高速油管傳輸射孔地面監測方法
2023-11-01 02:58:17
專利名稱：高速油管傳輸射孔地面監測方法
技術領域：
一種高速油管傳輸射孔地面監測方法，用於石油天然氣井眼射孔時井下射孔信號的地面判定，屬於石油天然氣試油工程中通過油管傳輸射孔的地面監測技術領域。
背景技術：
在現有技術中，當一口油井或者天然氣井鑽完以後，為了擴大和延伸地下油氣層的流通通道，或者打通從油氣層到井眼的通道，除了油氣通道連通很好的層位以外，基本上都要進行射孔完井，在射孔的過程中，根據層位的厚度，下到井內的射孔彈數量是不相同的，層位越厚需要射孔的厚度越長，使用的射孔彈也就越多，因此，在射孔後就要監測判斷是否全部的射孔彈都已經引爆，目前在油管傳輸射孔地面監測技術方面，國內尚沒有一種能夠準確判斷油管傳輸射孔槍是否成功全部引爆的監測技術；為了判斷井下射孔槍是否全部成功引爆，現階段普遍採用地層測試器獲取壓力數據的方式進行判斷，主要技術方法是在射孔過程中，採用油管把射孔器和地層測試器輸送到井下預定的位置，然後在地面採用加壓方式使井下的射孔槍激發射孔，射孔後，地層流體進入測試管柱，通過開、關井進行地層測試，獲得地層壓力資料，測試結束後，起出地層測試器，根據地層測試器取得的壓力資料來判斷射孔槍是否全部成功引爆；也有靠人工觸摸測試井口裝置，感應測試井口裝置振動的方式來做出判斷；目前技術的缺點是因為這些方法都是靠人為的現場分析判斷來確定的，所以當射孔彈引爆的瞬間，人工的判斷和地層壓力測試在射孔後都不能準確判斷射孔彈是否被完全引爆，如果在沒有完全引爆的無效射孔情況下進行後期的壓裂酸化、誘噴、試油求產等施工作業，不但會給施工作業帶來危險，而且後續作業也不能達到設計的施工效果，這樣的結果會造成油氣井的產量達不到設計要求。
發明內容
本發明是針對現有技術的不足，採用高精度的高頻率數據採集方式，設計一種可以對井下射孔過程的射孔信號進行實時監控和判定的高速油管傳輸射孔地面監測方法。
本發明是這樣實現的本發明包括數據採集和數據處理機構，數據採集機構包括震動傳感器和壓力傳感器，震動傳感器和壓力傳感器分別設置在井口裝置上，也可以設置在採油樹上，由低噪音電纜與接口盒的輸入端連接，數據處理機構包括一臺數據處理器，數據處理器的輸入端由低噪音電纜與接口盒的輸出端連接；在施工中先將震動傳感器和壓力傳感器安裝固定在井口裝置上，將震動傳感器和壓力傳感器與地面監測數據處理器相連接；當井下射孔發出爆轟信號時，通過設置在井口裝置上的震動傳感器和壓力傳感器收集井口壓力信號和振動信號，收集到的信號通過連接低噪音電纜輸入數據處理器，在數據處理器中，將捕捉到的射孔瞬間產生的壓力波動以及振動信號，通過處理器的處理軟體進行處理，與設置在處理器中的歷史數據進行對比分析，對射孔槍的爆炸情況進行判斷，然後在數據處理器的顯示器上顯示判斷的結果。
本發明的優點和有益效果是採用的現場射孔實時數據採集與歷史數據進行對比分析可以避免人為的失誤，它避免了因油管輸送射孔槍未被引爆或未被完全引爆的情況下進行壓裂酸化、誘噴、試油求產等無效的射孔後續作業，可以適用於投棒引爆型射孔、油管加壓型射孔、環空加壓型射孔。
圖1為本發明裝置的連接示意圖。
圖2為本發明工藝步驟流程框圖。
具體實施例方式下面結合附圖給出
具體實施例方式本發明包括數據採集和數據處理機構，數據採集機構由震動傳感器2和壓力傳感器1構成，震動傳感器2和壓力傳感器1被分別設置在井口裝置上，也可以設置在採油樹上，震動傳感器2和壓力傳感器1由低噪音電纜與接口盒3的輸入端連接；數據處理機構由數據處理器4構成，在數據處理器4中有數據轉換和數據處理兩個單元，在數據轉換單元中設置有高速度信號採集卡6，高速度信號採集卡6上設置有兩個壓力模數轉換單元10、11和兩個震動模數轉換單元9、12，在數據處理單元中設置有數據處理軟體15和事先建立的歷史震動數據13和歷史壓力數據17；數據處理器4的輸入端由低噪音電纜與接口盒3的輸出端連接；施工之前先將震動傳感器2和壓力傳感器1安裝固定在井口裝置上，將震動傳感器2和壓力傳感器1與實施地面監測的數據處理器4相連接；實現本發明方法的步驟如下第一步將震動傳感器2和壓力傳感器1安裝固定在油管上並用專用低噪音電纜與實施地面監測的數據處理器4相連接；第二步通過設置在井口裝置上的震動傳感器2和壓力傳感器1分別接收井下爆轟時傳輸到井口18的壓力信號和振動信號；第三步將收集到的壓力信號和振動信號通過低噪音電纜和接口盒3傳入數據處理器4中數據轉換單元的高速度信號採集卡6；第四步在數據處理器4的數據轉換單元中，由設置在高速度信號採集卡6上的兩個壓力模數轉換單元10、11和兩個震動模數轉換單元9、12的配合下，接收到的信號被轉化為數位訊號，並傳輸到數據處理器4的數據處理單元中；
