一種準確測定油井剩余油儲集位置的裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于生產測井領域的精確測定油井剩余油儲集位置的裝置及其技術。
【背景技術】
[0002]油井，即油氣生產井，套管井。在它生命的初、中、晚期都需要進行地層含油飽和度測井，或者進行產出剖面測井。這對油氣井管理，注水方案設計，油氣田開發設計、調整，十分重要。
[0003]飽和度測井是指測量地層含油飽和度。在套管井中要用放射性測井為主的測井系列，包括碳氧比能譜測井，中子壽命測井，脈沖中子-中子測井。
[0004]碳氧比(C/0)能譜測井，石油含碳量高，水含氧量高，用C/0能譜測井儀測得每個油層中C、0原子的相對含量，就可以用來計算剩余油飽和度(SO)。孔隙度越高，求得SO的精度就越高。如孔隙度小于15%時，就不能用作定量分析。此法可以不受地層水礦化度限制，并能在套管井中測量。
[0005]中子壽命測井法地層水或注入水礦化度高時，水中含氯量多，氯的熱中子俘獲截面大，而油的熱中子俘獲截面小。熱中子衰減時間與俘獲截面成反比，測量熱中子的俘獲截面，即可求得剩余油飽和度。此法可在套管中測量。通常采用時間推移測井:即在油井完成后未開采前，進行第一次測井，求得原始含油飽和度(SO);油井開始生產后，注入相同于地層水的高礦化度水或讓邊、底水自然進侵，使油層含水飽和度不斷增加，定期用此法檢查，并將結果與原始情況對比，可得到當時的剩余油飽和度。當地層水礦化度小于20000ppm時，求得SO誤差大，本法不能應用。
[0006]脈沖中子-中子測井(PNN)，利用長短2個探測器記錄地層中的熱中子計數率，以其比值計算地層含氫指數，以熱中子時間衰減譜確定出地層宏觀俘獲截面，從而確定出含水飽和度。該項技術基本不受地層水礦化度和儲層孔隙度的影響，適應范圍較廣，這是一種較新的放射性測井技術。
[0007]飽和度測井中，還有一種新技術是過套管電阻率測井技術，該方法本質上是一種新型的側向測井，它通過測量透過套管泄漏至地層中的極其微弱電流產生的測量電極與地面回路間的電位差，確定出地層電阻率，并借用裸眼井或測量套管井的孔隙度，確定出儲層的含水飽和度，過套管電阻率測井是當前最有力的的飽和度評價技術之一。
[0008]但是，目前的測井方法，都不能夠準確地判定從哪個深度開始地層儲存原油，到哪個深度開始又沒有油了，而全都含水。正因為如此，油井不能正確堵水，含水率降不下來，原油生產效率極低，噸油成本極高。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于提供一種用于生產測井領域的精確測定油井剩余油儲集位置的裝置及其技術。
[0010]為了實現上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的:本發明一種準確測定油井剩余油儲集位置的裝置，包括液壓系統、正向液壓管道、反向液壓管道、測試室、壓力傳感器、取樣閥、導線孔、流體電阻率計、樣品管道和轉樣器，所述的液壓系統通過正向液壓管道和反向液壓管道與所述的測試室內的測試室活塞連接，所述的壓力傳感器和流體電阻率計設置在所述的樣品管道上，并通過所述的導線孔將其數據連接線導出，所述的樣品管道的前端設有進樣孔，所述的取樣閥設置在所述的樣品管道上，所述的壓力傳感器是一種石英壓力計，在所述裝置內還設置有上封隔器膠筒下封隔器膠筒，所述的轉樣器由進樣接口、樣品室、轉樣器手柄、活塞、水墊、壓力表、泄壓管道及泄壓閥組成，所述的泄壓閥通過泄壓管道從上到下依次與所述的壓力表、樣品室和取樣閥連接，所述的樣品室上端設置有水墊，中間設置有活塞、下端設置有取樣接口。
[0011]進一步的，該裝置測定油井剩余油儲集位置的方法，包括以下步驟:
a、確定油水界面:通過權利要求1所述的裝置測定分層地層靜止壓力并繪制壓力曲線圖，其中縱坐標為井深，橫坐標為地層壓力的直角坐標系中，儲存原油區域的測點的地層靜止壓力值連成線，稱為原油壓力梯度線，儲存地層水區域的測點的地層靜止壓力值連成線，稱為地層水壓力梯度線，兩條梯度線的交點就是油水界面；
b、獲取地層真實流體樣品:在油區確定取樣位置，將儀器座封，經過反復泵抽排(18次以上)，將環空體積內液體排到封隔器以上的井筒中，最后抽取到地層真實流體樣品，保存至測試室，上提至地面，排放到轉樣器，它可以作為高壓物性樣品保存起來，送往高壓物性實驗室進行分析；
C、尋找剩余油位置:通過壓力曲線測試確定水淹層，具體是使用精確測定油井剩余油儲集位置的裝置對油層點進行壓力測試時，如果測不到地層靜止壓力，即流動壓力曲線有降落段，但是曲線很快就升到井液壓力值，沒有地層壓力的顯示，就說明這個油層被水淹，測出的壓力是注入水壓力，與井筒液柱壓力一致，就判定為水淹層.。在水淹層，需要自上而下逐點反復泵抽排，將儀器座封在分層最上方位置，進行反復泵抽排，直到將原有環空體積內液體的95%以上都排到封隔器上方的的井筒中，最后抽取到地層真實流體樣品，保存至測試室，上提至地面，排放到轉樣器，再倒入一個透明的容器中，觀察有無原油，若有原油，就在其下方30厘米處作為第二個取真樣點，攝取地層真實流體樣品，若有原油，就在其下方30厘米處作為第三個取真樣點，攝取地層真實流體樣品，以尋找臨界無油位置點，臨界無油位置點以上確定為含剩余油區段，臨界無油位置點以下確定為水淹區段；一在未被水淹層，由壓力梯度線確定油水界面；在油水界面位置，逐次攝取地層真實流體樣品，以尋找臨界無油位置點；臨界無油位置點以上確定為產油區段，臨界無油位置點以下確定為產水區段。
