一種用于采油井的套管漏點深度檢測方法和裝置與流程

本發明實施例涉及油氣開發技術領域，具體涉及套管漏點深度檢測技術領域，特別涉及一種用于采油井的套管漏點深度檢測方法和裝置。

背景技術：

隨著油田開發時間的延續，采油套管由于受到外力、化學侵害等作用，可能出現錯斷、穿孔、腐蝕、破裂等問題，對油田增產穩產造成較大影響，甚至導致油井停產、報廢，帶來高昂的經濟損失。因此，當套管出現破損后，及時發現并確定漏點深度，對油氣井的補救、維修工作具有重要意義。

目前，采油套管漏點檢測理論及方法有多種，包括電磁法、機械井徑法、超聲波法、光學法等。這些檢測方法各有優缺點，如電磁法可以根據感應電動勢的變化分析計算出套管材料的變化、腐蝕、裂縫等信息，確定套管的損壞情況，但檢測成本高，無法模擬管道的真實形態；機械井徑法可測量許多獨立井徑信息，但不能實現快速檢測；超聲波法可將檢測結果以圖像的形式直觀顯示，但測量對儀器的成像分辨率要求高，且檢測效率慢；光學法利用井底攝像測井系統，可以準確、直觀、清晰地顯示井內任何位置的圖像，但測量不適用于油水混合比大且懸浮物含量相對較高的油井。

技術實現要素：

為了解決現有技術的問題，本發明實施例提供了一種用于采油井的套管漏點深度檢測方法和裝置，用于實現快速有效的套管漏點深度檢測，降低套管漏點深度檢測的復雜度和高成本，為采油井的安全生產提供幫助。所述技術方案如下：

第一方面，本發明實施例提供一種用于采油井的套管漏點深度檢測方法，所述方法包括：

關閉正在生產的采油井；

待所述采油井關閉預設的時間長度之后，通過所述采油井的井口向所述采油井的井筒內加入示蹤顆粒，并記錄加入所述示蹤顆粒的時刻；

打開油層套管與技術套管之間的泄壓閥，以使所述采油井的套管漏點處環形壓力低于所述采油井的井筒壓力；

采集套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號；

判斷所述撞擊信號中是否包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號；

當判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時，記錄判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時的時刻；

根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離，其中，L為所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離，為所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度；v_s為所述示蹤顆粒撞擊所述套管管壁產生的振動波沿所述套管管壁的傳播速度；t為判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時的時刻，t₁為加入所述示蹤顆粒的時刻。

可選的，所述套管包括所述油層套管和所述技術套管，所述油層套管位于所述技術套管內部，相應的，所述采集套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號，包括：

分別采集所述油層套管和所述技術套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號。

可選的，所述根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離，包括：

根據公式確定所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，為所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，V_f為不規則形狀顆粒在靜止流體中的沉降速度，φ為所述示蹤顆粒的形狀系數；

所述根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離。

可選的，所述根據公式確定所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，包括：

確定所述采油井井筒內的流體是否為牛頓流體；

若所述采油井井筒內的流體是牛頓流體，則根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所述示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，C_f為阻力系數。

可選的，所述確定所述采油井井筒內的流體是否為牛頓流體之后，還包括：

若所述采油井井筒內的流體是冪律流體，則根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，C_x為修正系數，C_x＝1.02431+1.44798n-1.47229n²，n為冪指數，K為所述采油井井筒內流體的稠度系數；

若所述采油井井筒內的流體是賓漢流體，則根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，f_o為屈服應力，Z為塑性粘度；

若所述采油井井筒內的流體是赫巴流體，則根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，N為流性指數，f_o為屈服應力，K為所述采油井井筒內流體的稠度系數。

可選的，所述若所述采油井井筒內的流體是牛頓流體，則根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，包括：

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的層流區沉降時，根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，υ為所述采油井井筒內流體的運動粘度；

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的過渡區沉降時，根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度， ρ為所述采油井井筒內流體的密度，μ為所述采油井井筒內流體的動力粘度；

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的紊流區沉降時，根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度。

另一方面，本發明實施例還提供一種用于采油井的套管漏點深度檢測裝置，所述裝置包括：

第一處理模塊，用于關閉正在生產的采油井；

第二處理模塊，用于待所述采油井關閉預設的時間長度之后，通過所述采油井的井口向所述采油井的井筒內加入示蹤顆粒，并記錄加入所述示蹤顆粒的時刻；

第三處理模塊，用于打開油層套管與技術套管之間的泄壓閥，以使所述采油井的套管漏點處環形壓力低于所述采油井的井筒壓力；

第一采集模塊，用于采集套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號；

第一判斷模塊，用于判斷所述撞擊信號中是否包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號；

第一記錄模塊，用于當判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時，記錄判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時的時刻；

