一種電纜式地層測試儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種電纜式地層測試儀，包括控制模塊、機(jī)械模塊、井下電源模塊、石英晶體模塊、流體識(shí)別模塊、泵抽排模塊和取樣模塊，其中井下電源模塊為其他各模塊輸送電源。本實(shí)用新型的有益效果是一次下井能進(jìn)行多次的地層壓力測量，通過流體識(shí)別能取到地層的原狀流體。對(duì)地層的壓力、有效滲透率、生產(chǎn)率、連通情況、衰竭情況等進(jìn)行評(píng)價(jià)，為建立最佳的完井和開發(fā)方案提供依據(jù)。
【專利說明】—種電纜式地層測試儀
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型屬于測井儀器領(lǐng)域，具體涉及一種新型的電纜式地層測試儀。
【背景技術(shù)】:
[0002] 申請(qǐng)人:已開發(fā)的重復(fù)地層測試器已具有地層流體取樣的功能，但不具有流體識(shí)別的功能。由于具有儲(chǔ)集能力的地層在泥漿液柱壓力高于地層壓力時(shí)，就會(huì)有不同程度的泥漿濾液侵入地層，所以我們?cè)谶M(jìn)行對(duì)地層流體取樣時(shí)，由于樣筒體積的限制，往往樣筒取滿后仍然不能取到真實(shí)的地層流體，而只能取到侵入到井眼周圍的泥漿濾液。因此如果有一種能在地層流體取樣前對(duì)在進(jìn)入樣筒的流線上的流體性質(zhì)能先行分析識(shí)別，若流線上的液體屬泥漿濾液，則用一個(gè)泵將其泵出到井內(nèi)的泥漿中；如果通過流線上的流體分析儀，識(shí)別后是屬于或大部分屬于地層原始流體，這時(shí)，操作工程師則可將其流線上的地層內(nèi)原始流體導(dǎo)入采樣筒，從而達(dá)到取得地層原始流體的真正目的。這對(duì)于在石油勘探開發(fā)過程中，快速發(fā)現(xiàn)油氣資源將發(fā)揮重要的作用。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，法國斯倫貝謝公司具有的測井高端儀器——“MDT”模塊式動(dòng)態(tài)地層測試儀，其中一個(gè)很重要的流體識(shí)別模塊是采用0FA/LFA (光學(xué)流體分析儀)用來在井內(nèi)將地層流體取樣之前或取樣過程中對(duì)流線上的流體樣進(jìn)行分析、識(shí)別的一種儀器；美國哈里伯頓公司也具有同類儀器，但識(shí)別體流是采用流體的核磁共振特性來達(dá)到流體識(shí)別的目的。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0004]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供電纜式地層測試儀，能夠通過流體分析取得地層原始流體。
[0005]本實(shí)用新型提供一種電纜式地層測試儀，包括控制模塊、機(jī)械模塊、井下電源模塊、石英晶體模塊、流體識(shí)別模塊、泵抽排模塊和取樣模塊，上述各個(gè)模塊依次相連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述井下電源模塊包括將250VAC變換為+15VDC、_15VDC、+5VDC的三路直流主電源以及將400VAC變換為+50VDC的直流輔電源；
[0007]進(jìn)一步地，所述石英晶體模塊中設(shè)置有石英晶體壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集和通信電路；
[0008]進(jìn)一步地，所述流體識(shí)別模塊包括流體電阻率測試單元、流體密度測試單元和流體持水率測試單元；
[0009]進(jìn)一步地，其中流體電阻率測試單元包括電阻率傳感器，流體密度測試單元包括密度傳感器，流體持水率測試單元包括持水率傳感器。
[0010]進(jìn)一步地，所述泵抽排模塊包括液壓驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式泥漿泵及液壓和流體流動(dòng)控制閥組；
[0011]進(jìn)一步地，所述液壓和流體流動(dòng)控制閥組包括4個(gè)泥漿換向閥和2個(gè)流向控制閥；[0012]進(jìn)一步地，所述取樣模塊包括一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的密封節(jié)流閥，與所述泵抽排模塊配合能實(shí)現(xiàn)常規(guī)氣墊緩沖取樣或泵驅(qū)動(dòng)取樣。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]a)在一次測井中，多次重復(fù)測量泥漿壓力(Pm)、地層壓力(Pf)、地層滲透率(K)，SG應(yīng)變壓力計(jì)和CQG晶體壓力計(jì)同時(shí)測量；
[0015]b)對(duì)選定的儲(chǔ)集層，泵抽排地層流體，排出井筒泥漿濾液，減小污染；
