試井測(cè)試要求。將軟件系統(tǒng)與井下大通徑測(cè)試工具配合使用，采用無(wú)線傳輸技術(shù)，解決了 井下開(kāi)關(guān)井條件下的地面直讀試井問(wèn)題，在保留了大通徑工具的一切原有特性 的前提下，可對(duì)非自噴井，低壓低滲井，高壓油氣井進(jìn)行地面直讀試井，避免 了井筒儲(chǔ)積的影響，提高了資料錄取的準(zhǔn)確性和完整性?？s短了施工作業(yè)時(shí) 間，可大大降低成本。尤其是對(duì)于高壓油氣井，地面直讀試井采用井下開(kāi)關(guān)井 則更加安全可靠。托筒、定位接頭及定位桿結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，因此 操作與維護(hù)保養(yǎng)都非常簡(jiǎn)便。
本設(shè)備大大提高了在抗壓和抗熱方面的性能，完全可以對(duì)5000-6000米深 的油井的測(cè)試。


圖l試井裝置總體示意圖
圖2傳壓裝置封堵器的示意圖
圖3定位卡俯視圖
圖4直讀壓力器與接收器工作框圖
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本方案的測(cè)試系統(tǒng)由井下設(shè)備、電纜5和地面設(shè)備三部分組 成，地面設(shè)備主要包括接口箱、計(jì)算機(jī)和錄取軟件等，主要用于接收通過(guò)電纜5 傳來(lái)的地底信號(hào)，并利用軟件進(jìn)行分析各種數(shù)據(jù)，從而得出地底情況的結(jié)論。
井下設(shè)備包括托筒l、定位接頭2、直讀壓力計(jì)7、接收器12、電池6、 存儲(chǔ)電子壓力計(jì)9等，托筒外壁上可視情況開(kāi)多個(gè)凹槽15，本方案中托筒l外壁上開(kāi)有四個(gè)凹槽15，其中分別安裝直讀壓力計(jì)7、電池8以及可選擇性地安 裝1或2支存儲(chǔ)壓力計(jì)9，在托筒1管壁內(nèi)開(kāi)有傳壓通道13將測(cè)試閥測(cè)試閥4 下方的壓力傳送到直讀壓力計(jì)7或/和存儲(chǔ)壓力計(jì)9，在直讀壓力計(jì)7內(nèi)部安裝 有傳感器、A/D模塊、微控制器、信號(hào)發(fā)射器和發(fā)射線圈，傳感器12接收到傳 壓通道13內(nèi)的壓力，壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，再由A/D轉(zhuǎn)換器將電 壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成24位數(shù)字信號(hào)，微控制器將該數(shù)字信號(hào)讀入后進(jìn)行處理并編碼， 信號(hào)發(fā)射器在微控制器的控制下將編碼信號(hào)放大后驅(qū)動(dòng)發(fā)射線圈，發(fā)射線圈通 過(guò)電磁耦合方式將信號(hào)耦合到接收器12的接收線圈，直讀壓力計(jì)7由托筒外壁 凹槽內(nèi)的電池8供電。
接收器12由接收線圈、信號(hào)接收器、微控制器和信號(hào)傳送器組成，接收 線圈接收直讀壓力計(jì)發(fā)射的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)信號(hào)接收器放大整型后送給微控制 器，微控制器接收并解碼該信號(hào)后恢復(fù)出直讀壓力計(jì)的壓力測(cè)量數(shù)據(jù)，然后經(jīng) 信號(hào)傳送器通過(guò)電纜5傳輸?shù)降孛嬖O(shè)備。
如圖3所示，接收器12的位置需要固定在發(fā)射線圈發(fā)送范圍之內(nèi)，接收器 12的位置由定位裝置固定，定位裝置包括定位桿3、定位接頭2，定位桿3前端 安裝接收器12，定位桿中間有三道突出的定位卡，與安裝在托筒l上部的定位 接頭2卡合，將接收器12固定在接收范圍之內(nèi)，定位桿3可以安裝加重桿11 來(lái)增加定位效果，電纜5通過(guò)電纜插座10安裝在加重桿11上，加重桿ll內(nèi)部 為空心通道，由導(dǎo)線16直接穿過(guò)空心桿3連接插座10和接收器12上的信號(hào)發(fā) 射器。
如圖4所示，測(cè)壓時(shí)將封隔器下到井下，將管柱與井壁之間密封，再將管 柱內(nèi)部用測(cè)試閥4封住，將托筒1下到測(cè)試閥4的上部，傳壓通道13讀取測(cè)試閥4下方的井底壓力，傳到托筒1上的直讀壓力計(jì)傳感器端，直讀壓力計(jì)7收 到的信號(hào)經(jīng)內(nèi)部A/D模塊、微控制器、信號(hào)發(fā)射器轉(zhuǎn)換后，由發(fā)射線圏利用電
磁耦和的方式將信號(hào)耦合到接收器12的接收線圈，接收線圈將信號(hào)經(jīng)信號(hào)接收 器、微處理器處理后，由信號(hào)傳送器通過(guò)電纜5傳到地面接收設(shè)備，完成整個(gè)
測(cè)試過(guò)程。
在傳壓通道13與直讀壓力計(jì)7和存儲(chǔ)壓力計(jì)9之間可安裝封堵器14，如 圖2所示，封堵器14為中空，其一端利用密封圈20卡入傳壓通道13，另一端 與直讀壓力計(jì)7傳感器和存儲(chǔ)壓力計(jì)9傳感器密封連接，本方案中還將接、發(fā) 射線圈的外殼由塑料改為金屬，大大增強(qiáng)了超深井的抗壓能力，托筒l上的直 讀壓力計(jì)7由托筒十.攜帶的電池8供電，井下設(shè)備功耗很低，僅為0.008W，本 方案中的直讀壓力計(jì)7利用一節(jié)3. 6V CC鋰電池可以連續(xù)監(jiān)測(cè)90天，定位器12 采用空心桿3與定位接頭2配合的方式，定位準(zhǔn)確，可保證接收器12處于最好 .的接收位置，誤差不大于5mm。