第一計算模塊，用于根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離，其中，L為所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離， 為所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度；v_s為所述示蹤顆粒撞擊所述套管管壁產生的振動波沿所述套管管壁的傳播速度；t為判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時的時刻，t₁為加入所述示蹤顆粒的時刻。

可選的，所述套管包括所述油層套管和所述技術套管，所述油層套管位于所述技術套管內部，所述第一采集模塊具體用于：

分別采集所述油層套管和所述技術套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號。

可選的，所述第一計算模塊包括：

第一計算子模塊，用于根據公式確定所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，為所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，V_f為不規則形狀顆粒在靜止流體中的沉降速度，φ為所述示蹤顆粒的形狀系數；

第二計算子模塊，用于所述根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離。

可選的，所述第一計算子模塊具體用于：

確定所述采油井井筒內的流體是否為牛頓流體；

若所述采油井井筒內的流體是牛頓流體，則根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，C_f為阻力系數。

可選的，所述第一計算子模塊具體還用于：

若所述采油井井筒內的流體是冪律流體，則根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，C_x為修正系數，C_x＝1.02431+1.44798n-1.47229n²，n為冪指數，K為所述采油井井筒內流體的稠度系數；

若所述采油井井筒內的流體是賓漢流體，則根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，f_o為屈服應力，Z為塑性粘度；

若所述采油井井筒內的流體是赫巴流體，則根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，N為流性指數，f_o為屈服應力，K為所述采油井井筒內流體的稠度系數。

可選的，所述第一計算子模塊具體還用于：

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的層流區沉降時，根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，υ為所述采油井井筒內流體的運動粘度；

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的過渡區沉降時，根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，μ為所述采油井井筒內流體的動力粘度；

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的紊流區沉降時，根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

本發明實施例提供的方法，首先關閉正在生產的采油井關閉預設的時間長度，待該采油井井筒內的流體達到靜止狀態之后，向該采油井的井筒內加入示蹤顆粒，并記錄加入示蹤顆粒的時刻t，然后打開油層套管與技術套管之間的泄壓閥，以使該采油井的套管漏點處環形壓力低于采油井的井筒壓力，保證示蹤顆粒可以隨井筒內的流體以較快的速度經套管上的漏點噴出并撞擊技術套管內壁和油層套管外壁，進而采集套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析該撞擊信號，當判斷到該撞擊信號中包括示蹤顆粒對套管管壁的撞擊信號時，并記錄該判斷到的時刻t₁，然后根據公式計算采油井的井口到套管的漏點處的距離，實現了快速有效的套管漏點深度檢測，降低了套管漏點深度檢測的復雜度和高成本，為采油井的安全生產提供幫助。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的一種用于采油井的套管漏點深度檢測方法的流程示意圖；

圖2為本發明實施例提供的一種用于采油井的套管漏點深度檢測裝置的結 構示意圖；

圖3為本發明實施例提供的第一計算模塊的結構示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

圖1是本發明實施例提供的一種采油井的套管漏點深度檢測方法，參見圖1，該方法可以包括如下幾個步驟：

步驟101：關閉正在生產的采油井。

具體的，通過采油井井口的采油樹，關閉正在生產的采油井，即通過采油樹上的閥門關閉，停止對該采油井進行采油，保持該采油井內的流體穩定。

步驟102：待所述采油井關閉預設的時間長度之后，通過所述采油井的井口向所述采油井的井筒內加入示蹤顆粒，并記錄加入所述示蹤顆粒的時刻。

具體的，通過該采油井井口的采油樹關閉該采油井之后，待該采油井關閉預設的時間長度之后，通過位于該采油井井口的采油樹向該采油井的井筒內加入示蹤顆粒，同時并記錄加入失蹤顆粒的時刻t₁，示例的，加入示蹤顆粒的時刻為2016年11月1日8點，則t₁為2016年11月1日8點。

需要說明的是，預設的時間長度可以由終端默認設置，也可以由用戶根據實際需要進行設置，示例的，本發明實施例的預設的時間長度可以是2天，也可以是36小時，本發明實施例對預設的時間長度的大小不做限定。

其次，需要說明的是，本發明實施例對于加入井筒內的示蹤顆粒的直徑和密度不做具體的限定，本領域技術人員可根據實際需要進行選擇，只要保證示蹤顆粒在井筒流體中能夠以一定的速度自由沉降，并且保證示蹤顆粒在漏點處不會堵塞漏點即可。