[0016]c)在線監(jiān)測流體管線樣品，分析流體；
[0017]d)對(duì)儲(chǔ)集層流體樣品取樣，可進(jìn)行常規(guī)取樣；還可進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)超壓取樣；
[0018]e)泵抽排模塊具有外排、下注、內(nèi)吸、上注四種工作方式。根據(jù)需要，還可用于多種特種作業(yè)，如采用井筒泥漿驅(qū)動(dòng)雙封隔器，向井壁注入工作流體等用途。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]圖1為本實(shí)用新型的儀器結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0021]以下內(nèi)容將結(jié)合說明書附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說明:
[0022]重復(fù)式電纜地層測試儀的工作原理是通過地面系統(tǒng)控制CDM段的液壓泵向各個(gè)液壓閥件提供液壓動(dòng)力，使儀器產(chǎn)生推靠動(dòng)作，短活塞帶動(dòng)探頭和封隔器移到井壁一側(cè)，長活塞移到另一側(cè)支撐井壁，封隔器與井壁中的泥餅形成可靠座封，探頭插入地層，為地層流體形成通向儀器內(nèi)部流體管線的通路。
[0023]參見圖1，測試儀包括多個(gè)模塊，具體為控制模塊、機(jī)械模塊、井下電源模塊、石英晶體模塊、流體識(shí)別模塊、泵抽排模塊和取樣模塊，各個(gè)模塊依次相連。
[0024]其中控制模塊:接收下行指令，控制機(jī)械模塊執(zhí)行推靠、預(yù)測試、回收動(dòng)作，采集和上傳測量數(shù)據(jù)；在控制模塊中還增加了 400VAC輔電切換控制功能，由一個(gè)繼電器切換，常閉觸點(diǎn)連接探頭段電機(jī)，常開觸點(diǎn)向下傳送輔電，需要泵抽排工作時(shí)，地面先下發(fā)指令，繼電器吸合，探頭段電機(jī)斷開，然后再供輔電。探頭段電機(jī)和泵抽排切換供電，不同時(shí)工作，先切換，后加輔電。
[0025]其中機(jī)械模塊:主要功能是在控制模塊的控制下執(zhí)行推靠、預(yù)測試、取樣和回收動(dòng)作。地層樣品通過樣品管線進(jìn)入儀器內(nèi)部，樣品管線中安裝的應(yīng)變壓力計(jì)和石英晶體壓力計(jì)可監(jiān)視測試期間的壓力，兩個(gè)體積各IOml的預(yù)測試室以不同速率抽吸地層流體，預(yù)測試期間，地面儀器記錄的壓力降及相應(yīng)的壓力恢復(fù)曲線為地層壓力和滲透率計(jì)算提供數(shù)據(jù)。
[0026]其中井下電源模塊:主要功能是將250VAC主電變換為+15VDC、-15VDC、+5VDC三路直流電源，傳輸給石英晶體模塊及下面的各模塊使用；將400VAC輔電變換為+50VDC ;向上傳送電源電壓監(jiān)測數(shù)據(jù)。
[0027]其中石英晶體模塊:采用MDC標(biāo)準(zhǔn)接口，內(nèi)部安裝CQG石英晶體壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集和通信電路，用于采集和傳輸壓力數(shù)據(jù)。
[0028]其中流體識(shí)別模塊:采用MDC標(biāo)準(zhǔn)接口，內(nèi)部安裝電阻率傳感器、密度傳感器、持水率傳感器，及其測量儀表電路、數(shù)據(jù)采集和通信電路。當(dāng)?shù)貙恿黧w樣品經(jīng)過流體管線時(shí)，可獲得地層流體對(duì)應(yīng)的參數(shù)，有助于進(jìn)一步對(duì)地層的情況作出評(píng)價(jià)。
[0029]其中泵抽排模塊包含:液壓驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式泥漿泵及其液壓和流體流動(dòng)控制閥組，具體為一個(gè)液壓驅(qū)動(dòng)的雙作用泥漿泵筒，一組泥漿換向閥(4個(gè))和一組流向控制閥(4個(gè))，具有外排、下注、內(nèi)吸、上注四種工作方式，具體為模式I ;從樣品管線抽排至井筒；模式2:從井筒抽排至樣品管線(用于雙封隔器工作方式)；模式3:泵驅(qū)動(dòng)取樣自上向下(探頭位于取樣模塊的上部)；模式4:泵驅(qū)動(dòng)取樣自下向上(探頭位于取樣模塊的下部)。利用模式4，樣筒中的工作流體下部采用氣墊時(shí)，還可向地層注入預(yù)先存放在樣筒中的工作流體。泵抽排外排工作時(shí)，可把滲入地層中的泥漿濾液通過大功率泵排入井筒，從而獲得更加真實(shí)可靠的地層樣品，下注工作時(shí)，可將地層流體擠壓至取樣模塊的樣筒中。采用MDC標(biāo)準(zhǔn)接口，主體為具有四種工作模式，并可由地面控制進(jìn)行模式切換。