托筒1還可同時(shí)攜帶2支存儲(chǔ)式電子壓力計(jì)下井，與直讀壓力計(jì)同時(shí)或分 開(kāi)使用，用于記錄測(cè)試測(cè)試閥以下或環(huán)空的壓力、溫度資料。
權(quán)利要求
1、一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，包括地面接收裝置、電纜(5)、托筒(1)、傳感系統(tǒng)和球閥(4)，其特征在于，所述托筒(1)連接在球閥(4)的上方、所述托筒(1)外壁開(kāi)有凹槽(15)，管壁內(nèi)開(kāi)有從球閥(4)下方至直讀壓力計(jì)凹槽的傳壓通道(13)，所述傳感系統(tǒng)包括直讀式壓力計(jì)(7)、電池(8)和接收器(12)，所述直讀壓力計(jì)(7)和電池(8)分別安裝在托筒外壁的凹槽(15)內(nèi)，所述直讀壓力計(jì)(7)由依次連接的傳感器、A/D模塊、微控制器、信號(hào)發(fā)射器和發(fā)射線圈組成，所述接收器(12)由依次連接的接收線圈、信號(hào)接收器、微控制器和信號(hào)傳送器組成，所述接收器(12)安裝在托筒(1)內(nèi)部，所述接收器(12)通過(guò)電纜(5)與地面接收裝置連接.
2、 如權(quán)利要求1所述的一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，其特征在于，還包 括定位器，所述定位器包括定位桿(3)和定位接頭(2),所述接收器(12)安 裝在定位桿(3)前端，定位桿(3)中間安裝有與定位接頭(2)卡合的定位卡(6)，定位桿(30另一端與電纜(5)連接。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，其特征在于，所述 定位器與電纜(5)連接端連接有加重桿(11)，所述接收器(12)通過(guò)由加重 桿(11)中間通道穿過(guò)的導(dǎo)線(16)與電纜(5)連接。
4、 如權(quán)利要求l、 2或3所述的一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，其特征在 于，所述托筒(1)外壁的凹槽(15)有四個(gè)。
5、 如權(quán)利要4所述的一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，其特征在于，所述凹 槽(15)中還安裝有存儲(chǔ)壓力計(jì)(9)。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，其特征在于，所述 傳壓通道(13)同時(shí)通向托筒(1)外壁上凹槽內(nèi)的存儲(chǔ)壓力計(jì)(9)。
7、 如權(quán)利要求6所述的一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，其特征在于，所述 傳壓通道(13)與直讀壓力計(jì)(7)或存儲(chǔ)壓力計(jì)(9)之間有封堵器(14)。
8、 如權(quán)利要求6所述的一種超深井無(wú)線傳輸試井裝置，其特征在于，所述 發(fā)送線圈和接收線圈外殼采用金屬制成。
全文摘要
本發(fā)明是一種超深井無(wú)線傳輸試井系統(tǒng)，涉及油藏動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及油氣生產(chǎn)井的壓力恢復(fù)測(cè)試的一種裝置。本方案利用地面接收裝置、電纜、托筒、傳感系統(tǒng)和球閥，托筒連接在球閥的上方、托筒外壁開(kāi)有凹槽，管壁內(nèi)開(kāi)有從球閥下方至直讀壓力計(jì)凹槽的傳壓通道，傳感系統(tǒng)包括直讀式壓力計(jì)、電池和接收器，直讀壓力計(jì)和電池分別安裝在托筒外壁的凹槽內(nèi)，直讀壓力計(jì)由依次連接的傳感器、A/D模塊、微控制器、信號(hào)發(fā)射器和發(fā)射線圈組成，接收器由依次連接的接收線圈、信號(hào)接收器、微控制器和信號(hào)傳送器組成，接收器安裝在托筒內(nèi)部，接收器通過(guò)電纜與地面接收裝置連接。本方案了實(shí)現(xiàn)井下關(guān)井，避免了井筒儲(chǔ)積，縮短試井周期，可完全避免由于關(guān)井時(shí)間不足造成井下壓力恢復(fù)曲線不完整的情況，可隨時(shí)通過(guò)地面計(jì)算機(jī)設(shè)定采樣密度，避免造成早期線段缺失，滿足了油氣井的試井測(cè)試要求。
文檔編號(hào)E21B47/00GK101440705SQ20081023977
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2008年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月17日
發(fā)明者龐懷慶, 張福祥, 彭建新, 朱進(jìn)府, 李志國(guó), 楊曉輝, 寧 王, 進(jìn) 蔡, 峰 趙 申請(qǐng)人:新疆華油油氣工程有限公司