再者，需要說明的是，對于示蹤顆粒向井筒中加入的具體方法，本發明實施例不做具體限定，本領域技術人員可參考現有技術。示例的，也可以采用特殊設計的示蹤顆粒加入裝置，通過該采油井井口的采油樹將示蹤顆粒加入該采油井的井筒中。

步驟103：打開油層套管與技術套管之間的泄壓閥，以使所述采油井的套管漏點處環形壓力低于所述采油井的井筒壓力。

具體的，待該采油井的井筒中加入示蹤顆粒之后，打開該采油井的油層套 管與技術套管之間的泄壓閥，釋放油層套管與技術套管之間的環形空間的壓力，促使套管的漏點處環形壓力低于該采油井井筒內的環形壓力，保證加入井筒內的示蹤顆粒能夠隨井筒內的流體以較快的速度經套管的漏點處噴出。

需要說明的是，本發明實施例對于泄壓閥的具體設置位置，本發明實施例不做具體限定，示例的，本發明實施例的泄壓閥可以設置在該采油井井口的采油樹上。

步驟104：采集套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號。

具體的，打開油層套管和技術套管之間的泄壓閥之后，由于油層套管與技術套管之間的環形空間的壓力，促使套管的漏點處環形壓力低于該采油井井筒內的環形壓力，進而加入井筒內的示蹤顆粒隨井筒內的流體以較快的速度經套管的漏點處噴出，進而撞擊技術套管的內壁。當示蹤顆粒沉降到套管的漏點處，部分示蹤顆粒與油層套管內的流體經套管的漏點處噴出。首先流體中的示蹤顆粒對含漏點的套管外壁進行撞擊，然后經過采油油管和技術套管的環形空間對外層套管的內壁進行撞擊，分別在采油套管和技術套管上產生撞擊信號。

撞擊信號的強度大小與加入該采油井井筒內的示蹤顆粒的直徑大小、流體從漏點處噴出時的速度、流體中的含沙量和漏點的孔徑大小有關系，具體的，加入該井筒內的示蹤顆粒的直徑越大、流體從漏點處噴出時的速度越大、流體中的含沙量越大、漏點的孔徑越大，示蹤顆粒撞擊管壁引起的管壁振動強度就越大，采集到的套管管壁上的撞擊信號就越強，即套管管壁上的撞擊信號強度與加入該采油井井筒內的示蹤顆粒的直徑大小、流體從漏點處噴出時的速度、流體中的含沙量和漏點的孔徑大小呈正相關關系。

示蹤顆粒撞擊油層套管外壁和技術套管內壁產生的振動波分別經油層套管和技術套管的管壁傳播至井口處，利用安裝在井口油層套管和技術套管管壁上的檢測設備分別采集油層套管和技術套管管壁上的撞擊信號，然后利用計算機實時對比分析采集到的油層套管和技術套管管壁上的撞擊信號。

步驟105：判斷所述撞擊信號中是否包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號。

含有示蹤顆粒的流體和不包含示蹤顆粒的流體對管壁進行撞擊時，由于含有示蹤顆粒的流體對套管管壁進行撞擊產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒對套管 管壁的撞擊，而示蹤顆粒對套管管壁的撞擊信號與不包含示蹤顆粒的流體對套管管壁進行撞擊產生的撞擊信號不同，因此，通過分析采集到的撞擊信號的特征可以判斷對管壁產生撞擊的流體中是否存在示蹤顆粒。

步驟106：當判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時，記錄判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時的時刻。

當判斷到采油套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊套管管壁產生的撞擊信號時，記錄判斷到采油套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊套管管壁產生的撞擊信號的時刻t₂，示例的，判斷到采油套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊套管管壁產生的撞擊信號的時刻為2016年11月1日18點，則t₂為2016年11月1日18點。

當判斷到技術套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊套管管壁產生的撞擊信號時，記錄判斷到技術套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊套管管壁產生的撞擊信號的時刻t₃，示例的，判斷到技術套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊套管管壁產生的撞擊信號的時刻為2016年11月1日18點，則t₃為2016年11月1日18點。

步驟107：根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離。

具體的，獲取到了判斷到采油套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊采油套管管壁產生的撞擊信號的時刻t₂和失蹤顆粒的時刻t₁，進而根據公式 計算采油套管上的漏點深度，其中，L₁為采油井的井口到油層套管的漏點處的距離，為示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度；v_s為示蹤顆粒撞擊采油套管管壁產生的振動波沿采油套管管壁的傳播速度；t₂為判斷到采油套管上的撞擊信號中包括示蹤顆粒對采油套管管壁的撞擊信號時的時刻，t₁為加入示蹤顆粒的時刻。

