氣液界面深度測試方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及石油勘探技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氣液界面深度測試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] -般地，將油井中套管與隔熱管或套管與油管形成的空間作為油井的環(huán)形空間。 在石油開采的過程中，需要對油井環(huán)形空間內(nèi)氣體和液體的界面深度進(jìn)行測試，以對該油 井的開采參數(shù)和開采方式進(jìn)行調(diào)整。目前，主要利用回聲法對油井環(huán)形空間內(nèi)的氣液界面 深度進(jìn)行測試。其具體過程一般為:在油井的井口放置炸藥和微音器。利用炸藥爆炸的發(fā)聲 作為聲源，記錄炸藥爆炸的時(shí)間。由該聲源發(fā)出的聲波從油井的井口開始沿環(huán)形空間向下 傳播，遇到環(huán)形空間內(nèi)的氣液分界面后產(chǎn)生反射波。該反射波沿環(huán)形空間向油井的井口方 向傳播。利用微音器接收傳播至井口的反射波，并記錄首次接收到反射波的時(shí)間。通過計(jì)算 炸藥爆炸與微音器接收到反射波的時(shí)間差值，確定環(huán)形空間內(nèi)氣液界面的深度。
[0003] 在實(shí)現(xiàn)本申請過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題：
[0004] 利用回聲法對油井環(huán)形空間內(nèi)的氣液界面深度進(jìn)行測試的過程中，測試現(xiàn)場通常 具有較多的噪聲干擾，但微音器的靈敏度通常不高，無法準(zhǔn)確分辨出傳播至井口的反射波， 造成記錄的首次接收到的反射波時(shí)間不準(zhǔn)確，從而使得最終確定的氣液界面深度的準(zhǔn)確性 不高。另外，炸藥的爆炸具有危險(xiǎn)性，上述的回聲法通常無法滿足操作安全的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請實(shí)施例的目的是提供一種氣液界面深度測試方法及裝置，在滿足操作安全 性的同時(shí)，提高氣液界面深度測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本申請實(shí)施例提供一種氣液界面深度測試方法及裝置是這 樣實(shí)現(xiàn)的：
[0007] -種氣液界面深度測試方法，包括：
[0008] 獲取油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)；
[0009] 獲取第一氣體的壓力，所述第一氣體為待注入所述油井環(huán)形空間的氣體；
[0010] 獲取第二氣體的壓力，所述第二氣體為注入第一氣體前所述油井環(huán)形空間內(nèi)的氣 體，所述第一氣體的壓力大于所述第二氣體的壓力；
[0011] 向所述油井環(huán)形空間內(nèi)注入預(yù)設(shè)體積的第一氣體；
[0012] 獲取第三氣體的壓力，所述第三氣體為注入預(yù)設(shè)體積的第一氣體后，所述油井環(huán) 形空間內(nèi)第一氣體和第二氣體混合后的氣體；
[0013] 根據(jù)所述油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)、所述第一氣體的壓力、所述第二氣體的壓力、 所述預(yù)設(shè)體積和所述第三氣體的壓力，獲取所述油井環(huán)形空間內(nèi)氣液界面的深度。
[0014] -種氣液界面深度測試及裝置，包括：
[0015] 第一獲取模塊，用于獲取油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)；
[0016] 第二獲取模塊，用于獲取第一氣體的壓力，所述第一氣體為待注入所述油井環(huán)形 空間的氣體；
[0017] 第三獲取模塊，用于獲取第二氣體的壓力，所述第二氣體為注入第一氣體前所述 油井環(huán)形空間內(nèi)的氣體，所述第一氣體的壓力大于所述第二氣體的壓力；
[0018] 注入模塊，用于向所述油井環(huán)形空間內(nèi)注入預(yù)設(shè)體積的第一氣體；
[0019] 第四獲取模塊，用于獲取第三氣體的壓力，所述第三氣體為注入預(yù)設(shè)體積的第一 氣體后，所述油井環(huán)形空間內(nèi)第一氣體和第二氣體混合后的氣體；
[0020] 第五獲取模塊，用于根據(jù)所述油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)、所述第一氣體的壓力、所 述第二氣體的壓力、所述預(yù)設(shè)體積和所述第三氣體的壓力，獲取所述油井環(huán)形空間內(nèi)氣液 界面的深度。
[0021] 由以上本申請實(shí)施例提供的技術(shù)方案可見，本申請實(shí)施例可以根據(jù)油井環(huán)形空間 的結(jié)構(gòu)參數(shù)、第一氣體的壓力、第二氣體的壓力、預(yù)設(shè)體積和第三氣體的壓力，獲取所述油 井環(huán)形空間內(nèi)氣液界面的深度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請實(shí)施例的方法不需要使用炸藥爆 炸發(fā)出聲波，并且不需要使用微音器接收傳播至井口的反射波，從而可以在滿足操作安全 性的同時(shí)，提高氣液界面深度測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0022] 為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)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 申請中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0023] 圖1為本申請實(shí)施例氣液界面深度測試方法的流程圖；