[0012]一口井使用該裝置，經過多次下井進行獲取地層真實流體樣品的測試就可以測定全部射孔段剩余油儲集的精確位置。這就給準確設計堵水位置提供了依據。科學堵水能夠大大降低油井的含水率，解放油井中未動用或欠動用的原油，增加原油產量，大大減少無功無效無謂的注入水的消耗，將噸油成本大大降低使油井科學生產。
【附圖說明】
[0013]圖1:本發明工作原理圖；圖2:油層分布圖。
[0014]其中，1、液壓系統；2、正向液壓管道；3、反向液壓管道；4、測試室；5、測試室活塞；
6、石英壓力計；7、取樣閥；8、流體電阻率計；9、樣品管道；10、上封隔器膠筒；11、進樣孔；12、下封隔器膠筒；13、射孔孔眼；14、套管；15、導線孔；16、進樣接口 ；17、樣品室；18、轉樣器手柄；19、活塞；20、水墊；21、壓力表；22、開關；23、泄壓管道；24、泄壓閥。
【具體實施方式】
[0015]以下結合【附圖說明】對本發明做進一步說明。
[0016]如圖1所示，本發明一種套管井獲取地層真實流體樣品的裝置，其特征是，包括液壓系統1、正向液壓管道2、反向液壓管道3、測試室4、壓力傳感器6、取樣閥7、導線孔15、流體電阻率計8和樣品管道9，所述的液壓系統I通過正向液壓管道2和反向液壓管道3與所述的測試室4內的測試室活塞5連接，所述的壓力傳感器6和流體電阻率計8設置在所述的樣品管道9上，并通過所述的導線孔15將其數據連接線導出，所述的樣品管道9的前端設有進樣孔11，所述的取樣閥7設置在所述的樣品管道9上，所述的套管14上設置有射孔孔眼13，在所述套管內還設置有上封阻隔器膠筒10和下封阻隔器膠筒12，所述的轉樣器由進樣接口 16、樣品室17、轉樣器手柄18、活塞19、水墊20、壓力表21、泄壓管道23及泄壓閥24組成，所述的泄壓閥24通過泄壓管道23從上到下依次與所述的壓力表21、樣品室17和取樣閥7連接，所述的樣品室17上端設置有水墊20，中間設置有活塞19、下端設置有進樣接口 16，所述的套管14上設置有射孔孔眼13，套管14實際就是油井，地層的油氣流體通過射孔孔眼13進入井筒，即套管14內。
[0017]液壓系統1:只要儀器在井下做動作，它就必須設置液壓系統。液壓系統應包含電機、泵、油箱、各種閥件、液壓油、各種管路。
[0018]測試室4:液壓油通過正向、反向液壓油通道(2、3)推動測試室活塞5運動，地層流體通過樣品管道9進入測試室，然后通過取樣閥排入井筒，抽排流體。容積應在250ml以上。
[0019]壓力傳感器6:采用石英壓力傳感器，精確度萬分之五，可精確測量地層流體樣品溫度及壓力，發送數字信號。它使用3根導線，和流體電阻率計8的4根導線共同使用導線孔15，通向儀器上方。
[0020]取樣閥7:系統在測試過程中，由液壓系統I產生的高壓液壓油，通過正向液壓管道2迫使測試室活塞5上移，勻速建立起250ml測試室，進行測試；測試完成后，由液壓系統I產生的高壓液壓油通過反向液壓管道3迫使測試室活塞5下移，測試室中的液體通過取樣閥排至井筒或轉到轉樣器當中，取樣閥反向不導通，正向有個門限壓力，一般定作2MPa，防止樣品泄漏。
[0021]流體電阻率計8:它可以測量流體的電阻率，以判斷樣品流體的品種，是井筒液體，還是注入水、地層的原油、地層水、地層油水混合物。電阻率實測數字信號由導線及測井電纜直傳地面筆記本計算機，直讀信號后判斷是否繼續泵抽排。它使用4根導線，和壓力傳感器6的3根導線共同使用引線管15，通向儀器上方。
[0022]雙封隔器:包括上、下封隔器膠筒(10、12)，耐溫150°C。由液壓系統I產生的高壓液壓油，通過正向液壓管道2迫使膠筒膨脹緊貼套管14，座封壓力15MPa以上確保環空密封，不受井液柱的影響，座封時地層流體和儀器與套管之間的環形空間的流體進入測試室，完成分層測試；解封時，正向液壓管道2的液壓油卸壓，返回油箱，通過反向液壓管道3的液壓油加壓，迫使膠筒復位，脫開套管14。
[0023]轉樣器:轉樣器由進樣接口 16、樣品室17、活塞19、水墊20、壓力表21、開關22、泄壓管道23及泄壓閥24等部件組成。將轉樣器接到取樣閥孔處，調節泄壓閥壓力值，通過反向液壓管道3的高壓將樣品轉入轉樣器，推動活塞，轉樣器中的水通過泄壓閥被擠出轉樣器，而轉入的樣品卻能保證一定壓力(例如3MPa)并儲存。(見附圖1)。
[0024]詳細工作原理
1、液壓油沿正向液壓管道2作用到雙封隔器膠筒10、12，使雙封隔器座封在套管14
上；
2、然