具體的，獲取到了判斷到技術套管上產生的撞擊信號中包括示蹤顆粒撞擊技術套管管壁產生的撞擊信號的時刻t₃和失蹤顆粒的時刻t₁，進而根據公式 計算技術套管上的漏點深度，其中，L₂為采油井的井口到技術套管的漏點處的距離，為示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度；v_s為示蹤顆粒撞擊技術套管管壁產生的振動波沿技術套管管壁的傳播速度；t₃為判斷到 技術套管上的撞擊信號中包括示蹤顆粒對技術套管管壁的撞擊信號時的時刻，t₁為加入示蹤顆粒的時刻。

進一步的，根據公式確定示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，為示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，V_f為不規則形狀顆粒在靜止流體中的沉降速度，φ為示蹤顆粒的形狀系數。

需要說明的是，不規則形狀顆粒在靜止流體中的沉降速度的大小與該靜止流體的種類有關。不同種類的靜止流體，不規則形狀顆粒在其內部的沉降速度的大小不同。通常將靜止流體的種類分為牛頓流體和非牛頓流體。因此，在計算示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度時，需要先判斷采油井井筒內的流體是否是牛頓流體。

需要說明的是，任一點上的剪應力都同剪切變形速率呈線性函數關系的流體稱為牛頓流體；不滿足牛頓黏性實驗定律的流體，即其剪應力與剪切應變率之間不是線性關系的流體。對于判斷采油井井筒內的流體是牛頓流體還是非牛頓流體的方法，屬于現有技術，本發明實施例在此不再累述，本領域技術人員可參考現有技術。

若采油井井筒內的流體是牛頓流體，則根據公式計算示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為失蹤顆粒的直徑，ρ_s為示蹤顆粒密度，ρ為采油井井筒內流體的密度，C_f為阻力系數。

具體的，若采油井井筒內的流體是牛頓流體，則示蹤顆粒在該采油井井筒內的層流區(R_e＜1)自由沉降時，符合斯托克斯阻力公式條件，此時，則根據公式計算示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為失蹤顆粒的直徑，ρ_s為示蹤顆粒密度，ρ為采油井井筒內流體的密度，υ為采油井井筒內流體的運動粘度。

具體的，若采油井井筒內的流體是牛頓流體，則示蹤顆粒在該采油井井筒內的過渡區(1＜R_e＜1000)自由沉降時，符合Allen阻力系數，此時， 則根據公式計算示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為失蹤顆粒的直徑，ρ_s為示蹤顆粒密度，ρ為采油井井筒內流體的密度，μ為采油井井筒內流體的動力粘度。

具體的，若采油井井筒內的流體是牛頓流體，則示蹤顆粒在該采油井井筒 內的紊流區(1000＜R_e＜2×10⁵)自由沉降時，阻力系數為常數，此時，C_f＝0.45，則根據公式計算示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為失蹤顆粒的直徑，ρ_s為示蹤顆粒密度，ρ為采油井井筒內流體的密度。

若采油井井筒內的流體是非牛頓流體，且該采油井井筒內的流體是非牛頓流體中的冪律流體，則根據修正系數相關式C_x＝1.02431+1.44798n-1.47229n²確定阻力系數為其中，C_x為修正系數，n為冪指數，為冪律液體中廣義顆粒雷諾數，ρ為采油井井筒內流體的密度，K為采油井井筒內流體的稠度系數，進而根據公式計算示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為失蹤顆粒的直徑，ρ_s為示蹤顆粒密度，ρ為采油井井筒內流體的密度，C_x為修正系數，n為冪指數，K為采油井井筒內流體的稠度系數。

若采油井井筒內的流體是非牛頓流體，且該采油井井筒內的流體是非牛頓流體中的賓漢流體，根據示蹤顆粒密度與采油井井筒內流體的密度的比值小于A的數值，其中則可以確定示蹤顆粒在采油井井筒內處于沉降狀態。若示蹤顆粒在采油井井筒內處于沉降狀態，則根據公式 確定示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為失蹤顆粒的直徑，ρ_s為示蹤顆粒密度，ρ為采油井井筒內流體的密度，f_o為屈服應力，Z為塑性粘度。

若采油井井筒內的流體是非牛頓流體，且該采油井井筒內的流體是非牛頓流體中的赫巴流體，則根據公式計算示蹤顆粒在采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為失蹤顆粒的直徑，ρ_s為示蹤顆粒密度，ρ為采油井井筒內流體的密度，N為流性指數，f_o為屈服應力，K為采油井井筒內流體的稠度系數。