[0024] 圖2為本申請實(shí)施例氣液界面深度測試方法的原理圖；
[0025] 圖3為本申請實(shí)施例氣液界面深度測試裝置的功能模塊圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實(shí) 施例中的附圖，對本申請實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施 例僅僅是本申請一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾堉械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù) 的范圍。
[0027] -般地，在油氣井鉆井完成后，為了防止井壁坍塌堵塞井口，可以對油氣井進(jìn)行固 井。固井的過程一般是將套管下入到油氣井的井孔內(nèi)，然后在套管與井壁之間澆筑水泥以 對套管和井壁之間的空間進(jìn)行密封固定。最后在套管內(nèi)下入油管。這樣，可以將油井內(nèi)套管 和油管形成的空間作為油井的環(huán)形空間。
[0028] 但對于開采稠油的油氣井，為了實(shí)現(xiàn)隔熱，通常還可以在套管內(nèi)下入隔熱管，并在 隔熱管與套管形成的環(huán)形空間內(nèi)填充介質(zhì)，例如水或空氣等，以減少熱量的損失。隔熱管通 常由內(nèi)管和外管組成。在隔熱管的內(nèi)管和外管之間為絕熱層，其內(nèi)部可以為真空，或者可以 填充有絕熱材料。這樣，可以將油井內(nèi)套管和隔熱管形成的空間作為油井的環(huán)形空間。
[0029] -般地，油井環(huán)形空間的上部為氣體，下部為液體。該液體可以為油或油水混合 物。環(huán)形空間內(nèi)的氣體和液體可以形成一分界面。本申請實(shí)施例的氣液界面深度測試方法， 可以對油井環(huán)形空間內(nèi)氣液界面的深度進(jìn)行測試。如圖1所示，該方法包括：
[0030] S101:獲取油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
[0031] 在一些實(shí)施方式中，可以將油井中隔熱管和套管組成的空間作為油井的環(huán)形空 間。那么，所述油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以包括隔熱管外壁的直徑和套管內(nèi)壁的直徑。
[0032] 在另一些實(shí)施方式中，可以將油井中油管和套管組成的空間作為油井的環(huán)形空 間。那么，所述油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)可以包括油管外壁的直徑和套管內(nèi)壁的直徑。
[0033] S102:獲取第一氣體的壓力，所述第一氣體為待注入所述油井環(huán)形空間的氣體。 [0034]所述第一氣體可以位于儲存氣體的裝置內(nèi)，例如可以為氮?dú)獾葰怏w。所述儲存氣 體的裝置可以為氮?dú)馄康取?br>[0035] S103:獲取第二氣體的壓力，所述第二氣體為注入第一氣體前所述油井環(huán)形空間 內(nèi)的氣體，所述第一氣體的壓力大于所述第二氣體的壓力。
[0036]可以使用壓力測量裝置獲取注入第一氣體前油井環(huán)形空間內(nèi)氣體的壓力。其中， 所述第一氣體的壓力大于所述第二氣體的壓力。這樣，在后續(xù)的步驟S104中，可以向油井環(huán) 形空間內(nèi)注入第一氣體。
[0037] S104:向所述油井環(huán)形空間內(nèi)注入預(yù)設(shè)體積的第一氣體。
[0038] 具體地，可以使用儲存氣體的裝置向油井環(huán)形空間內(nèi)注入第一氣體。在注入第一 氣體的過程中，可以使用流量計(jì)計(jì)量注入環(huán)形空間內(nèi)第一氣體的體積。當(dāng)注入環(huán)形空間內(nèi) 第一氣體的體積等于預(yù)設(shè)體積后，可以停止注入第一氣體。
[0039] 需要說明的是，所述預(yù)設(shè)體積為在所述第一氣體的壓力狀態(tài)下，注入油井環(huán)形空 間內(nèi)的第一氣體的體積。
[0040] S105:獲取第三氣體的壓力，所述第三氣體為注入預(yù)設(shè)體積的第一氣體后，所述油 井環(huán)形空間內(nèi)第一氣體和第二氣體混合后的氣體。
[0041] 第一氣體的壓力大于第二氣體的壓力。因此，在向油井環(huán)形空間內(nèi)注入第一氣體 的過程中，環(huán)形空間內(nèi)氣體的壓力會升高。在注入預(yù)設(shè)體積的第一氣體后，可以使用壓力測 量裝置測量環(huán)形空間內(nèi)第三氣體的壓力。
[0042] S106:根據(jù)所述油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)、所述第一氣體的壓力、所述第二氣體的 壓力、所述預(yù)設(shè)體積和所述第三氣體的壓力，獲取所述油井環(huán)形空間內(nèi)氣液界面的深度。 [0043]可以根據(jù)所述第一氣體的壓力、所述第二氣體的壓力、所述預(yù)設(shè)體積和所述第三 氣體的壓力，獲取油井環(huán)形空間內(nèi)第三氣體的體積。然后根據(jù)所述第三氣體的體積，以及所 述油井環(huán)形空間的結(jié)構(gòu)參數(shù)，獲取所述油井環(huán)形空間內(nèi)氣液界面的深度。
[0044]具體地，可以將環(huán)形空間上部的氣體視為理想氣體。這樣，基于氣體狀態(tài)方程，并 根據(jù)所述第一氣體的壓力、所述第二氣體的壓力、所述預(yù)設(shè)體積和所述第三氣體的壓力，可 以通過如下的公式(1)獲取油井環(huán)形空間內(nèi)第三氣體的體積。
[0046]式（1)中，
[0047]化為油井環(huán)形空間內(nèi)第三氣體的體積；
[004