第五步在數據處理單元中，數據處理軟體15將接收到的數位訊號轉化為實時震動數據14和實時壓力數據16，然後，數據處理軟體15將實時震動數據14和實時壓力數據16分別與事先建立的歷史震動數據13和歷史壓力數據17進行比對；第六步處理以後的數據在數據處理器4的顯示器上顯示出判斷的結果，並在印表機5上列印；本發明的數據處理器4包括數據轉換和處理兩個單元，其中數據處理軟體15是處理單元的主體，實時採集的數據在數據處理軟體15中與事先設定好的歷史數據進行比對，如果在射孔搶上存在沒有激發的射孔彈，在進行信號比對時將會出現較大的差別，而且數據還將在顯示屏上以數字的方式直觀地顯示和列印出來；通過上述工藝方法，本方法用模擬數據信號8和數字數據信號7兩種方式在井口捕獲井下爆轟序列信號，同時以1000KB/S的高速度採集頻率進行高速數據通信，因此，可以在射孔過程中以圖形和數位化的形式進行實時輸出，提供準確的射孔判斷依據。
權利要求
1.一種高速油管傳輸射孔地面監測方法，其特徵在於所述檢測方法的處理步驟是第一步通過設置在井口裝置上的震動傳感器和壓力傳感器分別接收井下爆轟時傳輸到井口的壓力信號和振動信號；第二步將收集到的壓力信號和振動信號通過低噪音電纜和接口盒傳入數據處理器中數據轉換單元的高速度信號採集卡；第三步在數據處理器的數據轉換單元中，由設置在高速度信號採集卡上的兩個壓力模數轉換單元和兩個震動模數轉換單元的配合下，接收到的信號被轉化為數位訊號，並傳輸到數據處理器的數據處理單元中；第四步在數據處理單元中，數據處理軟體將接收到的數位訊號轉化為實時震動數據和實時壓力數據，然後，數據處理軟體將實時震動數據和實時壓力數據分別與事先建立的歷史震動數據和歷史壓力數據進行比對；第五步處理以後的數據在計算機顯示器上顯示出判斷的結果，並在印表機上列印。
2.根據權利要求1所述的高速油管傳輸射孔地面監測方法，其特徵在於所述震動傳感器和壓力傳感器被分別設置在井口裝置上，震動傳感器和壓力傳感器由低噪音電纜與接口盒的輸入端連接，數據處理器的輸入端由低噪音電纜與接口盒的輸出端連接。
3.根據權利要求1所述的高速油管傳輸射孔地面監測方法，其特徵在於所述數據處理機構由數據處理器構成，在數據處理器中有數據轉換和數據處理兩個單元，在數據轉換單元中設置有高速度信號採集卡，高速度信號採集卡上設置有兩個壓力模數轉換單元和兩個震動模數轉換單元，在數據處理單元中設置有數據處理軟體和事先建立的歷史震動數據和歷史壓力數據。
全文摘要
一種高速油管傳輸射孔地面監測方法，用於石油天然氣井眼射孔信號的地面判定，屬於石油天然氣試油工程中通過油管傳輸射孔的地面監測技術領域，本發明包括數據採集和數據處理機構，包括震動和壓力傳感器、數據轉換和數據處理單元，在數據轉換單元中設置有壓力模數轉換單元和震動模數轉換單元，在數據處理單元中設置有數據處理軟體和事先建立的歷史震動和壓力數據；本發明採用高精度的高頻率數據採集方式，提供了一種可以對井下射孔過程的射孔信號進行實時監控和判定的高速油管傳輸射孔地面監測方法，解決了現有技術為了判斷井下射孔槍是否全部成功引爆，採用的地層測試器獲取壓力數據的判斷方式，以及感應井口裝置振動的方式來做出判斷的方法；本發明可以在射孔過程中以圖形和數位化的形式進行實時輸出，提供準確的射孔判斷依據。
文檔編號E21B43/119GK101082275SQ20071004951
公開日2007年12月5日 申請日期2007年7月13日 優先權日2007年7月13日
發明者胡長翠, 張琴 申請人:四川石油管理局鑽採工藝技術研究院