本發明實施例提供的方法，首先關閉正在生產的采油井關閉預設的時間長度，待該采油井井筒內的流體達到靜止狀態之后，向該采油井的井筒內加入示蹤顆粒，并記錄加入示蹤顆粒的時刻t，然后打開油層套管與技術套管之間的泄壓閥，以使該采油井的套管漏點處環形壓力低于采油井的井筒壓力，保證示蹤顆粒可以隨井筒內的流體以較快的速度經套管上的漏點噴出并撞擊技術套管內壁和油層套管外壁，進而采集套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析該撞擊信號，當判斷到該撞擊信號中包括示蹤顆粒對套管管壁的撞擊信號 時，并記錄該判斷到的時刻t₁，然后根據公式計算采油井的井口到套管的漏點處的距離，實現了快速有效的套管漏點深度檢測，降低了套管漏點深度檢測的復雜度和高成本，為采油井的安全生產提供幫助。

圖2是本發明實施例提供的用于采油井的套管漏點深度檢測裝置的結構示意圖，參見圖2，該裝置可以包括：

第一處理模塊210，用于關閉正在生產的采油井；

第二處理模塊220，用于待所述采油井關閉預設的時間長度之后，通過所述采油井的井口向所述采油井的井筒內加入示蹤顆粒，并記錄加入所述示蹤顆粒的時刻；

第三處理模塊230，用于打開油層套管與技術套管之間的泄壓閥，以使所述采油井的套管漏點處環形壓力低于所述采油井的井筒壓力；

第一采集模塊240，用于采集套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號；

第一判斷模塊250，用于判斷所述撞擊信號中是否包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號；

第一記錄模塊260，用于當判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時，記錄判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時的時刻；

第一計算模塊270，用于根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離，其中，L為所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離，為所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度；v_s為所述示蹤顆粒撞擊所述套管管壁產生的振動波沿所述套管管壁的傳播速度；t為判斷到所述撞擊信號中包括所述示蹤顆粒對所述套管管壁的撞擊信號時的時刻，t₁為加入所述示蹤顆粒的時刻。

可選的，所述套管包括所述油層套管和所述技術套管，所述油層套管位于所述技術套管內部，第一采集模塊240具體用于：

分別采集所述油層套管和所述技術套管管壁上的撞擊信號，并利用計算機實時對比分析所述撞擊信號。

可選的，參考圖3所示，第一計算模塊270包括：

第一計算子模塊2701，用于根據公式確定所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，為所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內 的自由沉降速度，V_f為不規則形狀顆粒在靜止流體中的沉降速度，φ為所述示蹤顆粒的形狀系數；

第二計算子模塊2702，用于所述根據公式計算所述采油井的井口到所述套管的漏點處的距離。

可選的，第一計算子模塊2701具體用于：

確定所述采油井井筒內的流體是否為牛頓流體；

若所述采油井井筒內的流體是牛頓流體，則根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，C_f為阻力系數。

可選的，第一計算子模塊2701具體還用于：

若所述采油井井筒內的流體是冪律流體，則根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，C_x為修正系數，C_x＝1.02431+1.44798n-1.47229n²，n為冪指數，K為所述采油井井筒內流體的稠度系數；

若所述采油井井筒內的流體是賓漢流體，則根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，f_o為屈服應力，Z為塑性粘度；

若所述采油井井筒內的流體是赫巴流體，則根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，N為流性指數，f_o為屈服應力，K為所述采油井井筒內流體的稠度系數。

可選的，第一計算子模塊2701具體還用于：

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的層流區沉降時，根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，υ為所述采油井井筒內流體的運動粘度；

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的過渡區沉降時，根據公式 計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度，μ為所述采油井井筒內流體的動力粘度；

當所述示蹤顆粒在所述牛頓流體的紊流區沉降時，根據公式計算所述示蹤顆粒在所述采油井的井筒內的自由沉降速度，其中，g為重力加速度常數，d為所述失蹤顆粒的直徑，ρ_s為所示示蹤顆粒密度，ρ為所述采油井井筒內流體的密度。

需要說明的是：上述實施例提供的一種用于采油井的套管漏點深度檢測裝置在進行套管露點深度檢測時，僅以上述各功能模塊的劃分進行舉例說明，實際應用中，可以根據需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將設備的內部結構劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的用于采油井的套管漏點深度檢測裝置與用于采油井的套管漏點深度檢測方法實施例屬于同一構思，其具體實現過程詳見方法實施例，這里不再贅述。

上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的范圍。