[0030]其中取樣模塊采用MDC標(biāo)準(zhǔn)接口，取樣模塊包括一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的密封節(jié)流閥，通過開關(guān)閥門以及與泵抽排模塊配合操作，可實(shí)現(xiàn)常規(guī)取樣，也可實(shí)現(xiàn)泵驅(qū)動(dòng)取樣。在流體輸送的驅(qū)動(dòng)形式方面，有常規(guī)取樣和泵驅(qū)動(dòng)取樣兩種模式。常規(guī)取樣為氣墊緩沖取樣；泵驅(qū)動(dòng)取樣需與泵抽排模塊配合進(jìn)行，地層流體在高壓泵的驅(qū)動(dòng)下被擠入取樣筒。兩種模式的轉(zhuǎn)換需在地面預(yù)先配置，采用泵驅(qū)動(dòng)取樣時(shí)，取樣筒活塞下端需注水，并將一個(gè)堵塞替換為溢流閥。取樣壓力控制方面，具有手動(dòng)和自動(dòng)功能。
[0031]另外，所述測試儀還包括MDC標(biāo)準(zhǔn)接口底錐，內(nèi)含通信總線末端電阻。MDC標(biāo)準(zhǔn)總線的電氣總線采用22芯電連接器，標(biāo)準(zhǔn)接口包括樣品管線接口或適配接口。
[0032]本實(shí)用新型的地層測試儀具有以下功能:
[0033]a)在一次測井中，多次重復(fù)測量泥漿壓力(Pm)、地層壓力(Pf)、地層滲透率(K)，SG應(yīng)變壓力計(jì)和CQG晶體壓力計(jì)同時(shí)測量；
[0034]b)對(duì)選定的儲(chǔ)集層，泵抽排地層流體，排出井筒泥漿濾液，減小污染；
[0035]c)在線監(jiān)測流體管線樣品，分析流體；
[0036]d)對(duì)儲(chǔ)集層流體樣品取樣，可進(jìn)行常規(guī)取樣；還可進(jìn)行泵驅(qū)動(dòng)超壓取樣；
[0037]e)泵抽排模塊具有外排、下注、內(nèi)吸、上注四種工作方式。根據(jù)需要，還可用于多種特種作業(yè)，如采用井筒泥漿驅(qū)動(dòng)雙封隔器，向井壁注入工作流體等用途。
[0038]本實(shí)用新型的電纜式地層測試儀一次下井能進(jìn)行多次的地層壓力測量，通過流體識(shí)別能取到地層的真實(shí)流體，對(duì)地層的壓力、有效滲透率、生產(chǎn)率、連通情況、衰竭情況等進(jìn)行評(píng)價(jià)，為建立最佳的完井和開發(fā)方案提供依據(jù)。
[0039]以上內(nèi)容是結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電纜式地層測試儀，其特征在于，所述測試儀包括控制模塊、機(jī)械模塊、井下電源模塊、石英晶體模塊、流體識(shí)別模塊、泵抽排模塊和取樣模塊，上述各個(gè)模塊依次相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述井下電源模塊包括將250VAC變換為+15VDC、-15VDC、+5VDC的三路直流主電源以及將400VAC變換為+50VDC的直流輔電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述石英晶體模塊中設(shè)置有石英晶體壓力傳感器、數(shù)據(jù)采集和通信電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述流體識(shí)別模塊包括流體電阻率測試單元、流體密度測試單元和流體持水率測試單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述流體電阻率測試單元包括電阻率傳感器，流體密度測試單元包括密度傳感器，流體持水率測試單元包括持水率傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述泵抽排模塊包括液壓驅(qū)動(dòng)的往復(fù)式泥漿泵及液壓和流體流動(dòng)控制閥組。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試儀，其特征在于，所述液壓和流體流動(dòng)控制閥組包括4個(gè)泥漿換向閥和2個(gè)流向控制閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試儀，其特征在于，所述取樣模塊包括一個(gè)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的密封節(jié)流閥，與所述泵抽排模塊配合能實(shí)現(xiàn)氣墊緩沖取樣或泵驅(qū)動(dòng)取樣。
【文檔編號(hào)】E21B49/08GK203452781SQ201320441392
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月23日
【發(fā)明者】何明, 嵇成高, 李英波, 李國英, 劉金柱, 張崇軍, 謝光輝 申請(qǐng)人:北京環(huán)鼎科技有限責(zé)任公司, 中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司